DE112009000679T5 - Fahrzeugsteuergerät und Fahrzeugsteuerverfahren - Google Patents

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Abstract

Steuergerät für ein Fahrzeug, das Schaltmodi hat, die einen kontinuierlich variablen Schaltmodus, bei dem ein Verhältnis aus einer Drehzahl einer Antriebsquelle zu einer Drehzahl einer Antriebswelle (3) kontinuierlich eingestellt wird, und einen gestuften Schaltmodus aufweisen, bei dem das Verhältnis aus der Drehzahl der Antriebsquelle zu der Drehzahl der Antriebswelle (3) fixiert ist, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (4), die ein Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, steuert, um eine Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle (3) von einem vorbestimmten Wert zu einem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich einer Zeitspanne zu gestalten, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle (3) von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugsteuergerät und auf ein Fahrzeugsteuerverfahren.
  • 2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
  • Es gibt Hybridfahrzeuge, die einen Motorgenerator, der als ein Elektromotor und ein Generator dient, zusätzlich zu einem Verbrennungsmotor aufweisen. In den Hybridfahrzeugen wird der Verbrennungsmotor bei höchstmöglicher Effizienz (Wirkungsgrad) betrieben, und der Motorgenerator kompensiert einen Mangel an Antriebskraft (Antriebsleistung) oder eine Bremskraft des Verbrennungsmotors.
  • Ein Beispiel derartiger Hybridfahrzeuge ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2004-345 527 ( JP 2004-345 527 A ) beschrieben. In dem in der Druckschrift JP 2004-345 527 A beschriebenen Hybridfahrzeug wird der Schaltmodus zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus (continuously variable shift mode) und dem gestuften Schaltmodus (stepped shift mode) geschaltet. Das Hybridfahrzeug weist einen Kraftaufteilmechanismus auf, der ausgebildet ist, indem beispielsweise zwei Planetengetriebemechanismen miteinander kombiniert worden sind. Der Kraftaufteilmechanismus ist mit einem Verbrennungsmotor, einem ersten Motorgenerator, einer Antriebswelle und einer Bremse verbunden, und ein zweiter Motorgenerator ist mit der Antriebswelle verbunden. Wenn die Bremse freigegeben wird, wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors kontinuierlich eingestellt, indem die Drehzahl des ersten Motorgenerators kontinuierlich eingestellt wird. Andererseits ist, wenn die Bremse blockiert ist (arretiert ist), das Übersetzungsverhältnis fixiert, indem die Drehung einer der vorstehend beschriebenen Drehelemente verhindert wird. In diesem Fall wird das Fahrzeug in dem gestuften Schaltmodus angetrieben.
  • Jedoch spricht die Antriebswelle auf die Abgabeleistung von dem Verbrennungsmotor in dem gestuften Schaltmodus schneller an als in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus. Daher kann das Fahrverhalten sich zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus unterscheiden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Fahrzeugsteuergerät und ein Fahrzeugsteuerverfahren, die einen Unterschied bei dem Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus minimal gestalten.
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für ein Fahrzeug, das die Schaltmodi hat, die den kontinuierlich variablen Schaltmodus, bei dem das Verhältnis aus einer Drehzahl einer Antriebsquelle zu einer Drehzahl einer Antriebswelle kontinuierlich eingestellt wird, und den gestuften Schaltmodus aufweisen, bei dem das Verhältnis aus der Drehzahl der Antriebsquelle zu der Drehzahl der Antriebswelle fixiert ist. Das Steuergerät weist eine Steuereinheit auf, die ein Moment, das von. der Antriebsquelle abgegeben wird, steuert, um eine Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle von einem vorbestimmten Wert zu einem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich einer Zeitspanne zu gestalten, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen.
  • Das Steuergerät wird bei einem Fahrzeug angewendet, das die Schaltmodi aufweist, die den kontinuierlich variablen Schaltmodus, bei dem das Verhältnis der Drehzahl der Antriebsquelle gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle kontinuierlich eingestellt wird, und den gestuften Schaltmodus umfassen, bei dem das Verhältnis der Drehzahl der Antriebsquelle gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle fixiert ist (feststehend ist). Das Steuergerät weist die Steuereinheit auf, die beispielsweise eine ECU (elektronische Steuereinheit) ist. Die Steuereinheit steuert das Drehmoment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, um die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne zu gestalten, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen. Der vorbestimmte Wert ist ein Wert, der nach Bedarf bestimmt wird, und der Sollwert ist ein Wert, der nach Bedarf bestimmt wird und der größer als der vorbestimmte Wert ist. Somit wird der Unterschied im Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus minimal gestaltet. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Fahrverhalten vorzusehen, das dem Fahrer kein Gefühl einer Unannehmlichkeit verleiht.
  • In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinheit das Drehmoment, das von der Antriebsquelle ausgegeben wird, in einer derartigen Weise steuern, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, um eine vorbestimmte Zeitspanne erhöht wird. In diesem Fall ist die vorbestimmte Zeitspanne die Differenz zwischen der Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen, und der Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen. In dem gestuften Schaltmodus wird das von der Antriebsquelle ausgegebene Drehmoment so gesteuert, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert zu bringen, um die vorbestimmte Zeitspanne erhöht wird. In dieser Weise wird die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne gestaltet, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen.
  • Das Steuergerät gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren eine Energiespeichereinheit aufweisen, die Energie speichert, die zu der Antriebsquelle geliefert wird. Die Steuereinheit kann eine Menge an Energie erfassen, die dazu in der Lage ist, von der Energiespeichereinheit zu der Antriebsquelle geliefert zu werden, und sie kann die vorbestimmte Zeitspanne auf der Grundlage der erfassten Energiemenge einstellen. Die Energiespeichereinheit ist beispielsweise eine Batterie. In dieser Weise wird selbst dann, wenn die Abgabeleistung von der Energiespeichereinheit begrenzt ist, die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne gestaltet, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein solches Antriebsverhalten zu schaffen, das dem Fahrer keinerlei Empfinden einer Unannehmlichkeit verleiht.
  • Das Steuergerät gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei einem Hybridfahrzeug angewendet werden, in dem ein Verbrennungsmotor und ein Motorgenerator als Antriebsquellen vorgesehen sind und der Schaltmodus zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus geschaltet wird.
  • Das Steuergerät gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei einem Hybridfahrzeug angewendet werden, das einen ersten Motorgenerator, einen Kraftaufteilmechanismus, mit dem der Verbrennungsmotor und der erste Motorgenerator verbunden sind, einen zweiten Motorgenerator, der mit der Antriebswelle verbunden ist, und eine Bremse aufweist, die dazu in der Lage ist, ein Drehelement des Kraftaufteilmechanismus zu arretieren, in dem, wenn die Bremse das Drehelement freigibt, ein kontinuierlich variabler Schaltmodus, bei dem eine Reaktionskraft, die einem von dem Verbrennungsmotor abgegebenen Moment entspricht, von dem ersten Motorgenerator abgegeben wird, erreicht wird, und in dem, wenn die Bremse das Drehelement arretiert, ein gestufter Schaltmodus erreicht wird, bei dem das von dem Verbrennungsmotor abgegebene Moment zu der Antriebswelle übertragen wird, ohne durch die Reaktionskraft beeinflusst zu werden, die von dem ersten Motorgenerator abgegeben wird.
  • In diesem Hybridfahrzeug dauert es, wenn das Steuergerät gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht vorgesehen ist, in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus länger als in dem gestuften Schaltmodus, das von dem Verbrennungsmotor abgegebene Drehmoment zu der Antriebswelle zu übertragen, da sich die Reaktionskraft von dem ersten Motorgenerator in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus ändert. Daher dauert es länger, das Antriebsmoment zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen als dies in dem gestuften Schaltmodus der Fall ist. Wenn jedoch das Steuergerät gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, wird die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, um die vorbestimmte Zeitspanne erhöht (verlängert). Demgemäß wird die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne gestaltet, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein solches Fahrverhalten vorzusehen, bei dem dem Fahrer keinerlei Empfinden einer Unannehmlichkeit mitgeteilt wird.
  • Das Steuergerät ist in dem Fahrzeug vorgesehen, das solche Schaltmodi hat, die den kontinuierlich variablen Schaltmodus, bei dem das Verhältnis der Drehzahl der Antriebsquelle gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle kontinuierlich eingestellt wird, indem die Reaktionskraft, die dem von der Antriebsquelle abgegebenen Drehmoment entspricht, geändert wird, und den gestuften Schaltmodus aufweisen, bei dem das Verhältnis aus der Drehzahl der Antriebsquelle gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle feststehend (fixiert) ist. Das Steuergerät weist die Steuereinheit auf, die das Drehmoment, das von der Antriebsquelle ausgegeben wird, steuert, um die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne zu gestalten, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen. Demgemäß wird der Unterschied im Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus minimiert. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein solches Fahrverhalten vorzusehen, das dem Fahrer keinerlei Empfinden einer Unannehmlichkeit mitteilt.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren für ein Kraftfahrzeug, das die Schaltmodi hat, die den kontinuierlich variablen Schaltmodus, bei dem das Verhältnis aus einer Drehzahl einer Antriebsquelle zu einer Drehzahl einer Antriebswelle kontinuierlich eingestellt wird, und den gestuften Schaltmodus aufweisen, in dem das Verhältnis aus der Drehzahl der Antriebsquelle zu der Drehzahl der Antriebswelle fixiert ist. Gemäß diesem Steuerverfahren wird das Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, derart gesteuert, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle von einem vorbestimmten Wert zu einem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne gestaltet wird, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen.
  • Demgemäß wird der Unterschied im Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus minimal gestaltet. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein solches Fahrverhalten vorzusehen, das dem Fahrer keinerlei Empfinden einer Unannehmlichkeit mitteilt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehend erwähnten und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich hervor, in denen gleiche oder entsprechende Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Ansicht des Aufbaus eines Motorgenerators und eines Kraftaufteilmechanismus.
  • 3A zeigt ein Beispiel eines kollinearen Diagramms in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus.
  • 3B zeigt ein Beispiel eines kollinearen Diagramms im gestuften Schaltmodus.
  • 4 zeigt graphische Darstellungen von vorübergehenden Änderungen des Gaspedalbetätigungsbetrages, des abgegebenen Drehmomentes des Verbrennungsmotors und des Antriebsmomentes.
  • 5 zeigt eine graphische Darstellung von vorübergehenden Änderungen des Antriebsmomentes.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm einer Hybridfahrzeugsteuerroutine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt schematisch den Aufbau eines Fahrzeugs, das mit einem kontinuierlich variablen Schaltmodus der Riemenart versehen ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Hybridfahrzeugs, das ein Fahrzeugssteuergerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist. Wie dies in 1 dargestellt ist, weist das Hybridfahrzeug gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Verbrennungsmotor 1, einen ersten Motorgenerator MG1, einen zweiten Motorgenerator MG2 und einen Kraftaufteilmechanismus 20 auf. Der Verbrennungsmotor 1 und der erste Motorgenerator MG1, die als Antriebsquellen dienen, sind mit dem Kraftaufteilmechanismus 20 verbunden. Der zweite Motorgenerator MG2, der als eine Antriebsquelle dient, die verwendet wird, um einen Mangel beim Drehmoment der Antriebswelle (Antriebsmoment) oder einer Bremskraft auszugleichen, ist mit der Antriebswelle 3 des Kraftaufteilmechanismus 20 verbunden. Der zweite Motorgenerator MG2 ist mit der Antriebswelle 3 über eine MG2-Drehzahländerungseinheit 6 verbunden. Die Antriebswelle 3 ist mit einem rechten und linken Antriebsrad 9 über eine Endgetriebeuntersetzungseinheit 8 verbunden. Der erste Motorgenerator MG1 und der zweite Motorgenerator MG2 sind miteinander direkt oder über eine Batterie, einen Inverter oder eine Steuereinrichtung (siehe 2) elektrisch verbunden. Der zweite Motorgenerator MG2 wird durch die elektrische Energie angetrieben, die durch den ersten Motorgenerator MG1 erzeugt wird.
  • Der Verbrennungsmotor 1 ist ein thermischer Verbrennungsmotor (Wärmekraftmaschine), der eine Antriebskraft durch eine Verbrennung von Kraftstoff erzeugt. Beispielsweise kann ein Benzin-Verbrennungsmotor oder ein Diesel-Verbrennungsmotor als der Verbrennungsmotor 1 angewendet werden. Die Hauptfunktion des ersten Motorgenerators MG1 ist es, elektrische Energie zu erzeugen. Der erste Motorgenerator MG1 dreht sich unter Verwendung des Drehmomentes von dem Verbrennungsmotor 1, um elektrische Energie zu erzeugen. Aufgrund der Erzeugung der elektrischen Energie wird eine Reaktionskraft in der Form eines Drehmomentes an dem ersten Motorgenerator MG1 erzeugt. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 wird kontinuierlich eingestellt, indem die Drehzahl des ersten Motorgenerators MG1 gesteuert wird. Dieser Schaltmodus wird als der kontinuierlich variable Schaltmodus bezeichnet. Der kontinuierlich variable Schaltmodus wird durch einen Differenzialeffekt erreicht, der durch den Kraftaufteilmechanismus 20 erzeugt wird, wie dies nachstehend detailliert beschrieben ist.
  • Der zweite Motorgenerator MG2 erzeugt ein zusätzliches Antriebsmoment oder eine zusätzliche Bremskraft. Wenn ein zusätzliches Antriebsmoment erzeugt wird, dient der zweite Motorgenerator MG2 als ein Elektromotor, der Energie unter Verwendung der gelieferten elektrischen Energie erzeugt. Andererseits dient, wenn eine zusätzliche Bremskraft erzeugt wird, der zweite Motorgenerator MG2 als ein Generator, der durch das Drehmoment, das von den Antriebsrädern 9 übertragen wird, gedreht wird, um elektrische Energie zu erzeugen.
  • 2 zeigt den Aufbau des ersten Motorgenerators MG1, des zweiten Motorgenerators MG2 und des Kraftaufteilmechanismus 20, die in 1 gezeigt sind.
  • Der Kraftaufteilmechanismus 20 verteilt das Drehmoment, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, zwischen dem ersten Motorgenerator MG1 und der Antriebswelle 3, und erzeugt einen Differenzialeffekt. Der Kraftaufteilmechanismus 20 weist eine Vielzahl an Sätzen von Differenzialmechanismen auf. Es sind vier Drehelemente vorhanden, die einen Differenzialeffekt erzeugen. Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einem ersten Drehelement verbunden, der erste Motorgenerator MG1 ist mit einem zweiten Drehelement verbunden, und die Antriebswelle 3 ist mit einem dritten Drehelement verbunden. Ein viertes Drehelement kann durch eine Bremseinheit 7 arretiert werden. Die Bremseinheit 7 ist beispielsweise ein Eingriffsmechanismus, der ein (nicht dargestelltes) Eingriffselement, das eine Vielzahl an Zähnen (Verzahnung) aufweist, und ein in Eingriff stehendes Element (dieses ist ebenfalls nicht gezeigt) aufweist, das eine Vielzahl an Zähnen (Verzahnung) aufweist.
  • Wenn das vierte Drehelement durch die Bremseinheit 7 nicht arretiert ist, wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 kontinuierlich eingestellt, indem die Drehzahl des ersten Motorgenerators MG1 kontinuierlich eingestellt wird. In diesem Fall wird der kontinuierlich variable Schaltmodus erzielt. Wenn andererseits das vierte Drehelement durch die Bremseinheit 7 arretiert ist, ist das Übersetzungsverhältnis, das durch den Kraftaufteilmechanismus 20 bestimmt wird, zu einem Overdrive-Übersetzungsverhältnis fixiert (d. h. ein Übersetzungsverhältnis, bei dem die Drehzahl, die von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, geringer als die Drehzahl der Antriebswelle 3 ist). In diesem Fall wird der gestufte Schaltmodus erzielt.
  • In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Kraftaufteilmechanismus 20 ausgebildet, indem zwei Planetengetriebemechanismen miteinander kombiniert sind, wie dies in 2 gezeigt ist. Ein erster Planetengetriebemechanismus weist ein Hohlrad R1, einen Träger C1 und ein Sonnenrad S1 auf. Ein zweiter Planetengetriebemechanismus ist ein Doppelantriebsplanetengetriebemechanismus und weist ein Hohlrad R2, einen Träger C2 und ein Sonnenrad S2 auf.
  • Eine Abgabewelle 2 des Verbrennungsmotors 1 ist mit dem Träger C1 des ersten Planetengetriebemechanismus verbunden, und der Träger C1 ist mit dem Hohlrad R2 des zweiten Planetengetriebemechanismus verbunden. Der Träger C1 und das Hohlrad R2 bilden das erste Drehelement. Ein Rotor 11des ersten Motorgenerators MG1 ist mit dem Sonnenrad S1 des ersten Planetengetriebemechanismus verbunden. Der Rotor 11 und das Sonnenrad S1 bilden das zweite Drehelement.
  • Das Hohlrad R1 des ersten Planetengetriebemechanismus und der Träger C2 des zweiten Planetengetriebemechanismus sind miteinander verbunden und sie sind mit der Antriebswelle 3 verbunden. Das Hohlrad R1 und der Träger C2 bilden das dritte Drehelement. Das Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebemechanismus ist mit einer sich drehenden Welle 29 verbunden. Das Sonnenrad S2 und die sich drehende Welle 29 bilden das vierte Drehelement. Die sich drehende Welle (Drehwelle) 29 kann durch die Bremseinheit 7 arretiert werden.
  • Eine Energieliefereinheit 30 weist einen Inverter 31, einen Wandler 32, eine HV-Batterie 33 und einen Wandler 34 auf. Der erste Motorgenerator MG1 ist mit dem Inverter 31 über eine Energielieferleitung 37 verbunden, und der zweite Motorgenerator MG2 ist mit dem Inverter 31 über eine Energielieferleitung 38 verbunden. Der Inverter 31 ist mit dem Wandler 32 verbunden, und der Wandler 32 ist mit der HV-Batterie 33 verbunden. Die HV-Batterie 33 ist mit einer Hilfsbatterie 35 über den Wandler 34 verbunden.
  • Der Inverter 31 liefert elektrische Energie zu dem ersten Motorgenerator MG1 und zu dem zweiten Motorgenerator MG2 oder empfängt elektrische Energie von diesen. Während des Regenerationsvorgangs der Motorgeneratoren wandelt der Inverter 31 elektrische Wechselstromenergie, die während des Regenerationsvorgangs des ersten Motorgenerators MG1 und des zweiten Motorgenerators MG2 erzeugt wird, in elektrische Gleichstromenergie um und liefert die elektrische Gleichstromenergie zu dem Wandler 32. Der Wandler 32 wandelt die elektrische Spannung der elektrischen Energie, die von dem Inverter 31 geliefert worden ist, in eine geeignete elektrische Spannung um und lädt die HV-Batterie 33. Während des Antriebsvorgangs des Motorgenerators wird die elektrische Spannung der elektrischen Gleichstromenergie, die von der HV-Batterie 33 abgegeben wird, durch den Wandler 32 verstärkt und zu dem Inverter 31 geliefert, und dann wird sie zu dem ersten Motorgenerator MG1 über die Energielieferleitung 37 oder zu dem zweiten Motorgenerator MG2 über die Energielieferleitung 38 geliefert.
  • Die elektrische Energie von der HV-Batterie 33 erfährt eine Umwandlung der elektrischen Spannung an dem Wandler 34. Dann wird die elektrische Energie zu der Hilfsbatterie 35 geliefert und wird verwendet, um verschiedene Hilfseinrichtungen anzutreiben.
  • Der Betrieb des Inverters 31, des Wandlers 32, der HV-Batterie 33 und des Wandlers 34 wird jeweils durch eine ECU 4 gesteuert. Die ECU 4 überträgt Steuersignale S4 zum Steuern der Betriebsvorgänge der Elemente in der Energieliefereinheit 30. Erforderliche Signale, die beispielsweise die Zustände der Elemente in der Energieliefereinheit 30 anzeigen, werden zu der ECU 4 als Steuersignale S4 übertragen. Genauer gesagt werden der Aufladezustand (SOC) der HV-Batterie 33, die Eingangs/Ausgangs-Grenzwerte für die Batterie etc. in die Steuersignale S4 umgewandelt, und die Steuersignale S4 werden zu der ECU 4 übertragen.
  • Die ECU 4 tauscht die Steuersignale S1, die Steuersignale S2 und die Steuersignale S3 mit dem Verbrennungsmotor 1, dem ersten Motorgenerator MG1 und dem zweiten Motorgenerator MG2 jeweils aus und steuert den Verbrennungsmotor 1, den ersten Motorgenerator MG1 und den zweiten Motorgenerator MG2 auf der Grundlage jeweils der Steuersignale S1, der Steuersignale S2 bzw. der Steuersignale S3. Beispielsweise erfasst die ECU 4 den Gaspedalbetätigungsbetrag auf der Grundlage eines Steuersignals von einem (nicht dargestellten) Gaspedal und bestimmt das erforderliche Antriebsmoment. Dann steuert die ECU 4 den Verbrennungsmotor 1, den ersten Motorgenerator MG1 und den zweiten Motorgenerator MG2 in einer derartigen Weise, dass das Antriebsmoment mit dem erforderliche Antriebsmoment übereinstimmt. Daher dient die ECU 4 als eine Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Die ECU 4 überträgt ein Steuersignal zu einer (nicht dargestellten) Bremsbetätigungseinheit. Die Bremsbetätigungseinheit bewirkt, dass die Bremseinheit 7 das vierte Drehelement auf der Grundlage des Steuersignals arretiert oder freigibt.
  • Nachstehend ist ein Fahrzeugsteuerverfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Zunächst werden der Betriebszustand des Hybridfahrzeugs in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und der Betriebszustand des Hybridfahrzeugs in dem gestuften Schaltmodus unter Bezugnahme auf 3A bzw. 3B jeweils beschrieben. 3A zeigt ein Beispiel eines kollinearen Diagramms in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und 3B zeigt ein Beispiel eines kollinearen Diagramms in dem gestuften Schaltmodus. In den 3A und 3B sind anhand der Ordinatenachsen die Drehzahlen abgetragen, und der obere Abschnitt repräsentiert die Vorwärtsdrehung.
  • Gerade Linien A1a, A1b und A1c in 3A zeigen jeweils ein Beispiel eines kollinearen Diagramms in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus. In dem kontinuierlich variablen Schaltmodus wird eine Reaktionskraft, die einem Abgabemoment TKE von dem Verbrennungsmotor 1 entspricht, von dem ersten Motorgenerator MG1 als ein Drehmoment TK1 abgegeben. Ein Drehmoment TK2 repräsentiert ein Moment, das von dem zweiten Motorgenerator MG2 abgegeben wird. In dem kontinuierlich variablen Schaltmodus kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 kontinuierlich eingestellt werden, indem die Drehzahl des ersten Motorgenerators MG1 kontinuierlich eingestellt wird. In dem Fall, bei dem die Drehzahl der Antriebswelle 3 den Wert N1 hat, wird, wenn die Drehzahl des ersten Motorgenerators MG1 von m1 zu m2 geändert wird und dann von m2 zu m3 geändert wird, die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 von Ne1 (> N1) zu Ne2 (= N1) und dann von Ne2 zu Ne3 (< N1) geändert. Das heißt die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 wird von einem Wert, der höher als die Drehzahl der Antriebswelle 3 ist, zu einem Wert, der gleich der Drehzahl der Antriebswelle 3 ist, und dann von dem Wert, der gleich der Drehzahl der Antriebswelle 3 ist, zu einem Wert geändert, der kleiner als die Drehzahl der Antriebswelle 3 ist. In diesem Fall wird, wie dies durch die gerade Linie A1c gezeigt ist, wenn die Drehzahl des ersten Motorgenerators MG1 ein negativer Wert ist, d. h. wenn der erste Motorgenerator MG1 den Antriebsvorgang ausführt, elektrische Energie von dem zweiten Motorgenerator MG2 zu dem ersten Motorgenerator MG1 geliefert. Wenn die elektrische Energie von dem zweiten Motorgenerator MG2 zu dem ersten Motorgenerator MG1 geliefert wird, verschlechtert sich die Energieübertragungseffizienz (Kraftwirkungsgrad) in dem Fahrzeug, was die Kraftstoffeffizienz verringert (schlechterer Kraftstoffverbrauch).
  • Eine gerade Linie A2 in 3B zeigt ein Beispiel eines kollinearen Diagramms in dem gestuften Schaltmodus. In dem gestuften Schaltmodus wird, da das vierte Drehelement durch die Bremseinheit 7 arretiert ist, das Übersetzungsverhältnis, das durch den Kraftaufteilmechanismus 20 bestimmt wird, zu einem Overdrive-Übersetzungsverhältnis fixiert (d. h. ein Übersetzungsverhältnis, bei dem eine Drehzahl NeS des Verbrennungsmotors 1 niedriger als die Drehzahl N1 der Antriebswelle 3 ist). Zu diesem Zeitpunkt wird eine Reaktionskraft TKB, die dem von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebenen Moment TKE entspricht, mechanisch an der Bremseinheit 7 abgestützt, da die Bremseinheit 7 das Sonnenrad S2 arretiert. Daher darf der erste Motorgenerator MG1 weder als ein Elektromotor noch als ein Generator angewendet werden. Als ein Ergebnis läuft der erste Motorgenerator MG1 im Wesentlichen im Leerlauf. Daher muss keine elektrische Energie von dem zweiten Motorgenerator MG2 zu dem ersten Motorgenerator MG1 geliefert werden. Daher ist es, wenn das Fahrzeug bei einer hohen Geschwindigkeit in einem stetigen Zustand fährt, möglich, eine solche Situation zu vermeiden, bei der elektrische Energie von dem zweiten Motorgenerator MG2 zu dem ersten Motorgenerator MG1 geliefert wird, indem der Schaltmodus von dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu dem gestuften Schaltmodus geschaltet wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
  • Wenn das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Drehmoment in dem gestuften Schaltmodus ansteigt, wird das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Drehmoment zu der Antriebswelle 3 übertragen, ohne dass es durch die Reaktionskraft beeinflusst wird, die von dem ersten Motorgenerator MG1 ausgegeben wird, da die Reaktionskraft, die dem von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebenen Moment entspricht, mechanisch an der Bremseinheit 7 abgestützt ist. Im Gegensatz dazu nimmt in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus das von dem Verbrennungsmotor 1abgegebene Drehmoment ab, während es zu der Antriebswelle über den Kraftaufteilmechanismus 20 übertragen wird, da die Reaktionskraft von dem ersten Motorgenerator MG1 geändert wird. Daher dauert es länger, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Drehmoment zu der Antriebswelle 3 in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu übertragen als in dem gestuften Schaltmodus. Dies ist nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
  • 4 zeigt graphische Darstellungen von vorübergehenden Änderungen des Gaspedalbetätigungsbetrages, des von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebenen Drehmomentes und des Antriebsmomentes. Die graphischen Darstellungen in 4 zeigen den Fall, bei dem ein Fahrer das Gaspedal niederdrückt, um das Antriebsmoment von einem vorbestimmten Wert Tst zu einem Sollwert Ted zu erhöhen. In dem in 4 dargestellten Fall wird das Antriebsmoment auf den Sollwert Ted erhöht, indem lediglich das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Moment erhöht wird, ohne ein zusätzliches Moment durch die Anwendung des zweiten Motorgenerators MG2 zu erzeugen.
  • Wenn der Fahrer das Gaspedal zu dem Zeitpunkt t1 niederdrückt, nimmt der Gaspedalbetätigungsbetrag zu. Der Gaspedalbetätigungsbetragssensor überträgt ein Steuersignal, das den Gaspedalbetätigungsbetrag anzeigt, zu der ECU 4. Beim Empfang des Steuersignals von dem Gaspedalsensor erfasst die ECU 4 den Gaspedalbetätigungsbetrag und bestimmt das erforderliche Antriebsmoment, das dem erfassten Gaspedalbetätigungsbetrag entspricht. Wenn der Gaspedalbetätigungsbetrag zunimmt, nimmt das erforderliche Antriebsmoment zu. Die ECU 4 überträgt ein Steuersignal zu dem Verbrennungsmotor 1, um das Moment, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, in einer derartigen Weise zu steuern, dass das Antriebsmoment mit dem erforderlichen Antriebsmoment übereinstimmt.
  • In dem gestuften Schaltmodus wird das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Moment zu der Antriebswelle 3 übertragen, ohne dass es durch die Reaktionskraft von dem ersten Motorgenerator MG1 beeinflusst wird. Daher nimmt unmittelbar nach der Zunahme des Drehmomentes, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, das Antriebsmoment zu. Als ein Ergebnis erreicht das Antriebsmoment den Sollwert Ted bei einem Zeitpunkt t2. Im Gegensatz dazu nimmt das Antriebsmoment in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus noch moderater als in dem gestuften Schaltmodus zu. Dies ist so, weil in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus das Antriebsmoment durch die Reaktionskraft von dem ersten Motorgenerator MG1 beeinflusst wird. Demgemäß erreicht das Antriebsmoment den Sollwert Ted bei einem Zeitpunkt t3, der später als der Zeitpunkt t2 ist. Wie dies aus dieser Tatsache deutlich wird, spricht, wenn das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Drehmoment zunimmt, die Antriebswelle 3 auf die Abgabe von dem Verbrennungsmotor 1 schneller in dem gestuften Schaltmodus an als in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus. Daher kann sich das Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus unterscheiden. Als ein Ergebnis kann der Fahrer ein Gefühl einer Unannehmlichkeit empfinden.
  • Daher gestaltet das Fahrzeugsteuergerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen. Dies ist detailliert unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
  • 5 zeigt eine graphische Darstellung von vorübergehenden Änderungen des Antriebsmomentes. Genauer gesagt zeigt 5 eine graphische Darstellung, die die vorübergehende Änderung des Antriebsmomentes zeigt, wenn das Antriebsmoment von einem vorbestimmten Wert Tout1 zu einem vorbestimmten Wert Tout2 und dann von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu einem Sollwert Tked in sowohl dem gestuften Schaltmodus als auch dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zunimmt. Von dem vorbestimmten Wert Tout1 zu dem vorbestimmten Wert Tout2 wird das von dem Motorgenerator abgegebene Moment hauptsächlich verwendet, um das Antriebsmoment zu erhöhen. Von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu dem Sollwert Tked wird das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Motor hauptsächlich verwendet, um das Antriebsmoment zu erhöhen.
  • In 5 ist mit „α” eine Ansprechzeit für die Antriebswelle 3 in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus gezeigt und mit „β” ist eine Ansprechzeit für die Antriebswelle 3 in dem gestuften Schaltmodus gezeigt. Mit „γ” ist eine Ansprechzeitdifferenz „α – β” zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus gezeigt. In diesem Fall ist mit der Ansprechzeit für die Antriebswelle 3 die Zeitspanne bezeichnet, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu dem Sollwert Tked zu bringen. Das heißt mit „α” ist die Zeitspanne gezeigt, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu dem Sollwert Tked in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen, mit „β” ist die Zeitspanne gezeigt, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu dem Sollwert Tked in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, und mit „γ” ist die Differenz zwischen der Zeitspanne α in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und der Zeitspanne β in dem gestuften Schaltmodus gezeigt. Mit „ε” ist ein Betrag einer Abnahme des Antriebsmomentes gezeigt, der dann bewirkt wird, wenn die Abgabe von der HV-Batterie 33 begrenzt ist.
  • Die vorbestimmten Werte Tout1, Tout2 und Tked sind Werte, die nach Bedarf festgelegt werden. Die Größen „α” und „β” werden empirisch in der Form von Tabellen bestimmt, die die Beziehung mit dem vorbestimmten Wert Tout2 und dem Sollwert Tked zeigen, und sie werden beispielsweise in einem ROM der ECU 4 gespeichert.
  • Wenn die Abgabe von der HV-Batterie 33 nicht begrenzt ist, wird in sowohl dem gestuften Schaltmodus als auch dem kontinuierlich variablen Schaltmodus das Moment, das von dem Motorgenerator (genauer gesagt von dem zweiten Motorgenerator MG2) abgegeben wird, hauptsächlich verwendet, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert Tout1 zu dem vorbestimmten Wert Tout2 (von dem Zeitpunkt ta1 zu dem Zeitpunkt ta2) im Ansprechen auf eine Erhöhung des erforderlichen Antriebsmomentes zu erhöhen. Nachdem das Antriebsmoment den vorbestimmten Wert Tout2 überschritten hat, wird das Moment, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, hauptsächlich verwendet, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu erhöhen. Wenn das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Moment hauptsächlich zum Erhöhen des Antriebsmomentes verwendet wird, spricht die Antriebswelle 3 auf die Abgabe von dem Verbrennungsmotor 1 in dem gestuften Schaltmodus schneller an als in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus, wie dies vorstehend beschrieben ist. Daher ist die Ansprechzeit β, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu dem Sollwert Tked in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, kürzer als die Ansprechzeit α, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu dem Sollwert Tked in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen. Mit „ta3” in 5 ist der Zeitpunkt gezeigt, bei dem das Antriebsmoment den Sollwert Tked in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus erreicht.
  • In dem Fahrzeugsteuergerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhöht (verlängert) die ECU 4 die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu dem Sollwert Tked in dem gestuften Schaltmodus zu bringen. Genauer gesagt steuert die ECU 4 den Verbrennungsmotor 1 in einer derartigen Weise, dass die Rate der Zunahme des Momentes, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, in dem gestuften Schaltmodus so gering wie in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus ist. Somit erhöht die ECU 4 die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, um die Zeitspanne γ. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der Verbrennungsmotor 1 in einer derartigen Weise gesteuert, dass die Rate der Zunahme des von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebenen Momentes in Abhängigkeit von dem Schaltmodus geändert wird. Diese Steuerung wird beispielsweise gemäß dem folgenden Verfahren ausgeführt. In diesem Verfahren werden Tabellen (Zuordnungen), die die Beziehung zwischen dem erforderlichen Antriebsmoment und jeweils der Zündzeit, der Einlassluftmenge und der Kraftstoffeinspritzmenge zeigen, individuell für den kontinuierlich variablen Schaltmodus und den gestuften Schaltmodus vorbereitet, und die ECU 4 schaltet die Tabelle, die die ECU 4 verwendet, zwischen der Tabelle für den gestuften Schaltmodus und der Tabelle für den kontinuierlich variablen Schaltmodus.
  • In dem gestuften Schaltmodus hat die Ansprechzeit für die Antriebswelle 3 die Größe „β”. Daher erreicht, wenn die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu bringen, um die Zeitspanne γ erhöht wird, das Antriebsmoment den Sollwert Tked, wenn eine Zeitspanne „β + γ (= α)” nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist, d. h. das Antriebsmoment erreicht den Sollwert Tked bei dem Zeitpunkt ta3.
  • Das heißt in dem gestuften Schaltmodus steuert die ECU 4 das Moment, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, in einer derartigen Weise, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu bringen, um die Zeitspanne γ erhöht wird (die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu bringen, ist „β + γ”). Das heißt die ECU 4 steuert das Moment, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, in einer derartigen Weise, dass das Antriebsmoment den Sollwert Tked erreicht, wenn die Ansprechzeit „β + γ”, die erlangt wird, indem die Zeitspanne „γ” zu der Ansprechzeit „β” hinzuaddiert wird, nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist. In dieser Weise wird die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu dem Sollwert Tked in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne gestaltet, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert Tout2 zu dem Sollwert Tked in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen. Somit ist es möglich, die Differenz im Ansprechen der Antriebswelle 3 gegenüber der Abgabe von dem Verbrennungsmotor 1 zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus zu verringern.
  • Anders ausgedrückt ist es möglich, die Differenz im Ansprechen der Antriebswelle 3 gegenüber einer Änderung des Gaspedalbetätigungsbetrages zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus zu verringern. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein solches Fahrverhalten zu schaffen, bei dem dem Fahrer kein Empfinden einer Unannehmlichkeit mitgeteilt wird.
  • In dem vorstehend beschriebenen Beispiel erhöht die ECU 4 die Ansprechzeit, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu bringen, um die Zeitspanne γ in dem gestuften Schaltmodus. Das heißt in dem gestuften Schaltmodus steuert die ECU 4 das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Moment in einer derartigen Weise, dass das Antriebsmoment den Sollwert Tked dann erreicht, wenn die Ansprechzeit „β + γ” nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist. Alternativ kann die ECU 4 die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu bringen, um die Zeitspanne γ in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus verringern. Das heißt in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus kann die ECU 4 das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegebene Moment in einer derartigen Weise steuern, dass das Antriebsmoment den Sollwert Tked erreicht, wenn eine Ansprechzeit „α – γ” nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist. Jedoch ist eine Erhöhung der Ansprechzeit in dem gestuften Schaltmodus einfacher als eine Verringerung der Ansprechzeit in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus. Daher ist das Erhöhen der Ansprechzeit in dem gestuften Schaltmodus vorteilhafter als ein Verringern der Ansprechzeit in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus.
  • Nachstehend ist der Fall beschrieben, bei dem die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist. Wenn die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist, ist die Größe des Momentes, das von dem Motorgenerator abgegeben wird, ebenfalls begrenzt. Demgemäß nimmt das Antriebsmoment noch moderater zu, wenn die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist, als in dem Fall, bei dem die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 nicht begrenzt ist. Daher wird, wie dies in 5 gezeigt ist, das Antriebsmoment nicht bis zu dem vorbestimmten Wert Tout2 innerhalb der Zeitspanne von dem Zeitpunkt ta1 bis zu dem Zeitpunkt ta2 in dem gestuften Schaltmodus erhöht. Daher ist bei dem Zeitpunkt ta2 das Antriebsmoment niedriger, wenn die Abgabeleistung von der Batterie 33 begrenzt ist, als in dem Fall, bei dem die Abgabeleistung von der Batterie 33 nicht begrenzt ist. Mit „ε” in 5 ist ein Abnahmebetrag gezeigt, um den das Antriebsmoment, wenn die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist, niedriger als das Antriebsmoment in dem Fall, bei dem die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 nicht begrenzt ist, bei dem Zeitpunkt t2 ist.
  • In dem Fall, bei dem die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 nicht begrenzt ist, wird der Verbrennungsmotor in einer derartigen Weise gesteuert, dass das Antriebsmoment den Sollwert Tked erreicht, wenn die Ansprechzeit „β + γ” nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist, d. h. in einer derartigen Weise, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu bringen, um die Zeitspanne γ erhöht wird. Wenn jedoch in dem Fall, bei dem die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist, der Verbrennungsmotor 1 in der gleichen Weise gesteuert wird wie in dem Fall, bei dem die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 nicht begrenzt ist, ergibt sich eine Möglichkeit dahingehend, dass das Antriebsmoment nicht den Sollwert Tked bei dem Zeitpunkt ta3 erreicht. Als ein Ergebnis kann die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert zu bringen, sich zwischen dem gestuften Schaltmodus und dem kontinuierlich variablen Schaltmodus unterscheiden.
  • Daher stellt in dem Fahrzeugsteuergerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die ECU 4 die Zeitspanne γ auf der Grundlage des Grades der Begrenzung der Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 ein. Genauer gesagt bestimmt die ECU 4 ein Abgabegrenzverhältnis δ auf der Grundlage des SOC und des Abgabegrenzwertes der HV-Batterie 33, und sie bestimmt den Abnahmebetrag ε des Antriebsmomentes auf der Grundlage des Abgabegrenzverhältnisses δ. Dann bestimmt die ECU 4 einen Korrekturbetrag für die Zeitspanne γ auf der Grundlage des Abnahmebetrages ε des Antriebsmomentes.
  • Die ECU 4 bestimmt zunächst das Abgabegrenzverhältnis δ auf der Grundlage des SOC und des Abgabegrenzwertes der HV-Batterie 33. Das Abgabegrenzverhältnis δ ist ein Verhältnis der Leistung, die von dem Motorgenerator abgegeben werden kann, zu der maximalen Leistung, die von dem Motorgenerator abgegeben wird. Genauer gesagt wird das Abgabegrenzverhältnis δ beispielsweise auf der Grundlage einer Tabelle bestimmt, die die Beziehung zwischen dem SOC und dem Abgabegrenzwert zeigt, und dem Abgabegrenzverhältnis. Wenn das Abgabegrenzverhältnis δ die Größe 40% hat, ist der Motorgenerator dazu in der Lage, elektrische Energie abzugeben, die lediglich 40% der maximalen Energieabgabe von dem Motorgenerator beträgt.
  • Danach berechnet die ECU 4 den Abnahmebetrag ε des Antriebsmomentes auf der Grundlage des bestimmten Abgabegrenzverhältnisses δ. Genauer gesagt speichert die ECU 4 zuvor beispielsweise eine Tabelle, die die Beziehung zwischen dem Abnahmebetrag ε des Antriebsmomentes und dem Abgabegrenzverhältnis δ zeigt, in beispielsweise dem ROM, und berechnet den Abnahmebetrag ε des Antriebsmomentes auf der Grundlage des Abgabegrenzverhältnisses δ durch die Anwendung der Tabelle. Die ECU 4 berechnet einen Korrekturbetrag für die Zeitspanne 7, indem der vorbestimmte Abnahmebetrag ε des Antriebsmomentes mit dem Antriebsleistungskorrekturkoeffizienten ζ (ε × ζ) multipliziert wird. Der Antriebsleistungskorrekturkoeffizient ζ ist ein Koeffizient zum Berechnen einer Verzögerung in der Zeitspanne, bei der das Antriebsmoment den Sollwert Tked erreicht, wobei die Verzögerung dem Abnahmebetrag ε des Antriebsmomentes entspricht. Der Antriebsleistungskorrekturkoeffizient ζ wird zuvor beispielsweise empirisch erlangt und wird in beispielsweise dem ROM der ECU 4 gespeichert.
  • Die ECU 4 addiert eine Zeitspanne „γ – ε × ζ”, die erlangt worden ist, indem die Zeitspanne γ mit dem Korrekturbetrag „ε × ζ” korrigiert worden ist, zu der Ansprechzeit β. Die Zeitspanne „γ – ε × ζ”, die durch die Korrektur erlangt worden ist, ist kürzer als die Zeitspanne γ, die vor der Korrektur verwendet worden ist. Die ECU 4 steuert das Moment, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, in einer derartigen Weise, dass das Antriebsmoment den Sollwert Tked erreicht, wenn eine Ansprechzeit „β + γ – ε × ζ” nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist, d. h. in einer derartigen Weise, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu bringen, um die Zeitspanne „γ – ε × ζ” erhöht wird. In dieser Weise erreicht das Antriebsmoment den Sollwert Tked bei dem Zeitpunkt ta3. Somit ist es selbst dann, wenn die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist, möglich, die Differenz im Ansprechen der Antriebswelle 3 gegenüber einem Gaspedalbetätigungsbetrag zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus zu verringern. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Fahrverhalten vorzusehen, dass dem Fahrer kein Empfinden einer Unannehmlichkeit mitteilt.
  • Nachstehend ist ein Fahrzeugsteuerverfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 6 beschrieben. 6 zeigt ein Flussdiagramm einer Fahrzeugsteuerroutine gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In dem Schritt (nachstehend ist der Schritt als „S” bezeichnet) 101 bestimmt die ECU 4, ob der gegenwärtige Schaltmodus der kontinuierlich variable Schaltmodus ist. Beispielsweise bestimmt die ECU 4, ob der gegenwärtige Schaltmodus der kontinuierlich variable Schaltmodus ist, auf der Grundlage eines Steuersignals, das zu der Bremsbetätigungseinheit übertragen wird. Wenn bestimmt wird, dass der gegenwärtige Schaltmodus der kontinuierlich variable Schaltmodus ist („JA” in S101), führt die ECU 4 die Fahrgeschwindigkeits-Steuerung für den kontinuierlich variablen Schaltmodus aus (S102), und führt dann Schritt S103 aus.
  • In S103 führt die ECU 4 eine Antriebsmomentbefehlssteuerung in einer derartigen Weise aus, dass das Antriebsmoment den Sollwert Tked erreicht, wenn die Ansprechzeit „α” nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist. Genauer gesagt führt die ECU 4 eine reguläre Ansprechsteuerung über den Verbrennungsmotor 1 aus (eine Steuerung, bei der die Geschwindigkeit des Ansprechens des Verbrennungsmotors 1 nicht verringert wird), um das erforderliche Antriebsmoment zu erlangen. Dann führt die ECU 4 die Steuerroutine erneut aus.
  • Wenn andererseits bei S101 bestimmt wird, dass der gegenwärtige Schaltmodus der gestufte Schaltmodus ist („NEIN” in S101), führt die ECU 4 eine Fahrgeschwindigkeits-Steuerung für den gestuften Schaltmodus (siehe S104) aus und führt dann den Schritt S105 aus.
  • In S105 bestimmt die ECU 4, ob die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist. Genauer gesagt bestimmt die ECU 4, ob die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist, auf der Grundlage des SOC und des Abgabegrenzwertes der HV-Batterie 33. Wenn bestimmt wird, dass die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 nicht begrenzt ist („NEIN” in S105), führt die ECU 4 den Schritt S106 aus.
  • In S106 führt die ECU 4 die Antriebsmomentbefehlssteuerung in einer derartigen Weise aus, dass das Antriebsmoment den Sollwert Tked erreicht, wenn die Ansprechzeit „β + γ”nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist. Genauer gesagt steuert die ECU 4 das Moment, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, in einer derartigen Weise, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu bringen, um die Zeitspanne γ erhöht wird (in einer derartigen Weise, dass das Antriebsmoment den Sollwert Tked erreicht, wenn die Ansprechzeit „β + γ” nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist). Dann führt die ECU 4 die Routine erneut aus. Demgemäß wird die Differenz im Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus minimiert. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Fahrverhalten vorzusehen, das dem Fahrer kein Empfinden einer Unannehmlichkeit mitteilt.
  • Wenn andererseits bei dem Schritt S105 bestimmt wird, dass die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist („JA” in S105), führt die ECU 4 den Schritt S107 aus.
  • In S107 bestimmt die ECU 4 das Abgabegrenzverhältnis δ auf der Grundlage des SOC und des Abgabegrenzwertes der HV-Batterie 33. Genauer gesagt wird das Abgabegrenzverhältnis δ auf der Grundlage der Tabelle, die die Beziehung zwischen dem SOC und dem Abgabegrenzwert zeigt, und dem Abgabegrenzwert bestimmt. Die Tabelle, die die Beziehung zwischen dem SOC und dem Abgabegrenzwert zeigt, wird zuvor beispielsweise empirisch bestimmt und in beispielsweise dem ROM der ECU 4 gespeichert.
  • In dem Schritt S108 berechnet die ECU 4 den Verringerungsbetrag ε des Antriebsmomentes auf der Grundlage des Abgabegrenzwertes δ. Genauer gesagt berechnet die ECU 4 den Verringerungsbetrag ε des Antriebsmomentes auf der Grundlage des Abgabegrenzwertes δ durch die Verwendung von beispielsweise der Tabelle, die die Beziehung zwischen dem Verringerungsbetrag ε des Antriebsmomentes und dem Abgabegrenzwert δ zeigt. Die Tabelle wird zuvor beispielsweise empirisch bestimmt und in beispielsweise dem ROM der ECU 4 gespeichert.
  • In dem Schritt S109 berechnet die ECU 4 den Korrekturbetrag für die Zeitspanne 7, indem der Verringerungsbetrag ε des Antriebsmomentes mit dem Antriebsleistungskorrekturkoeffizienten ζ multipliziert wird, und sie führt die Antriebsmomentbefehlssteuerung in einer derartigen Weise aus, dass das Antriebsmoment den Sollwert Tked erreicht, wenn die Ansprechzeit „β + γ – ε × ζ” nach dem Zeitpunkt ta2 verstrichen ist. Anders ausgedrückt steuert die ECU 4 das Moment, das von dem Verbrennungsmotor 1 abgegeben wird, in einer derartigen Weise, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert Tked zu bringen, um die Zeitspanne „γ – ε × ζ” erhöht wird. In dieser Weise wird sogar dann, wenn die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist, die Differenz im Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus minimal gestaltet. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Fahrverhalten vorzusehen, das dem Fahrer kein Empfinden einer Unannehmlichkeit mitteilt.
  • Nachstehend sind Abwandlungen des Fahrzeugsteuergerätes gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Hybridfahrzeug angewendet, bei dem der gestufte Schaltmodus dann erlangt wird, wenn die Drehwelle 29 durch die Bremseinheit 7 arretiert ist. Jedoch ist ein Fahrzeug, bei dem das erfindungsgemäße Fahrzeugsteuergerät angewendet wird, nicht auf ein derartiges Hybridfahrzeug beschränkt. Beispielsweise kann das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Hybridfahrzeug angewendet werden, bei dem der gestufte Schaltmodus dann erlangt wird, wenn die Drehung einer Motorwelle eines ersten Motorgenerators MG1 arretiert ist, oder es kann bei einem Hybridfahrzeug der sogenannten Mehrmodusart angewendet werden, das einen Mechanismus für ein gestuftes Schalten aufweist, der dazu in der Lage ist, eine Schaltstufe unter einer Vielzahl an Schaltstufen in dem gestuften Schaltmodus auszuwählen. In diesen Arten an Hybridfahrzeugen ist es möglich, eine solche Situation zu vermeiden, bei der die elektrische Energie von dem zweiten Motorgenerator MG2 zu dem ersten Motorgenerator MG1 geliefert wird, und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, indem der Schaltmodus zu dem gestuften Schaltmodus dann geschaltet wird, wenn das Fahrzeug bei einer hohen Geschwindigkeit in einem stetigen Zustand fährt.
  • Ein Fahrzeug, bei dem das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ist nicht auf ein Hybridfahrzeug beschränkt. Außerdem sind die Antriebsquellen nicht auf einen Verbrennungsmotor und einen Motorgenerator beschränkt, und verschiedene Antriebsquellen können angewendet werden. Beispielsweise kann das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Elektrofahrzeug angewendet werden, bei dem lediglich ein Motorgenerator als eine Antriebsquelle angewendet wird, und der Verbrennungsmotor nicht als eine Antriebsquelle verwendet wird. Das heißt das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei beliebigen Fahrzeugen angewendet werden, in denen der Schaltmodus zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus, bei dem das Verhältnis der Drehzahl einer Antriebsquelle gegenüber der Drehzahl einer Antriebswelle kontinuierlich eingestellt wird, und dem gestuften Schaltmodus geschaltet wird, bei dem das Verhältnis der Drehzahl der Antriebsquelle gegenüber der Drehzahl der Antriebswelle fixiert ist (feststeht). Demgemäß ist der Schaltmodus nicht auf den Kraftaufteilmechanismus beschränkt, und ein anderer Mechanismus kann als der Schaltmodus angewendet werden.
  • Nachstehend ist ein Fall beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung bei einem Fahrzeug angewendet ist, das mit einem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus der Riemen- oder Toroidart zusätzlich zu dem Mechanismus für ein gestuftes Schalten versehen ist. In dem Fahrzeug, das mit dem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus der Riemen- oder Toroidart zusätzlich zu dem Mechanismus für das gestufte Schalten versehen ist, wird ein Schalten, das durch die Anwendung des Mechanismus für das kontinuierlich variable Schalten ausgeführt wird, verhindert, indem der Schaltmodus zu dem gestuften Schaltmodus dann geschaltet wird, wenn das Fahrzeug bei einer hohen Geschwindigkeit fährt. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
  • 7 zeigt eine Ansicht eines Beispiels eines Fahrzeugs, das mit einem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus der Riemenart zusätzlich zu einem Mechanismus für ein gestuftes Schalten versehen ist, der die Drehzahl von einer Antriebsquelle bei einem fixierten Übersetzungsverhältnis einstellt, um den gestuften Schaltmodus zu erreichen. Das Fahrzeug weist hauptsächlich eine Antriebsquelle 51, einen Drehmomentwandler 52, eine Kupplung 56, einen kontinuierlich variablen Schaltmechanismus 53, Zahnräder 57, 58 und 59 und eine Antriebswelle 60 auf.
  • Die von der Antriebsquelle 51 abgegebene Kraft wird zu dem Drehmomentwandler 52 übertragen. Der Drehmomentwandler 52 verbindet die Antriebsquelle mit dem Schaltmechanismus über eine Fluidkupplung, beispielsweise Öl, und hat die Funktion zum Schalten des Fahrzeugfahrzustandes zwischen dem Vorwärtsfahrzustand und dem Rückwärtsfahrzustand. Die Abgabeleistung von dem Drehmomentwandler 52 wird zu der Kupplung 56 übertragen. Die Kupplung 56 wird verwendet, um den Schaltmodus zwischen dem gestuften Schaltmodus und dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu schalten. Wenn die Kupplung 56 außer Eingriff steht, ist der kontinuierlich variable Schaltmodus erreicht. Wenn andererseits die Kupplung 56 in Eingriff steht, ist der gestufte Schaltmodus erreicht.
  • Genauer gesagt wird, wenn die Kupplung 56 außer Eingriff ist, die Abgabeleistung von dem Drehmomentwandler 52 zu dem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus 53 der Riemenart übertragen. Der kontinuierlich variable Schaltmechanismus 53 der Riemenart ist aus einer Primärriemenscheibe 54a, einer Sekundärriemenscheibe 54b und einem Riemen 55gebildet, der beispielsweise aus Metall hergestellt ist und der über diese Riemenscheiben 54a und 54b schleifenartig gelegt ist. Wenn eine bewegliche Scheibe 54aa der Primärriemenscheibe 54a und eine bewegliche Scheibe 54ba der Sekundärriemenscheibe 54b in der axialen Richtung (in der Richtung, die durch die mit Pfeilen versehenen Linien gezeigt ist) bewegt werden, ändert sich der effektive Durchmesser des Riemens. In dieser Weise wird die Drehzahl, die von dem Drehmomentwandler 52 abgegeben wird, eingestellt, während die Drehung von der Primärriemenscheibe 54a zu der Sekundärriemenscheibe 54b übertragen wird. Die Sekundärriemenscheibe 54b ist mit der Antriebswelle 60 verbunden und die Abgabeleistung von der Sekundärriemenscheibe 54b wird zu der Antriebswelle 60 übertragen. Die zu der Antriebswelle 60 übertragene Abgabeleistung wird zu den Antriebsrädern 65 über Zahnräder 61, 62 und 63 und eine Differenzialgetriebeeinheit 64 übertragen. Somit wird der kontinuierlich variable Schaltmodus erreicht.
  • Wenn die Kupplung 56 in Eingriff steht, wird die Abgabeleistung von dem Drehmomentwandler 52 nicht zu dem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus 53 der Riemenart übertragen, sondern wird zu der Antriebswelle 60 über die Zahnräder 57, 58 und 59 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehzahl, die von dem Drehmomentwandler 52 abgegeben wird, auf der Grundlage des Übersetzungsverhältnisses zwischen den Zahnrädern 57, 58 und 59 eingestellt und dann zu der Antriebswelle 60 übertragen. Daher wirken die Zahnräder 57, 58 und 59 als ein Mechanismus für ein gestuftes Schalten (gestufter Schaltmechanismus). Die Abgabeleistung, die zu der Antriebswelle 60 übertragen wird, wird zu den Antriebsrädern 65 über die Zahnräder 61, 62 und 63 und die Differenzialgetriebeeinheit 64 übertragen. Somit wird der gestufte Schaltmodus erreicht.
  • In dem Fahrzeug, das mit dem vorstehend beschriebenen kontinuierlich variablen Schaltmechanismus der Riemenart versehen ist, ändern sich die Reaktionskräfte von den Riemenscheiben, die der Momentabgabe von der Antriebsquelle entsprechen, aufgrund des Schaltens in dem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus 53. Daher ist die Zeit, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert zu bringen, in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus länger als in dem gestuften Schaltmodus. Demgemäß wird das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung auf das Fahrzeug angewendet, das mit dem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus der Riemenart versehen ist. Genauer gesagt wird in dem gestuften Schaltmodus das Moment, das von der Antriebsquelle 51 abgegeben wird, in einer derartigen Weise gesteuert, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert zu bringen, um eine vorbestimmte Zeitspanne erhöht (verlängert). Somit wird die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert zu bringen, in dem gestuften Schaltmodus gleich gestaltet zu der Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen. Demgemäß wird der Unterschied im Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus minimiert. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Fahrverhalten vorzusehen, das dem Fahrer kein Empfinden einer Unannehmlichkeit mitteilt.
  • In dem vorstehend beschriebenen Beispiel ist das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem Fahrzeug angewendet worden, das mit dem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus der Riemenart zusätzlich zu dem gestuften Schaltmechanismus versehen ist. Alternativ kann das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Fahrzeug angewendet werden, das mit einem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus der Toroidart anstelle des kontinuierlich variablen Schaltmechanismus der Riemenart versehen ist. Der kontinuierlich variable Schaltmechanismus der Toroidart weist eine Eingangsscheibe, eine Ausgangsscheibe und eine Kraftübertragungsrolle auf, die zwischen diesen Scheiben geklemmt ist, und er ist dazu in der Lage, ein Schalten auszuführen, indem die Position der Kraftübertragungsrolle gesteuert wird. Eine Antriebsquelle ist mit der Eingangsscheibe verbunden, und eine Antriebswelle ist mit der Ausgangsscheibe verbunden. Wenn das erfindungsgemäße Fahrzeugsteuergerät auf ein Fahrzeug angewendet wird, das mit dem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus der Toroidart zusätzlich zu dem Mechanismus für ein gestuftes Schalten versehen ist, wird der vorstehend beschriebene Effekt erzielt. Das heißt der Unterschied im Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus wird minimiert. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Fahrverhalten vorzusehen, das dem Fahrer kein Empfinden einer Unannehmlichkeit verleiht.
  • Das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei einem Fahrzeug angewendet werden, das mit einem Drehmomentwandler versehen ist. Der Drehmomentwandler hat zwei Modi, d. h. einen Modus, in dem eine Antriebsquelle und ein Getriebe miteinander über eine Fluidkupplung, beispielsweise Öl, verbunden sind, wodurch das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich eingestellt wird (Fluidkupplungsmodus), und einen Modus, in dem die Antriebsquelle und das Getriebe mechanisch miteinander über ein Reibungseingriffselement, beispielsweise eine Überbrückungskupplung, mechanisch verbunden sind (Verbindungsmodus). Wenn das Fahrzeug in einem stetigen Zustand fährt, wird der Verbindungsmodus gewählt, so dass es möglich ist, einen Übertragungsverlust zu vermeiden, der dann bewirkt wird, wenn die Fluidkupplung in dem Fluidkupplungsmodus verwendet wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
  • In dem Fahrzeug, das mit dem Drehmomentwandler versehen ist, wird das Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, durch eine Reaktionskraft verringert, die von dem Fluid in dem Fluidkupplungsmodus ausgeht. Daher ist die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert zu bringen, in dem Fluidkupplungsmodus länger als in dem Verbindungsmodus. Das heißt in dem Fahrzeug, das mit dem Drehmomentwandler versehen ist, entspricht der Fluidkupplungsmodus dem kontinuierlich variablen Schaltmodus, und der Verbindungsmodus entspricht dem gestuften Schaltmodus.
  • Daher wird in dem Fahrzeug, das mit dem Drehmomentwandler versehen ist, die vorstehend beschriebene Wirkung erzielt, indem das Fahrzeugsteuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Das heißt in dem Verbindungsmodus wird das Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, in einer derartigen Weise gesteuert, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert zu bringen, um eine vorbestimmte Zeitspanne erhöht wird. In dieser Weise wird die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert in dem Verbindungsmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne gestaltet, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert in dem Fluidkupplungsmodus zu bringen. Demgemäß wird der Unterschied im Fahrverhalten zwischen dem Fluidkupplungsmodus und dem Verbindungsmodus minimiert. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Fahrverhalten vorzusehen, das dem Fahrer kein Empfinden einer Unannehmlichkeit mitteilt.
  • In jedem der Fahrzeuge in den vorstehend beschriebenen Abwandlungen kann eine Energiespeichereinheit wie beispielsweise eine Batterie vorgesehen werden, die außerhalb der Antriebsquelle vorgesehen ist und die dazu in der Lage ist, Energie zu der Antriebsquelle zu liefern. Wenn die Abgabeleistung von der Energiespeichereinheit begrenzt ist, wird eine Steuerung ausgeführt, die ähnlich der Steuerung ist, die dann ausgeführt wird, wenn die Abgabeleistung von der HV-Batterie 33 begrenzt ist. Das heißt in dem gestuften Schaltmodus wird die Menge an Energie, die von der Energiespeichereinheit zu der Antriebsquelle geliefert werden kann, erfasst, und die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment zu dem Sollwert zu bringen, wird auf der Grundlage der erfassten Menge an Energie, die zu der Antriebsquelle geliefert werden kann, eingestellt. Durch diese Steuerung wird selbst dann, wenn der SOC gering ist oder die Menge an Energie, die zu der Antriebsquelle geliefert werden kann, aufgrund eines Einflusses von beispielsweise Wärme verringert worden ist, und daher das Antriebsmoment geringer ist, der Unterschied im Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus minimal gestaltet. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Fahrverhalten vorzusehen, das dem Fahrer kein Empfinden einer Unannehmlichkeit verleiht.
  • Zusammenfassung
  • Ein Steuergerät ist bei einem Fahrzeug angewendet, das Schaltmodi hat, die den kontinuierlich variablen Schaltmodus, bei dem ein Verhältnis aus der Drehzahl einer Antriebsquelle zu der Drehzahl einer Antriebswelle (3) kontinuierlich eingestellt wird, und den gestuften Schaltmodus aufweisen, bei dem dieses Verhältnis fixiert ist. Das Steuergerät weist eine Steuereinheit (4) auf, die das Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, so steuert, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle (3) von einem vorbestimmten Wert zu einem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich der Zeitspanne gestaltet wird, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle (3) von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen. In dieser Weise wird der Unterschied im Fahrverhalten zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus minimiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2004-345527 [0003]
    • - JP 2004-345527 A [0003, 0003]

Claims (14)

  1. Steuergerät für ein Fahrzeug, das Schaltmodi hat, die einen kontinuierlich variablen Schaltmodus, bei dem ein Verhältnis aus einer Drehzahl einer Antriebsquelle zu einer Drehzahl einer Antriebswelle (3) kontinuierlich eingestellt wird, und einen gestuften Schaltmodus aufweisen, bei dem das Verhältnis aus der Drehzahl der Antriebsquelle zu der Drehzahl der Antriebswelle (3) fixiert ist, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (4), die ein Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, steuert, um eine Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle (3) von einem vorbestimmten Wert zu einem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich einer Zeitspanne zu gestalten, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle (3) von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen.
  2. Steuergerät gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (4) das Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, in einer derartigen Weise steuert, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, um eine vorbestimmte Zeitspanne erhöht wird.
  3. Steuergerät gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (4) das Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, in einer derartigen Weise steuert, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen, um eine vorbestimmte Zeitspanne verringert wird.
  4. Steuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, das des Weiteren Folgendes aufweist: eine Energiespeichereinheit (33), die Energie speichert, die zu der Antriebsquelle geliefert wird, wobei die Steuereinheit (4) eine Menge an Energie erfasst, die dazu in der Lage ist, von der Energiespeichereinheit (33) zu der Antriebsquelle geliefert zu werden, und die vorbestimmte Zeitspanne auf der Grundlage der erfassten Menge an Energie einstellt.
  5. Steuergerät gemäß Anspruch 4, wobei in dem gestuften Schaltmodus die Steuereinheit (4) die vorbestimmte Zeitspanne dann, wenn eine Abgabeleistung von der Energiespeichereinheit (33) begrenzt ist, kürzer gestaltet ist als in dem Fall, bei dem die Abgabeleistung von der Energiespeichereinheit (33) nicht begrenzt ist.
  6. Steuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Steuergerät bei einem Hybridfahrzeug angewendet ist, bei dem die Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor (1) und einen Motorgenerator aufweist und der Schaltmodus zwischen dem kontinuierlich variablen Schaltmodus und dem gestuften Schaltmodus geschaltet wird.
  7. Steuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Steuergerät bei einem Hybridfahrzeug angewendet ist, das einen ersten Motorgenerator (MG1), einen Kraftaufteilmechanismus (20), mit dem der Verbrennungsmotor (1) und der erste Motorgenerator (MG1) verbunden sind, einen zweiten Motorgenerator (MG2), der mit der Antriebswelle (3) verbunden ist, und eine Bremse (7) aufweist, die dazu in der Lage ist, ein Drehelement (29) des Kraftaufteilmechanismus (20) zu arretieren, in dem, wenn die Bremse (7) das Drehelement (29) freigibt, ein kontinuierlich variabler Schaltmodus, bei dem eine Reaktionskraft, die einem von dem Verbrennungsmotor (1) abgegebenen Moment entspricht, von dem ersten Motorgenerator (MG1) abgegeben wird, erreicht wird, und in dem, wenn die Bremse (7) das Drehelement (29) arretiert, ein gestufter Schaltmodus erreicht wird, bei dem das von dem Verbrennungsmotor (1) abgegebene Moment zu der Antriebswelle (3) übertragen wird, ohne durch die Reaktionskraft beeinflusst zu werden, die von dem ersten Motorgenerator (MG1) abgegeben wird.
  8. Steuergerät gemäß Anspruch 7, wobei das Steuergerät bei einem Fahrzeug angewendet ist, in dem der Kraftaufteilmechanismus (20) aus einem ersten Planetengetriebemechanismus und einem zweiten Planetengetriebemechanismus ausgebildet ist, eine Abgabewelle (2) des Verbrennungsmotors (1) mit einem Träger (C1) des ersten Planetengetriebemechanismus verbunden ist, und der Träger (C1) mit einem Hohlrad (R2) des zweiten Planetengetriebemechanismus verbunden ist, wobei der erste Motorgenerator (MG1) mit einem Sonnenrad (S1) des ersten Planetengetriebemechanismus verbunden ist, ein Hohlrad (R1) des ersten Planetengetriebemechanismus und ein Träger (C2) des zweiten Planetengetriebemechanismus miteinander verbunden sind und mit der Antriebswelle (3) verbunden sind, und ein Sonnenrad (S2) des zweiten Planetengetriebemechanismus mit dem Drehelement (29) verbunden ist, das dazu in der Lage ist, durch die Bremse (7) arretiert zu werden.
  9. Steuergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Steuergerät auf ein Fahrzeug angewendet ist, in dem ein Bestimmungsort der Abgabeleistung, die von der Antriebsquelle (51) abgegeben wird, zwischen einem kontinuierlich variablen Schaltmechanismus (53) und einem gestuften Schaltmodus durch eine Kupplung (56) geschaltet wird.
  10. Steuerverfahren für ein Fahrzeug, das Schaltmodi hat, die einen kontinuierlich variablen Schaltmodus, bei dem ein Verhältnis aus einer Drehzahl einer Antriebsquelle zu einer Drehzahl einer Antriebswelle (3) kontinuierlich eingestellt wird, und einen gestuften Schaltmodus aufweisen, in dem das Verhältnis aus der Drehzahl der Antriebsquelle zu der Drehzahl der Antriebswelle (3) fixiert ist, gekennzeichnet durch Steuern eines Moments, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, derart, dass eine Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle (3) von einem vorbestimmten Wert zu einem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, gleich einer Zeitspanne gestaltet wird, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment der Antriebswelle (3) von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen.
  11. Steuerverfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, in einer derartigen Weise gesteuert wird, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem gestuften Schaltmodus zu bringen, um eine vorbestimmte Zeitspanne erhöht wird.
  12. Steuerverfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Moment, das von der Antriebsquelle abgegeben wird, in einer derartigen Weise gesteuert wird, dass die Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Antriebsmoment von dem vorbestimmten Wert zu dem Sollwert in dem kontinuierlich variablen Schaltmodus zu bringen, um eine vorbestimmte Zeitspanne verringert wird.
  13. Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, das des Weiteren die folgenden Schritte aufweist: Erfassen einer Menge an Energie, die dazu in der Lage ist, von einer Energiespeichereinheit (33) des Fahrzeugs zu der Antriebsquelle geliefert zu werden; und Einstellen der vorbestimmten Zeitspanne auf der Grundlage der erfassten Menge an Energie.
  14. Steuerverfahren gemäß Anspruch 13, wobei in dem gestuften Schaltmodus die vorbestimmte Zeitspanne dann, wenn eine Abgabeleistung von der Energiespeichereinheit (33) begrenzt ist, kürzer gestaltet ist als in dem Fall, bei dem die Abgabeleistung von der Energiespeichereinheit (33) nicht begrenzt ist.
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