DE112009005481B4

DE112009005481B4 - Steuerungsgerät für ein Fahrzeugleistungsübertragungssystem

Info

Publication number: DE112009005481B4
Application number: DE112009005481.1T
Authority: DE
Inventors: Daiki Saito; Taiyo Uejima; Kazuyuki Shiiba; Norihiro Yamamura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-12-26
Filing date: 2009-12-26
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2029-12-27
Also published as: DE112009005481T5; CN102686443A; WO2011077581A1; JPWO2011077581A1; US20120310460A1; CN102686443B; US8909400B2; JP5447534B2

Abstract

Steuerungsgerät für ein Fahrzeug, das mit einer Elektromotorleistungsquelle (32), einem Umrichter (44), einem Elektromotor (MG2), der durch den Umrichter mit der Elektromotorleistungsquelle verbunden ist, einem Umrichterglättungskondensator (66), der mit einem Anschluss des Umrichters auf der Seite der Elektromotorleistungsquelle verbunden ist, um eine aus der Elektromotorleistungsquelle an den Umrichter angelegte Spannung zu glätten, und einem Stufenautomatikgetriebe (22) versehen ist, das einen Teil eines Leistungsübertragungswegs zwischen dem Elektromotor und einem Antriebsrad (18) bildet, wobei das Steuerungsgerät (28) konfiguriert ist, eine Drehmomentreduktionssteuerung zum zeitweiligen Reduzieren eines Ausgangsdrehmoments des Elektromotors während eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebes in Bezug auf ein Ausgangsdrehmoment des Elektromotors vor Initiieren des Schaltvorgangs zu implementieren, dadurch gekennzeichnet, dassdas Steuerungsgerät konfiguriert ist, eine Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung zur Begrenzung der Reduktion des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors (MG2) auf innerhalb eines Bereichs zu implementieren, in dem eine Anschlussspannung des Umrichterglättungskondensators (66), die in Bezug auf die Reduktion des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors in der Drehmomentreduktionssteuerung ansteigt, eine vorbestimmte Durchschlagsspannung des Umrichters nicht überschreiten wird,die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung implementiert wird, um die Reduktion des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors zu begrenzen, indem eine Änderungsgröße des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors pro Zeiteinheit während der Reduktion des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors in der Drehmomentreduktionssteuerung innerhalb eines vorbestimmten Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereichs begrenzt wird, in dem die Anschlussspannung des Umrichterglättungskondensators die vorbestimmte Durchschlagsspannung nicht überschreiten wird, undder Drehmomentreduktionsbegrenzungsbereich bei Initiierung des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes (22) bestimmt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Techniken zur Steuerung eines Ausgangsdrehmoments eines Elektromotors, der an einem Fahrzeug als eine Antriebsleistungsquelle vorgesehen ist.
STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeugleistungsübertragungssystem, das mit einem Elektromotor als eine Antriebsleistungsquelle versehen ist, sowie ein Automatikgetriebe, das einen Teil eines Leistungsübertragungswegs zwischen dem Elektromotor und Antriebsrädern bildet, ist gut bekannt, wie allgemein in einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug gesehen. Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel für ein derartiges Fahrzeugleistungsübertragungssystem.
Ein Steuerungsgerät für das Fahrzeugleistungsübertragungssystem, das in dem Patentdokument 1 offenbart ist, ist eingerichtet, eine Drehmomentreduktionssteuerung des vorstehend angegebenen Elektromotors zu implementieren, um zeitweilig dessen Ausgangsdrehmoment (Elektromotordrehmoment) während eines Schaltvorgangs des vorstehend angegebenen Automatikgetriebes in Bezug auf das Ausgangsdrehmoment vor dem Schaltvorgang zu reduzieren. Diese Drehmomentreduktionssteuerung ist beabsichtigt, um eine Schalterschütterung des vorstehend angegebenen Automatikgetriebes zu verhindern, die durch dessen Schaltbetrieb verursacht wird, und um eine Wärmeabsorptionsmenge durch Reibungselemente des Automatikgetriebes zu reduzieren.
Das in dem vorstehend identifizierten Patentdokument 1 offenbarte Fahrzeugleistungsübertragungssystem ist üblicherweise derart angeordnet, dass ein Umrichter mit dem vorstehend angegebenen Elektromotor verbunden ist, während ein Glättungskondensator oder eine Kapazität mit einer elektrischen Leistungsquellenseite des Umrichters verbunden ist, um eine Eingangsspannung des Umrichters zu glätten. Jedoch ist diese Anordnung in dem Dokument nicht klar beschrieben.
DOKUMENTE GEMÄß DEM STAND DER TECHNIK
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP H06- 319 210 A
Patentdokument 2: JP 2004 - 129 494 A
Patentdokument 3: JP 3 380 728 B2
Patentdokument 4: JP 3 373 459 B2

Die DE 10 2004 046 194 A1 offenbart ein Hybridfahrzeug-Steuerungsgerät, eine erste Antriebseinheit, eine zweite Antriebseinheit, eine HV-Batterie, eine Schaltsteuerungseinrichtung, eine Batteriezustandserfassungseinrichtung und eine Schaltzeitantriebssteuerungseinrichtung aufweist. Weiterhin ist in dem Steuerungsgerät eine Batteriebilanzsteuerungseinrichtung durch eine Maschinensteuerungseinrichtung, eine erste Motorsteuerungseinrichtung, eine zweite Motorsteuerungseinrichtung und die Schaltzeitantriebssteuerungseinrichtung gebildet. Falls die Schaltsteuerungseinrichtung bestimmt, dass es ein Bedarf nach einem Schalten gibt, das durch ein Stufengetriebe auszuführen ist, berechnet die Batteriebilanzsteuerungseinrichtung die Erhöhungs-/Verringerungsgröße der Ladungsmenge der HV-Batterie entsprechend dem Zustand der HV-Batterie und ändert den Maschinenbetriebspunkt auf der Grundlage der berechneten Erhöhungs-/Verringerungsmenge der Batterieladung vor dem Schalten.
Die DE 103 01 531 A1 offenbart ein Fahrzeug mit zumindest einer elektrischen Maschine. Dabei wird für eine Spannungsanforderung des Bordnetzes eine Spannungs-Führungsgröße gebildet und wird für die Drehmomentanforderungen des Antriebsstrangs eine Drehmoment-Führungsgröße gebildet. Die Drehmoment-Führungsgröße wird durch Spannungsbegrenzungswerte begrenzt, die bei Drehmomentänderungen nicht überschritten und nicht unterschritten werden dürfen.
Die US 2007 / 0 158 121 A1 offenbart ein Fahrzeug mit einem Motorgenerator, einem Getriebe, einem Glättungskondensator, einem Hochsetzsteller und einem Umrichter.
Die DE 11 2006 002 865 T5 offenbart ein Steuersystem für eine Fahrzeugantriebseinheit für ein Hybridfahrzeug, das unter anderem ein stufenloses variables Getriebe aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
In dem Prozess der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung wird der Elektromotor abrupt während des Schaltbetriebs des vorstehend angegebenen Automatikgetriebes reduziert, so dass die Reduktionsgröße des Ausgangs des vorstehend angegebenen Elektromotors (Elektromotorausgang) pro Zeiteinheit (Elektromotorausgangreduktionsverhältnis) aufgrund der abrupten Reduktion des Elektromotordrehmoments extrem erhöht wird. Zusätzlich wird die Betriebsdrehzahl des vorstehend angegebenen Elektromotors (Elektromotordrehzahl) während eines Heraufschaltbetriebs des Automatikgetriebes reduziert, und diese Reduktion der Elektromotordrehzahl führt zu einem weiteren Anstieg des vorstehend beschriebenen Elektromotorausgangsdrehmomentverhältnisses.
Ein extremer Anstieg des vorstehend beschriebenen Elektromotorausgangsreduktionsverhältnisses kann einen Fehler einer Elektroleistungsausgangsschaltung verursachen, die zur Zufuhr elektrischer Leistung zu dem vorstehend angegebenen Umrichter für den Elektromotor vorgesehen ist, um dessen Ausgang nach einer Ausgangsreduktion des Elektromotors zu reduzieren, selbst wenn der extreme Anstieg des Elektromotorausgangsreduktionsverhältnisses zeitweilig stattfindet. Die Größe der elektrischen Leistungszufuhr aus der elektrischen Leistungsquelle kann nämlich die Verbrauchsgröße der elektrischen Leistung durch den Elektromotor überschreiten, so dass ein Überschuss elektrischer Leistung zeitweilig in dem vorstehend angegebenen Glättungskondensator gespeichert wird. Dementsprechend muss in dem in Patentdokument 1 beschriebenen Steuerungsgerät für das Fahrzeugleistungsübertragungssystem der vorstehend angegebene Glättungskondensator eine elektrostatische Kapazität aufweisen, die groß genug ist, um die vorstehend beschriebene überschüssige elektrische Leistung zeitweilig zu speichern, die aufgrund der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung erzeugt wird, um eine Verknappung der Kapazität zu verhindern. Aus diesem Grund war es schwierig, die Größe und Kosten einer elektrischen Schaltung einschließlich des Glättungskondensators zu verringern. In dieser Hinsicht sei bemerkt, dass das vorstehend beschriebene Problem im Stand der Technik nicht erkannt ist.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Stand der Technik gemacht. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerungsgerät für ein Fahrzeugbereitzustellen, das eingerichtet ist, die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionssteuerung während eines Schaltvorgangs des vorstehend angegebenen Automatikgetriebes zu implementieren, und das eine Reduktion der Größe und der Kosten der elektrischen Schaltung einschließlich des vorstehend angegebenen Glättungskondensators erlaubt.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Die vorstehend angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuerungsgerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die abrupte Reduktion des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors (Elektromotordrehmoment) in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung mehr oder weniger begrenzt, so dass die elektrostatische Kapazität des Umrichterglättungskondensators nicht derart ausgelegt werden muss, dass diese die unbegrenzte abrupte Reduktion des Elektromotordrehmoments in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung bewältigt, wodurch die elektrostatische Kapazität des vorstehend beschriebenen Umrichterglättungskondensators ausgelegt werden kann, kleiner zu sein, als wenn die abrupte Reduktion des vorstehend angegebenen Elektromotordrehmoments nicht begrenzt wird. Es ist nämlich möglich, die Größe und Kosten einer elektrischen Schaltung einschließlich des vorstehend beschriebenen Umrichterglättungskondensators zu verringern, da die Größe und die Kosten des vorstehend beschriebenen Umrichterglättungskondensators dazu tendieren, mit einer Verringerung der vorstehend beschriebenen elektrostatischen Kapazität des vorstehend beschriebenen Umrichterglättungskondensators sich zu verringern.
Die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung wird implementiert, um die Reduktion des Ausgangsdrehmoments des vorstehend beschriebenen Elektromotors zu begrenzen, indem eine Änderungsgröße des Ausgangsdrehmoments des vorstehend beschriebenen Elektromotors pro Zeiteinheit während der Reduktion des Ausgangsdrehmoments des vorstehend beschriebenen Elektromotors in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung innerhalb eines vorbestimmten Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereichs gehalten wird, in dem die Anschlussspannung des vorstehend beschriebenen Umrichterglättungskondensators die vorstehend beschriebene vorbestimmte Durchschlagsspannung nicht überschreiten wird. In dieser Form der Erfindung ist es möglich, zu verhindern, dass die Anschlussspannung des Umrichterglättungskondensators die vorstehend beschriebene Durchschlagsspannung überschreitet, indem das vorstehend beschriebene Elektromotordrehmoment überwacht wird, so dass die Reduktion des vorstehend beschriebenen Elektromotordrehmoments leicht in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung begrenzt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung wird der vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich von Zeit zu Zeit auf der Grundlage der Anschlussspannung des vorstehend beschriebenen Umrichterglättungskondensators bestimmt und aktualisiert. In dieser Form der Erfindung wird der Grad der Begrenzung der abrupten Reduktion des vorstehend beschriebenen Elektromotordrehmoments entsprechend der Anschlussspannung des vorstehend beschriebenen Umrichterglättungskondensators geändert, die sich im Verlauf der Zeit ändert, so dass die Drehmomentreduktionssteuerung einen hohen Grad einer Fahrzeugfahrbarkeit entsprechend der vorstehend angegebenen Anschlussspannung gewährleistet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung wird der vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich von Zeit zu Zeit auf der Grundlage einer Änderungsgröße eines Ausgangs des vorstehend beschriebenen Elektromotors pro Zeiteinheit aufgrund einer Änderung einer Drehzahl des Elektromotors sowie der Drehzahl des Elektromotors bestimmt und aktualisiert. In dieser Form der Erfindung kann die Fahrzeugfahrbarkeit weiter verbessert werden, da eine Änderung des Ausgangs des vorstehend beschriebenen Elektromotorausgangs aufgrund einer Änderung der Drehzahl des Elektromotors (Elektromotordrehzahl) ebenfalls berücksichtigt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung ist der vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich ein vorbestimmter fester Bereich. In dieser Form der Erfindung muss der vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich nicht von Zeit zu Zeit bestimmt werden, so dass die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung leicht implementiert werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung (a) wird das vorstehend beschriebene Automatikgetriebe durch einen Ausrückvorgang einer ausrückseitigen Kopplungsvorrichtung und eines Einrückvorgangs einer einrückseitigen Kopplungsvorrichtung geschaltet, (b) ist der vorstehend beschriebene Schaltvorgang des vorstehend beschriebenen Automatikgetriebes, während dem die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionssteuerung implementiert wird, ein Heraufschaltvorgang, und (c) wird eine Anstiegsrate einer Einrückkraft der vorstehend beschriebenen einrückseitigen Kopplungsvorrichtung in Bezug auf eine Anstiegsrate der Einrückkraft, wenn die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung ausreichend ist, reduziert, wenn die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung nicht ausreicht, um zu verhindern, dass die Anschlussspannung des vorstehend beschriebenen Umrichterglättungskondensators die vorstehend beschriebene Durchschlagsspannung überschreitet. In dieser Form der Erfindung wird eine Rate der Reduktion des Elektromotorausgangs aufgrund einer Reduktion der Elektromotordrehzahl verringert, indem die Anstiegsrate der Einrückkraft der einrückseitigen Kopplungsvorrichtung verringert wird, wodurch ermöglicht wird, eine abrupte Reduktion des Elektromotorausgangs zu verhindern, die durch die Reduktion der Elektromotordrehzahl verursacht wird, wodurch es ermöglicht wird, stabiler zu verhindern, dass die Anschlussspannung des vorstehend beschriebenen Umrichterglättungskondensators die Durchschlagsspannung des vorstehend beschriebenen Umrichters überschreitet.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines Fahrzeugleistungsübertragungssystems, bei dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist,
2 zeigt ein Kollineardiagramm, das relative Drehzahlen von Rotationselementen eines Planetengetriebesatzes veranschaulicht, der als Leistungsverteilungsmechanismus in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem gemäß 1 dient,
3 zeigt eine Tabelle, die Einrückvorgänge von Kopplungsvorrichtungen eines Automatikgetriebes angibt, das in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem gemäß 1 vorgesehen ist,
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Leistungsquellensteuerungsschaltung zur Zufuhr elektrischer Leistung zu einem ersten Elektromotor und einem zweiten Elektromotor, die in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem gemäß 1 vorgesehen sind, und ein Funktionsblockschaltbild zur Beschreibung von Steuerungsfunktionen von Hauptfunktionsabschnitten einer elektronischen Steuerungsvorrichtung,
5 zeigt eine Darstellung, die ein vorbestimmtes Schaltkennfeld zur Bestimmung eines Schaltvorgangs eines Automatikgetriebes in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem gemäß 1 auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Betätigungsausmaßes eines Fahrpedals veranschaulicht,
6 zeigt Zeitverläufe zur Erläuterung eines Beispiels einer Drehmomentreduktionssteuerung, die während eines Heraufschaltvorgangs des Automatikgetriebes in dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem gemäß 1 während einer Betätigung des Fahrpedals implementiert wird,
7 zeigt eine Tabelle, die ein Beispiel für ein Kennfeld zur Bestimmung eines Drehmomentreduktionsratengrenzwerts (Drehmomentreduktionsratenschwellwerts) auf der Grundlage einer Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors zeigt, der als ein Parameter während einer Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung verwendet wird, die durch eine Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 gemäß 4 implementiert wird,
8 zeigt eine Tabelle, die ein Beispiel für ein Kennfeld zur Bestimmung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts (Drehmomentreduktionsratenschwellwerts) auf der Grundlage einer Spannung eines Glättungskondensators angibt, die als ein Parameter während der Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung verwendet wird, die durch die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 implementiert wird,
9 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Prozesses zur Berechnung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts auf der Grundlage der Betriebsdrehzahl des zweiten Elektromotors, einer Drehzahlausgangsänderungsrate des zweiten Elektromotors und der Spannung des Glättungskondensators als ein Beispiel für einen Prozess zur Bestimmung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts von Zeit zu Zeit während der Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung, die durch die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 gemäß 4 implementiert wird,
10 zeigt ein Funktionsblockschaltbild zur Erläuterung von Steuerungsfunktionen zum Justieren einer Einrückkraft einer einrückseitigen Kopplungsvorrichtung des Automatikgetriebes, um zu verhindern, dass die Spannung des Glättungskondensators eine Umrichterdurchschlagsspannung während der Drehmomentreduktionssteuerung überschreitet, zusätzlich zu den Steuerungsfunktionen der in dem Funktionsblockschaltbild gemäß 4 gezeigten Funktionsabschnitte,
11 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Steuerungsbetriebs der Hauptfunktionsabschnitte der elektronischen Steuerungsvorrichtung gemäß 1, nämlich den Steuerungsbetrieb zum Verhindern, dass die Spannung des Glättungskondensators die Umrichterdurchschlagsspannung während der Drehmomentreduktionssteuerung überschreitet, und
12 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung von Schritten entsprechend den in 10 gezeigten zusätzlichen Steuerungsfunktionen, die zusätzlich zu den Steuerungsfunktionen des Funktionsblockschaltbilds gemäß 4 ausgeführt werden, die in dem Flussdiagramm gemäß 11 gezeigt sind.

ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines Leistungsübertragungssystems 10 eines Hybridfahrzeugs (das nachstehend als „Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10" bezeichnet ist), bei dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Wie es in 1 gezeigt ist, ist das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 mit einer Hauptantriebsleistungsquelle in der Form einer ersten Antriebsleistungsquelle 12, einer antriebsradseitigen Ausgangswelle 14, die als Ausgangselement dient (die nachstehend als „Ausgangswelle 14“ bezeichnet ist), einer Differenzialgetriebevorrichtung 16, einem zweiten Elektromotor MG2 und einem Automatikgetriebe 22 versehen. In dem Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 wird ein Drehmoment der ersten Antriebsleistungsquelle 12 auf die Ausgangswelle 14 übertragen und wird dann von der Ausgangswelle 14 auf ein Paar rechter und linker Antriebsräder 18 durch die Differenzialgetriebevorrichtung 16 übertragen. Weiterhin ist das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 derart eingerichtet, dass der zweite Elektromotor MG2 betriebsfähig mit der Ausgangswelle 14 durch das Automatikgetriebe 22 verbunden ist, so dass der zweite Elektromotor MG2 betreibbar ist, eine Vorwärtsantriebssteuerung zur Erzeugung einer Fahrzeugantriebskraft zum Fahren des Fahrzeugs oder eine regenerative Steuerung zur Wiedergewinnung einer Energie wahlweise zu implementieren. Somit wird das aus dem zweiten Elektromotor MG2 auf die Ausgangswelle 14 übertragene Ausgangsdrehmoment entsprechend einem Drehzahlverhältnis γs (= Betriebsdrehzahl Nmg2 des zweiten Elektromotors MG2 / Drehzahl Nout der Ausgangswelle 14) des Automatikgetriebes 22 erhöht oder verringert.
Das Automatikgetriebe 22, das einen Teil eines Leistungsübertragungswegs zwischen dem zweiten Elektromotor MG2 (äquivalent zu einem Elektromotor gemäß der vorliegenden Erfindung) und der Ausgangswelle 14 (Antriebsräder 18) bildet, ist derart aufgebaut, dass es eine Vielzahl von Betriebspositionen aufweist, deren Drehzahlverhältnisse γs höher als „1“ sind. Wenn der zweite Elektromotor MG2 betreibbar ist, ein Vorwärtsantriebsdrehmoment für ein fahrendes Fahrzeug zu erzeugen, wird das Automatikgetriebe 22 betrieben, das aus dem zweiten Elektromotor MG2 empfangener Vorwärtsantriebsdrehmoment zu erhöhen, so dass das erhöhte Antriebsdrehmoment auf die Ausgangswelle 14 übertragen wird. Dementsprechend kann die erforderliche Kapazität und Größe des zweiten Elektromotors MG2 weiter verringert werden. Das Automatikgetriebe 22 wird in die Betriebsposition mit einem relativ niedrigen Drehzahlverhältnis γs versetzt, um die Betriebsdrehzahl Nmg2 des zweiten Elektromotors MG2 (die nachstehend als „zweite Elektromotordrehzahl“ bezeichnet ist) zu verringern, wenn die Drehzahl Nout der Ausgangswelle 14 (die nachstehend als „Ausgangswellendrehzahl Nout“ bezeichnet ist) mit einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird, und wird in die Betriebsposition mit einem relativ hohen Drehzahlverhältnis γs versetzt, um die zweite Elektromotordrehzahl Nmg2 zu erhöhen, wenn die Ausgangswellendrehzahl Nout verringert wird.
Die vorstehend beschriebene erste Leistungsantriebsquelle 14 ist hauptsächlich durch eine Hauptleistungsquelle in Form einer Maschine 24, einem ersten Elektromotor MG1 und einem Leistungsverteilungsmechanismus (Differenzialmechanismus) in der Form eines Planetengetriebsatzes 26 aufgebaut, der betreibbar ist, das Drehmoment zwischen der Maschine 24 und dem ersten Elektromotor MG1 zu überlagern oder zu verteilen. Die vorstehend beschriebene Maschine 24 ist eine bekannte Brennkraftmaschine, wie eine Benzin- oder Dieselmaschine, die betreibbar ist, eine Antriebskraft durch Verbrennung eines Kraftstoffs zu erzeugen. Betriebsbedingungen der Maschine 24, wie ein Öffnungswinkel eines Drosselklappenventils, einer Einlassluftmenge, einer Kraftstoffzufuhrgröße und ein Zündzeitverlauf, werden elektrisch durch eine elektronische Steuerungsvorrichtung 28 gesteuert, die hauptsächlich aus einem Mikrocomputer aufgebaut ist und die als eine Maschinensteuerungsvorrichtung (E-ECU) dient.
Der vorstehend beschriebene erste Elektromotor MG1 ist beispielsweise ein Synchronelektromotor und dient wahlweise als Elektromotor zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments oder als ein elektrischer Generator. Der erste Elektromotor MG1 ist mit einer Elektroenergiespeichervorrichtung 32 (die in 4 gezeigt ist) durch einen ersten Umrichter 30 verbunden. Die vorstehend beschriebene elektronische Steuerungsvorrichtung 28 dient ebenfalls als Motorgeneratorsteuerungsvorrichtung (MG-ECU) zur Steuerung des ersten Umrichters 30, um das Ausgangsdrehmoment oder das regenerative Drehmoment des ersten Elektromotors zu justieren oder einzustellen.
Der vorstehend beschriebene Planetengetriebesatz 26 ist ein Planetengetriebemechanismus einer Bauart mit einzelnem Ritzel, der betreibbar ist, einen bekannten Differenzialbetrieb durchzuführen und der drei Rotationselemente aufweist, die aus einem Sonnenrad S0, einem Ringrad R0, das konzentrisch mit dem Sonnenrad S0 angeordnet ist, und einem Träger CA0 besteht, der ein Ritzelrad P0 stützt, das in Eingriff mit dem Sonnenrad S0 und dem Ringrad R0 steht, so dass das Ritzelrad P0 frei drehbar um dessen Achse und um die Achse des Planetengetriebesatzes ist. Der Planetengetriebesatz 26 ist koaxial mit der Maschine 24 und dem Automatikgetriebe 22 angeordnet. Es sei bemerkt, dass untere Hälften des Planetengetriebesatzes 26 und das Automatikgetriebe 22 in 1 nicht gezeigt sind, da der Planetengetriebesatz 26 und das Automatikgetriebe 22 jeweils symmetrisch in Bezug auf deren Mittellinie sind.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Kurbelwelle 36 der Maschine 24 gemäß dem Träger CA0 des Planetengetriebesatzes 26 über einen Dämpfer 38 verbunden. Demgegenüber ist der erste Elektromotor MG1 mit dem Sonnenrad S0 verbunden, während die Ausgangswelle 24 mit dem Ringrad R0 verbunden ist. Der Träger CA0 fungiert als Eingangselement, und das Sonnenrad S0 fungiert als Reaktionselement, während das Ringrad R0 als Ausgangselement dient.
Relative Drehzahlen der Rotationselemente des Planetengetriebesatzes 26 der Bauart mit einzelnem Ritzel, der als der Differenzialmechanismus fungiert, sind in dem Kollineardiagramm gemäß 2 angegeben. In diesem Kollineardiagramm geben vertikale Achsen S0, CA0 und R0 jeweils die Drehzahlen des Sonnenrads S0, des Trägers CA0 und des Ringrads R0 an, und Abstände zwischen der vertikalen Achse CA0 und den vertikalen Achsen S0 und R0 sind derart bestimmt, dass der Abstand zwischen den vertikalen Achsen CA0 und R0 gleich p (Anzahl Zs der Zähne des Sonnenrads S0 / Anzahl Zr der Zähne des Ringrads R0) ist, wenn der Abstand zwischen den vertikalen Achsen S0 und CA0 gleich „1“ ist.
In dem vorstehend beschriebenen Planetengetriebesatz 26 fungiert der erste Elektromotor MG1 als der elektrische Generator, wenn das Ausgangsdrehmoment der Maschine 24 dem Träger CA0 zugeführt wird, und das Reaktionsdrehmoment des ersten Elektromotors MG1 wird dem Sonnenrad S0 zugeführt, während das Ringrad R0, das als das Ausgangselement fungiert, das Ausgangsdrehmoment überträgt. Die Betriebsdrehzahl Ne der Maschine 24 (die nachstehend als „Maschinendrehzahl Ne“ bezeichnet ist) ist kontinuierlich variabel, das heißt, ohne eine stufenförmige Änderung variabel, indem die Betriebsdrehzahl Nmg1 des ersten Elektromotors (die nachstehend als „erste Elektromotordrehzahl Nmg1“ bezeichnet ist) erhöht und verringert wird, während die Drehzahl des Ringrads R0, das heißt, die Ausgangswellendrehzahl Nout, konstant gehalten wird. Eine gestrichelte Linie in 2 gibt eine Verringerung der Maschinendrehzahl Ne an, wenn die erste Elektromotordrehzahl Nmg1 von einem Wert verringert wird, der durch eine durchgezogene Linie angegeben ist. Die Maschinendrehzahl Ne kann nämlich derart gesteuert werden, dass der Kraftstoffverbrauch optimiert wird, indem der erste Elektromotor MG1 gesteuert wird. Diese Art der Hybridsteuerung wird als eine mechanische Verteilungsbauart oder Aufteilungsbauart bezeichnet. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird der Differenzialzustand des Planetengetriebesatzes 26 elektrisch durch den ersten Elektromotor MG1 gesteuert.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist das Automatikgetriebe 22 mit einem Planetengetriebesatz 40 der Bauart mit doppeltem Ritzel sowie einem Planetengetriebesatz 42 einer Bauart mit einzelnem Ritzel versehen. Der Planetengetriebesatz 40 weist drei Rotationselemente auf, die aus einem Sonnenrad S1, einem Ringrad R1, das konzentrisch mit dem Sonnenrad S1 angeordnet ist, und einem Träger CA1 besteht, der ein Ritzelrad P1 stützt, das in Eingriff mit dem Sonnenrad S1 und einem Ritzelrad P3 steht, der mit dem Ringrad R1 in Eingriff steht, so dass die Ritzelräder P1 und P3 miteinander in Eingriff stehen und frei um ihre jeweiligen Achsen und um die Achsen des Planetengetriebesatzes drehbar sind. Der Planetengetriebesatz 42 weist drei Elemente auf, die aus einem Sonnenrad S2, einem Ringrad R2, das konzentrisch mit dem Sonnenrad S2 angeordnet ist, und einem Träger CA2 bestehen, der ein Ritzelrad P2 stützt, das mit dem Sonnenrad S2 und dem Ringrad R2 in Eingriff steht, so dass das Ritzelrad P2 um dessen Achse und um die Achse des Planetengetriebesatzes frei drehbar ist.
Der vorstehend beschriebene zweite Elektromotor MG2 wird durch einen zweiten Umrichter 44 durch die elektronische Steuerungsvorrichtung 28 gesteuert, die ebenfalls als eine Motorgeneratorsteuerungsvorrichtung (MG-ECU) fungiert, so dass der zweite Elektromotor MG2 als ein Elektromotor oder ein elektrischer Generator betreibbar ist, um ein Unterstützungsdrehmoment oder ein regeneratives Drehmoment zu justieren oder einzustellen. Der zweite Elektromotor MG2 ist mit dem vorstehend beschriebenen Sonnenrad S2 verbunden, während die vorstehend beschriebenen Träger CA1 und CA2 einstückig miteinander befestigt sind und mit der Ausgangswelle 14 verbunden sind.
Das Automatikgetriebe 22 ist mit einer ersten Bremse B1, die zwischen dem Sonnenrad S1 und einem stationären Element in Form eines Gehäuses 46 angeordnet ist und das zum selektiven Fixieren des Sonnenrads S1 an das Gehäuse 46 betreibbar ist, und einer zweiten Bremse B2 versehen, die zwischen dem Gehäuse 46 und den Ringrädern R1 und R2 angeordnet ist, die einstückig aneinander befestigt sind und die zum selektiven Fixieren der Ringräder R1, R2 an das Gehäuse 46 betreibbar ist. Diese Bremsen B1 und B2 sind sogenannte Reibungskopplungsvorrichtungen, die eingerichtet sind, eine Bremskraft durch Reibung zu erzeugen und die von einer Bauart mit mehrfachen Scheiben oder einer Bandbauart sein können. Die Bremsen B1 und B2 werden jeweils durch entsprechende Hydraulikzylinder in der Form eines Bremse-B1-Hydraulikbetätigungsglieds und eines Bremse-B1-Hydraulikbetätigungsglieds betätigt, so dass die Drehmomentkapazitäten der Bremsen B1 und B2 kontinuierlich variabel entsprechend dem Einrückhydraulikdrücken des Bremse-B1-Betätigungsglieds und des Bremse-B2-Betätigungsglieds sind.
In dem Automatikgetriebe 22, das wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, fungiert das Sonnenrad S2 als ein Eingangselement, während die Träger CA1 und CA2 als ein Ausgangselement dienen. Wie es in der Tabelle gemäß 3 angegeben ist, wird das Automatikgetriebe 22 in dessen Hochdrehzahlpositionen A1 versetzt, dessen Drehzahlverhältnis γsh größer als „1“ ist, wenn die erste Bremse B1 in deren eingerückten Zustand versetzt wird, während die zweite Bremse B2 in deren ausgerückten Zustand versetzt wird, und wird in dessen Niedrigdrehzahlposition Lo versetzt, deren Drehzahlverhältnis γsl größer als dasjenige der Hochdrehzahlposition Hi ist, wenn die zweite Bremse B2 in deren eingerückten Zustand versetzt wird, während die erste Bremse B1 in deren ausgerückten Zustand versetzt wird. Das Automatikgetriebe 22 ist nämlich ein Stufengetriebe, das zwei Drehzahlpositionen aufweist und das betreibbar ist, Kupplung-zu-Kupplung-Schaltvorgänge durchzuführen, in denen eine der zwei Kopplungsvorrichtungen eingerückt ist, während die andere Kopplungsvorrichtung ausgerückt ist. Das Automatikgetriebe 22 wird zwischen den zwei Drehzahlpositionen Hi und Lo auf der Grundlage von Fahrbedingungen des Fahrzeugs, wie der Fahrzeugsgeschwindigkeit VL und der erforderlichen Fahrzeugantriebskraft (wie ein Betätigungsausmaß Acc eines Fahrpedals), geschaltet. Genauer gesagt wird das Automatikgetriebe 22 derart gesteuert, dass es in eine der zwei Drehzahlpositionen auf der Grundlage der erfassten Fahrzeugfahrtbedingungen und entsprechend einem vorbestimmten Schaltkennfeld (Schaltdiagramm) geschaltet wird, in denen Regionen entsprechend den Drehzahlpositionen definiert sind. Die vorstehend beschriebene elektronische Steuerungsvorrichtung 28 fungiert ebenfalls als Schaltsteuerungsvorrichtung (T-ECU) zum Steuern des Schaltbetriebs des Automatikgetriebes 22.
Wenn eine der zwei Drehzahlpositionen Lo und Hi, deren Drehzahlverhältnisse γsl und γsh beide größer als „1“ ist, in einem stationären Zustand des Automatikgetriebes 22 ausgewählt wird, ist das Drehmoment, das der Ausgangswelle 14 zugeführt wird, das Ausgangsdrehmoment Tmg2 des zweiten Elektromotors MG2, das entsprechend dem Drehzahlverhältnis der ausgewählten Drehzahlposition erhöht worden ist. In einem Übergangszustand des Schaltbetriebs des Automatikgetriebes 22 wird jedoch das der Ausgangswelle 14 zugeführte Drehmoment durch ein Massenträgheitsdrehmoment in Abhängigkeit von Änderungen der Drehmomentkapazitäten und Drehzahlen der Bremsen B1 und B2 beeinflusst. Das der Ausgangswelle 14 zugeführte Drehmoment ist ein positives Antriebsdrehmoment, wenn der zweite Elektromotor MG2 in einen betriebenen Zustand versetzt ist, und ist ein negatives Antriebsdrehmoment, wenn der zweite Elektromotor MG2 in einen nichtbetriebenen Zustand versetzt ist. Der nichtbetriebene Zustand des zweiten Elektromotors MG2 wird interpretiert, um den Zustand zu bedeuten, in dem eine Drehbewegung der Ausgangswelle 14 auf den zweiten Elektromotor MG2 durch das Automatikgetriebe 22 übertragen wird, mit dem Ergebnis einer Drehbewegung des zweiten Elektromotors MG2. Somit fallen die betriebenen und nichtbetriebenen Zustände des zweiten Elektromotors MG2 nicht notwendigerweise mit Fahr- und Nichtfahrzuständen des Fahrzeugs zusammen.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, fungiert die vorstehend beschriebene elektronische Steuerungsvorrichtung 28 beispielsweise als die Maschinensteuerungsvorrichtung (E-ECU) zur Steuerung der Maschine 24, die MG-Steuerungsvorrichtung (MG-ECU) zur Steuerung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 sowie die Schaltsteuerungsvorrichtung (T-ECU) zur Steuerung des Automatikgetriebes 22. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 28 empfängt Signale wie ein Signal, das aus einem ersten Elektromotordrehzahlsensor 41 wie einem Resolver erzeugt wird und die erste Elektromotordrehzahl Nmg1 angibt, ein Signal, das aus einem zweiten Elektromotordrehzahlsensor 43 wie einem Resolver erzeugt wird und die zweite Elektromotordrehzahl Nmg2 angibt, ein Signal, das aus einem Ausgangswellendrehzahlsensor 45 erzeugt wird und die Ausgangswellendrehzahl Nout entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit VL angibt, ein Signal, das aus einem Hydraulikschalter SW1 erzeugt wird und einen Hydraulikdruck PB1 der ersten Bremse B1 angibt (der nachstehend als „erster Bremshydraulikdruck PB1“ bezeichnet ist), ein Signal, das aus einem Hydraulikschalter SW2 erzeugt wird und einen Hydraulikdruck PB2 der zweiten Bremse B2 angibt (der nachstehend als „zweiter Bremshydraulikdruck PB2“ bezeichnet ist), ein Signal, das aus einem Schaltpositionssensor SS erzeugt wird und eine ausgewählte Betätigungsposition eines Schalthebels 35 angibt, ein Signal, das aus einem Fahrpedalbetätigungsausmaßsensor AS erzeugt wird und das Betätigungsausmaß Acc des Fahrpedals 27 angibt (Fahrpedalbetätigungsausmaß Acc), und ein Signal, das aus einem Bremssensor BS erzeugt wird und einen betätigten oder nicht betätigten Zustand eines Bremspedals 29 angibt. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 28 empfängt andere Signale, die aus nicht gezeigten Sensoren erzeugt werden, wie ein Signal, das einen Lade- oder Entladestrom Icd (der nachstehend als „Lade-/Entladestrom“ oder „Eingangs-/Ausgangsstrom“ bezeichnet ist) der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 angibt, ein Signal, das eine Spannung Vbat der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 angibt, ein Signal, das eine elektrische Energiemenge SOC, die in (einem Ladezustand von) der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 gespeichert ist, (einen Ladezustand der elektrischen Energiespeichervorrichtung) angibt, ein Signal, das eine elektrische Stromgröße Imgl angibt, das aus dem ersten Umrichter 30 dem ersten Elektromotor MG1 zugeführt wird, wobei der elektrische Strom Img1 dem Ausgangsdrehmoment Tmg1 oder dem regenerativen Drehmoment des ersten Elektromotors MG1 entspricht, und ein Signal, das eine elektrische Stromgröße Img2 angibt, die aus dem zweiten Umrichter 44 dem zweiten Elektromotor MG2 zugeführt wird, wobei die elektrische Stromgröße Img2 dem Ausgangsdrehmoment Tmg2 oder dem regenerativen Drehmoment des zweiten Elektromotors MG2 entspricht.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Leistungsquellensteuerungsschaltung 60 zur Zufuhr elektrischer Leistung zu dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2, und ein Funktionsblockschaltbild zur Beschreibung Hauptfunktionsabschnitte der elektronischen Steuerungsvorrichtung 28.
Das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 ist mit der elektronischen Steuerungsvorrichtung 28, dem ersten Umrichter 30, dem zweiten Umrichter 44 (äquivalent zu einem Umrichter gemäß der vorliegenden Erfindung) und der Leistungsquellensteuerungsschaltung 60 versehen. Wie es in 4 gezeigt ist, ist die Leistungsquellensteuerungsschaltung 60 mit dem ersten Umrichter 30 und dem zweiten Umrichter 44 verbunden, und ist mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 (äquivalent zu einer elektrischen Motorleistungsquelle gemäß der vorliegenden Erfindung), einem Spannungswandler 62, einem Glättungskondensator 64 auf der Seite der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32, einem Glättungskondensator 66 auf der Seite des Umrichters (äquivalent zu einem Umrichterglättungskondensator gemäß der vorliegenden Erfindung, der nachstehend als „Umrichterglättungskondensator 66“ bezeichnet ist), und einem Entladewiderstand 68 versehen.
Die elektrische Energiespeichervorrichtung 32 ist eine ladbare und entladbare Sekundärbatterie, wie eine zusammengesetzte Lithium-Ionen-Batterie und eine zusammengesetzte Nickel-Wasserstoff-Batterie. Die elektrische Energiespeichervorrichtung 32 kann beispielsweise eine Kapazität oder ein Kondensator sein.
Der Spannungswandler 62 ist mit einer Spule 70 und zwei Schaltelementen 72 und 74 versehen und ist eine Spannungsanhebe- und -absenkungsschaltung, die eingerichtet ist, eine Spannung auf der Seite der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 anzuheben, um die angehobene Spannung an die Umrichter 30 und 44 anzulegen, wenn die elektrische Energiespeichervorrichtung 32 zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet wird, und die Spannung auf der Seite der Umrichter 30 und 44 zu senken, um die gesenkte Spannung an die elektrische Energiespeichervorrichtung 32 anzulegen, wenn eine wiedergewonnene Energie in der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 gespeichert wird. Eine Positivpolerzeugungseinrichtung und eine Negativpolerzeugungseinrichtung des Spannungswandlers 32 sind jeweils mit einer Positivpolerzeugungseinrichtung und einer Negativpolerzeugungseinrichtung der zwei Umrichter 30 und 44 verbunden.
Die Spule 70 ist an einem ihrer entgegengesetzten Enden mit dem Positivpolanschluss der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 und an dem anderen Ende mit einem Punkt einer Reihenschaltung der zwei Schaltelemente 72 und 74 verbunden, und ist eine Vorrichtung, die in der Lage ist, magnetische Energie zu akkumulieren. Die Spule 70 weist eine Wicklung auf, die an einem Kern in Form eines magnetischen Körpers gewickelt ist, und wird als eine Induktivität während des Anlegens eines Hochfrequenzsignals an die Wicklung verwendet, die mit den Schaltelementen 72 und 74 zusammenarbeitet, um in der Lage zu sein, eine Spannungsanhebe- und -absenkungsschaltung zu bilden.
Die zwei Schaltelemente 72 und 74 sind miteinander in Reihe geschaltet und sind Hochleistungsschalttransistoren, die zwischen der Positivpolerzeugungseinrichtung und der Negativpolerzeugungseinrichtung der Umrichter 30 und 44 angeordnet sind. Der Verbindungspunkt zwischen den Schaltelementen 72 und 74 ist mit dem vorstehend angegebenen anderen Ende der Spule 70 verbunden. Beispielsweise sind die Schaltelemente 72 und 74 Bipolartransistoren einer Bauart mit isoliertem Gate. Während die Schaltelemente 72 und 74 gemäß 4 von einer N-Kanal-Bauart sind, können die Schaltelemente 72 und 74 von einer P-Kanal-Bauart sein, in Abhängigkeit von der Spannung. Zwei Dioden sind jeweils parallel zu den zwei Schaltelementen 72 und 74 geschaltet.
Das Schaltelement 72, das eines der zwei Schaltelemente 72 und 74 ist, ist an dessen Kollektoranschluss mit den Positivpolerzeugungseinrichtungen der Umrichter 30 und 44, an dessen Emitteranschluss mit dem Kollektoranschluss des anderen Schaltelements 74 und an dessen Gateanschluss, der als Steuerungsanschluss fungiert, mit einer Steuerungssignalleitung aus der elektronischen Steuerungsvorrichtung 28 verbunden. Das vorstehend angegebene andere Schaltelement 74 ist an dessen Kollektoranschluss mit dem Emitteranschluss des vorstehend angegebenen einen Schaltelements 72, wie vorstehend beschrieben, an dessen Emitteranschluss mit dem gemeinsamen Negativpolanschluss der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 und der Umrichter 30 und 44 verbunden, und an dessen Gateanschluss, der als Steuerungsanschluss fungiert, mit einer Steuerungssignalleitung aus der elektronischen Steuerungsvorrichtung 28 verbunden.
Beispielsweise wird das Schaltelement 72 in dessen Aus-Zustand gehalten, während das Schaltelement 74 in dessen Schaltzustand versetzt wird, in dem das Schaltelement 74 abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, wenn der Spannungswandler 62 einen Spannungsanhebebetrieb durchführt. In diesem Schaltzustand wird das Schaltelement 74 mit einem Widerholungszyklus von einigen hunderttausend pro Sekunde abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Wenn das Schaltelement 74 in dessen Ein-Zustand in dem Schaltzustand versetzt wird, ist die Spule 70 an dem vorstehend angegebenen anderen Ende mit dem Negativpolanschluss verbunden, und fließt ein elektrischer Strom durch die Spule 70, so dass Energie in der Spule 70 akkumuliert wird. Zu einem Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement 74 von dessen Ein-Zustand zu dessen Aus-Zustand geschaltet wird, wird die in der Spule 70 akkumulierte Energie derart entladen, dass die Spannung an dem vorstehend angegebenen anderen Ende angehoben wird. Folglich wird der Umrichterglättungskondensator 66 geladen und wird eine Anschlussspannung Vcon des Umrichterglättungskondensators 66 (die nachstehend als „Glättungskondensatorspannung Vcon“ bezeichnet ist) angehoben, falls die Spannung an den vorstehend angegebenen anderen Ende höher als die Glättungskondensatorspannung Vcon wird, da das andere Ende der Spule 70 mit dem Umrichterglättungskondensator 66 durch die parallel zu dem Schaltelement 72 geschaltete Diode verbunden ist. Die Glättungskondensatorspannung Vcon, das heißt die Spannung an der Sekundärseite, wird angehoben, wenn das Schaltelement 74 abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Wenn diese Spannung an der Sekundärseite höher als ein vorbestimmter Referenzwert wird, wird das Schaltelement 74 durch eine nicht gezeigte Steuerungsschaltung in den Aus-Zustand gebracht. Wenn die Sekundärspannung niedriger als der vorstehend angegebene Referenzwert wird, wird demgegenüber das Schaltelement 74 in den vorstehend angegebenen Schaltzustand gebracht. Der auf diese Weise durch den Spannungswandler 62 durchgeführte Spannungsanhebebetrieb kann nicht einer abrupte Änderung einer Last auf der Sekundärseite des Spannungswandlers 62 folgen. Wenn die Verbrauchsgröße der elektrischen Leistung durch die Umrichter 30 und 44 sich zu einem großen Ausmaß abrupt verringert, kann die Spannung an der vorstehend angegebenen Sekundärseite zeitweilig aufgrund einer Schaltverzögerung des Schaltelements 74 von dessen Schaltzustand zu dessen Aus-Zustand angehoben werden.
Der Glättungskondensator 64 auf der Seite der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 ist zwischen der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 und dem Spannungswandler 62 parallel zu der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 vorgesehen und weist eine Funktion zum Verhindern einer Spannungsänderung auf der Niedrigspannungsseite des Spannungswandlers 62, das heißt auf der Seite der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 auf.
Der Umrichterglättungskondensator 66 ist zwischen den Umrichtern 30 und 44 und dem Spannungswandler 62 parallel zu den Umrichtern 30 und 44 angeordnet und weist eine Funktion zum Verhindern einer Spannungsvariation (Pulsierung) auf der Hochspannungsseite des Spannungswandlers 32, das heißt auf der Seite der Umrichter 30 und 44 auf. Anders ausgedrückt ist der Umrichterglättungskondensator 66 ein Kondensator, der mit dem Anschluss der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 auf der Seite der Umrichter 30 und 44 verbunden ist, um die aus der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 an die Umrichter 30 und 44 angelegte Spannung zu glätten, das heißt die Spannung, die aus dem Spannungswandler 62 an die Umrichter 30 und 44 angelegt wird.
Der Entladewiderstand 68 ist ein Widerstandselement, das vorgesehen ist, die in dem Umrichterglättungskondensator 66 akkumulierte elektrische Energie zu entladen, wenn der Betrieb der Leistungsquellensteuerungsschaltung 60 unterbrochen ist.
Die Hauptfunktionsabschnitte der elektronischen Steuerungsvorrichtung 28 sind nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wie es in 4 gezeigt ist, ist die elektronische Steuerungsvorrichtung 28 mit einer Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84, einer Schaltsteuerungseinrichtung 86, einer Drehmomentreduktionssteuerungs-Bestimmungseinrichtung 92 und einer Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 versehen. Ein Steuerungsbetrieb der Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 wird bei Betätigung eines Leistungsschalters gestartet, wobei das Bremspedal in einen betätigten Zustand versetzt ist, nachdem ein Schlüssel in einen Schlüsselschlitz eingesetzt worden ist, um auf der Grundlage des Betätigungsausmaßes des Fahrpedals eine durch den Fahrzeugbediener angeforderte Fahrzeugausgangsleistung zu berechnen und die Maschine 24 und/oder den zweiten Elektromotor MG2 zur Erzeugung der angeforderten Fahrzeugausgangsleistung anzuweisen, um das Fahrzeug mit einem hohen Grad von Kraftstoffwirtschaftlichkeit und einer verringerten Größe von Abgasemissionen zu fahren. Beispielsweise richtet die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 selektiv eine einer Motorantriebsbetriebsart, einer Ladeantriebsbetriebsart und einer Maschinenantriebsbetriebsart in Abhängigkeit von der Fahrbedingung des Fahrzeugs ein. In der Motorantriebsbetriebsart wird der zweite Elektromotor MG2 als die Leistungsantriebsquelle verwendet, während die Maschine 24 in Pause gehalten wird. In der Ladeantriebsbetriebsart wird der zweite Elektromotor MG2 als die Antriebsleistungsquelle verwendet, während der erste Elektromotor MG1 durch die Antriebskraft der Maschine 24 betrieben wird, um elektrische Energie zu erzeugen. In der Maschinenantriebsbetriebsart wird die Antriebskraft der Maschine 24 mechanisch auf die Antriebsräder 18 zum Antrieb des Fahrzeugs übertragen.
Die vorstehend beschriebene Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 steuert den ersten Elektromotor MG1 zur Steuerung der Maschinendrehzahl Ne derart, dass die Maschine 24 entlang einer vorbestimmten Betriebslinie, wie einer Kurve mit höchster Kraftstoffwirtschaftlichkeit, arbeitet. Weiterhin implementiert die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 eine Drehmomentunterstützungssteuerung durch Betrieb des zweiten Elektromotors MG2, wobei das Automatikgetriebe 22 in die Niedrigdrehzahlposition Lo bei einem relativ geringen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit VL versetzt wird, um ein Unterstützungsdrehmoment, das der Ausgangswelle 14 beaufschlagt wird, zu erhöhen, und wird in der Hochdrehzahlposition Hi auf einen relativ hohen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit VL versetzt, um die zweite Elektromotordrehzahl Nmg2 zu verringern, um den Drehmomentunterstützungsbetrieb mit einem hohen Wirkungsgrad bei einer verringerten Energieverlustgröße durchzuführen. Beim Ausrollen des Fahrzeugs steuert die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 den ersten Elektromotor MG1 oder den zweiten Elektromotor MG2 derart, dass er durch eine Massenträgheitsenergie des fahrenden Fahrzeugs betrieben wird, um die Massenträgheitsenergie in eine elektrische Energie umzuwandeln, die in die elektrische Energiespeichervorrichtung 82 zu speichern ist.
In einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs weist die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 das Automatikgetriebe 22 an, in die Niedrigdrehzahlposition Lo versetzt zu werden, und weist den zweiten Elektromotor MG2 an, in Rückwärtsrichtung betrieben zu werden. In dieser Rückwärtsfahrt wird der erste Elektromotor MG1 der ersten Antriebsleistungsquelle 12 in dessen freien Zustand versetzt, was erlaubt, dass die Ausgangswelle 14 in Rückwärtsrichtung ungeachtet des Betriebszustands der Maschine 24 gedreht wird.
Ein Beispiel für eine Steuerung in der vorstehend beschriebenen Maschinenantriebsbetriebsart ist genauer beschrieben. Die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 steuert die Maschine 24 zum Betrieb in einem Betriebsbereich mit hohem Wirkungsgrad und optimiert den Anteil der Antriebskräfte, die durch die Maschine 24 und den zweiten Elektromotor MG2 erzeugt werden, sowie eine Reaktionskraft, die während der Erzeugung der elektrischen Energie durch den ersten Elektromotor MG1 erzeugt wird, um die Fahrzeugfahrbarkeit und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern.
Beispielsweise bestimmt die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 einen Wert in Bezug auf eine Sollantriebskraft, beispielsweise ein erforderliches Ausgangswellendrehmoment TR (äquivalent zu einem erforderlichen Fahrzeugantriebsdrehmoment) auf der Grundlage einer von dem Fahrzeugbediener angeforderten Fahrzeugausgangsgröße, wie das Fahrpedalbetätigungsausmaß und die Fahrzeuggeschwindigkeit, und entsprechend einem vorbestimmten Antriebskraftkennfeld, das in dem Speicher gespeichert ist. Dann berechnet die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 eine erforderliche Ausgangswellenleistung auf der Grundlage des erforderlichen Ausgangswellendrehmoments TR, während eine erforderliche Ladungsmenge usw. berücksichtigt wird, und berechnet die Sollmaschinenleistung, die zum Erhalt der erforderlichen Ausgangswellenleistung erforderlich ist, wobei Leistungsübertragungsverlust, Lasten, die auf optionale Vorrichtungen einwirken, das durch den zweiten Elektromotor MG2 erzeugte Unterstützungsdrehmoment und die gegenwärtig ausgewählte Betriebs- oder Gangposition des Automatikgetriebes 22 berücksichtigt werden. Weiterhin steuert die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 die Drehzahl und das Drehmoment der Maschine 24 sowie die Erzeugungsgröße der elektrischen Energie durch den ersten Elektromotor MG1, um die vorstehend angegebene Sollmaschinenleistung zu erhalten, so dass die Maschine 24 entlang der Kurve mit höchster Kraftstoffwirtschaftlichkeit (Kraftstoffwirtschaftlichkeitskennfeld oder -beziehung) betrieben wird, die durch Experimentieren erhalten wird und in dem Speicher gespeichert ist, und die in einem zweidimensionalen Koordinatensystem definiert ist, in dem die Maschinendrehzahl und das Drehmoment beispielsweise entlang jeweiliger Achsen aufgetragen sind, so dass die Kurve mit höchster Kraftstoffwirtschaftlichkeit sowohl Fahrzeugfahrbarkeit als auch Kraftstoffwirtschaftlichkeit gewährleistet.
Die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 ist derart konfiguriert, dass die durch den ersten Elektromotor MG1 erzeugte elektrische Energie der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 und dem zweiten Elektromotor MG2 durch die Umrichter 30 und 44 zugeführt wird, so dass ein Hauptanteil der Antriebskraft der Maschine 24 auf die Ausgangswelle 14 in einer mechanischen Weise übertragen wird, während der andere Anteil der Antriebskraft der Maschine 24 zum Betrieb des ersten Elektromotors MG1 verbraucht wird, um diesen Anteil der Antriebskraft in elektrische Energie umzuwandeln, die dem zweiten Elektromotor MG2 über die Umrichter 30, 44 zugeführt wird, um den zweiten Elektromotor MG2 zur Erzeugung einer Antriebskraft zu betreiben, die auf die Ausgangswelle 14 zu übertragen ist. Vorrichtungen in Zusammenhang mit der Erzeugung der elektrischen Energie und des Verbrauchs der erzeugten elektrischen Energie durch den zweiten Elektromotor MG2 arbeiten zusammen, um einen elektrischen Weg zu bilden, über den ein Anteil der Antriebskraft der Maschine 24 in elektrische Energie umgewandelt wird, die in mechanische Energie umgewandelt wird.
In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 eingerichtet ist, den zweiten Elektromotor MG2 mit der elektrischen Energie zu betreiben, die diesem direkt aus der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 durch den zweiten Umrichter 44 zugeführt wird, anstelle dass die elektrische Energie diesem durch den elektrischen Weg zugeführt wird.
Die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 ist weiterhin eingerichtet, den Betrieb des ersten Elektromotors MG1 derart zu steuern, dass die Maschinendrehzahl unter Verwendung des Differenzialbetriebs des Planetengetriebesatzes 26 im Wesentlichen konstant gehalten wird oder auf einen gewünschten Wert gesteuert wird, ungeachtet davon, ob das Fahrzeug fest steht oder fährt. Das heißt, die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 kann die Betriebsdrehzahl des ersten Elektromotors MG1 auf einen gewünschten Wert steuern, während die Maschinendrehzahl im Wesentlichen konstant gehalten wird oder die Maschinendrehzahl auf einen gewünschten Wert gesteuert wird.
Die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 ist funktionell weiterhin mit einer Maschinenausgangsleistungssteuerungseinrichtung versehen, um Ausgangssteuerungen der Maschine 24 zu implementieren, die aufweisen: eine Drosselklappensteuerung zum Anweisen eines Drosselklappenbetätigungsglieds zum Öffnen und Schließen eines elektronischen Drosselklappenventils, einer Kraftstoffeinspritzsteuerung zum Anweisen einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zur Steuerung einer Menge und eines Zeitverlaufs des Einspritzens von Kraftstoff und eine Zündzeitsteuerung zum Anweisen einer Zündvorrichtung wie eines Zünders, einen Zündzeitpunkt zu steuern, so dass die Drosselklappensteuerung, die Kraftstoffeinspritzsteuerung und die Zündzeitsteuerung alleine oder in Kombination implementiert werden, so dass die Maschine 24 die erforderliche Ausgangsleistung erzeugt.
Die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 implementiert eine Maschinenstartsteuerung zum Starten der Maschine 24, wenn die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 entsprechend einem (nicht gezeigten) vorbestimmten Antriebsbetriebsartschaltkennfeld zum Ändern der Fahrzeugantriebsbetriebsart bestimmt, die Fahrzeugantriebsbetriebsart beispielsweise von der Motorantriebsbetriebsart zum Antrieb des Fahrzeugs mit dem zweiten Elektromotor MG2 auf die Maschinenantriebsbetriebsart zum Antrieb des Fahrzeugs mit der Maschine 24 zu schalten. In der Maschinenstartsteuerung wird die Drehzahl Ne der Maschine 24 elektrisch durch Steuerung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 und durch Verwendung des Differenzialbetriebs des Planetengetriebesatzes 26 elektrisch angehoben. Wenn die Maschinendrehzahl Ne auf einen vorbestimmten Wert Ngi, der eine Zündung zulässt, angehoben worden ist, wird die Kraftstoffeinspritzvorrichtung betätigt, um die Kraftstoffeinspritzsteuerung zu implementieren, während die Zündvorrichtung zum Implementieren der Zündzeitsteuerung betätigt wird, so dass die Maschine 24 gestartet wird. Es sei bemerkt, dass das vorstehend angegebene Antriebsbetriebsartschaltkennfeld beispielsweise ein zweidimensionales Kennfeld ist, das eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VL und dem Betätigungsausmaß Acc der Beschleunigungsvorgabeeinrichtung in Form des Fahrpedals 27 darstellt. Das Antriebsbetriebsartschaltkennfeld definiert einen Motorantriebsbetriebsartbereich, in dem die Motorantriebsbetriebsart unter Verwendung des zweiten Elektromotors MG2 ausgewählt wird, und einen Maschinenantriebsbetriebsartbereich, in dem die Maschinenantriebsbetriebsart unter Verwendung der Maschine 24 ausgewählt wird. Beispielsweise ist der Motorantriebsbetriebsartbereich ein Bereich, in dem das Fahrzeug mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit mit einer vergleichsweise geringen Antriebskraft (mit einem vergleichsweise geringen Betätigungsausmaß des Fahrpedals) angetrieben wird, während der Maschinenantriebsbetriebsartbereich ein Bereich ist, in dem das Fahrzeug mit einer mittleren oder hohen Geschwindigkeit mit einer mittleren oder hohen Antriebskraft (mit einem mittleren oder großen Betätigungsausmaß des Fahrpedals) angetrieben wird.
Dementsprechend wird beispielsweise die Motorantriebsbetriebsart unter Verwendung des zweiten Elektromotors MG2 ausgewählt, wenn das Fahrzeug gestartet wird oder mit niedriger Last angetrieben wird. Nachdem das Fahrzeug in der Motorantriebsbetriebsart beschleunigt worden ist, wird die Fahrzeugbetriebsart von der Motorantriebsbetriebsart auf die Maschinenantriebsbetriebsart umgeschaltet. In diesem Fall implementiert die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 die Maschinenstartsteuerung. Wenn die in der elektrischen Energiespeichervorrichtung 32 gespeicherte elektrische Energiemenge SOC auf unterhalb einer vorbestimmten unteren Grenze verringert worden ist, implementiert die Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 die Maschinenstartsteuerung, selbst wenn die gegenwärtige Fahrzeuglaufbedingung innerhalb des Motorantriebsbetriebsartbereichs fällt.
Die Schaltsteuerungseinrichtung 86 bestimmt einen Schaltvorgang des Automatikgetriebes 22 auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit VL und des Fahrpedalbetätigungsausmaßes Acc und gemäß einem in dem Speicher gespeicherten vorbestimmten Schaltkennfeld, das beispielsweise in 5 veranschaulicht ist. Auf der Grundlage dieser Bestimmung implementiert die Schaltsteuerungseinrichtung 86 eine Schaltsteuerung zum Steuern der ersten Bremse B1 und der zweiten Bremse B2, um den vorbestimmten Schaltvorgang durchzuführen. In 5 gibt eine durchgezogene Linie eine Heraufschaltlinie zum Schalten des Automatikgetriebes 22 von der Niedrigdrehzahlposition Lo auf die Hochdrehzahlposition Hi an, während eine gestrichelte Linie eine Herunterschaltlinie zum Schalten des Automatikgetriebes 22 von der Hochdrehzahlposition Hi auf die Niedrigdrehzahlposition Lo angibt. Es ist nämlich ein geeignetes Ausmaß einer Hysterese zwischen den Heraufschalt- und Herunterschaltlinien vorgesehen. Diese durch die festen und gestrichelten Linien angegebenen Heraufschalt- und Herunterschaltlinien entsprechen einer Schaltregel, entsprechend der das Automatikgetriebe 22 geschaltet wird. Das heißt, die Schaltsteuerungseinrichtung 86 ist funktionell mit einer Schaltbestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 22 gemäß dem in 5 veranschaulichten Schaltkennfeld versehen.
Zum Schalten des Automatikgetriebes 22 auf die wie vorstehend beschrieben bestimmte Drehzahlposition, führt die Schaltsteuerungseinrichtung 86 einen Schaltbefehl einer Hydrauliksteuerungsschaltung 50 des Automatikgetriebes 22 zu. Entsprechend diesem Schaltbefehl werden Linearsolenoidventile, die in der Hydrauliksteuerungsschaltung 50 enthalten sind, derart gesteuert, dass die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 in die geeigneten Betriebszustände versetzt werden.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit als Ergebnis einer Beschleunigung des Fahrzeugs während dessen Lauf in der Niedrigdrehzahlposition Lo (bei der die zweite Bremse B2 in den eingerückten Zustand versetzt ist) beispielsweise einen Wert überschritten hat, der durch die Heraufschaltlinie dargestellt ist, wird die Schaltsteuerung implementiert, um beispielsweise die zweite Bremse B2 auszurücken und die erste Bremse B1 einzurücken. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit als Ergebnis einer Verlangsamung des Fahrzeugs während dessen Lauf in der Hochgeschwindigkeitsposition Hi (in der die erste Bremse B1 in den eingerückten Zustand versetzt ist) beispielsweise auf unterhalb eines Werts verringert worden ist, der durch die Herunterschaltlinie dargestellt ist, wird die Schaltsteuerung implementiert, um die erste Bremse B1 auszurücken (zu lösen) und die zweite Bremse B2 einzurücken (in Eingriff zu versetzen).
Wie es in 4 gezeigt ist, ist die vorstehend beschriebene Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84 mit einer Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 versehen. Diese Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 führt eine Drehmomentreduktionssteuerung aus, das heißt verringert zeitweilig das Ausgangsdrehmoment Tmg2 des zweiten Elektromotors MG2 (das nachstehend als „zweites Elektromotordrehmoment Tmg2“ bezeichnet ist) während eines Schaltbetriebs (insbesondere einem „Heraufschaltvorgang bei eingeschalteter Leistung“) des Automatikgetriebes 22 in Bezug auf den Wert vor dem Schaltvorgang. Diese Drehmomentreduktionssteuerung wird implementiert, um eine Schalterschütterung des Automatikgetriebes 22 zu verringern, sowie für andere Zwecke. Beispielsweise kann die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem Fahrpedalbetätigungsausmaß Acc und den Schaltpositionen, die vor dem Schaltvorgang eingerichtet worden sind und die nach dem Schaltvorgang einzurichten sind, zu bestimmen, ob die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionssteuerung implementiert werden sollte oder nicht. Wie es in einem nachstehend beschriebenen Zeitverlaufsdiagramm gemäß 6 angegeben ist, implementiert die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 die Drehmomentreduktionssteuerung durch Erfassung eines Zeitpunktes der Initiierung einer Trägheitsmomentphase des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 22 auf der Grundlage der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 und durch Verringerung (Reduktion) des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 nach dem erfassten Zeitpunkt der Initiierung der Trägheitsphase. Die Drehmomentreduktionssteuerung ist nachstehend unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm gemäß 6 erläutert.
6 zeigt das Zeitverlaufsdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels der vorstehenden beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung, die während des Heraufschaltvorgangs des Automatikgetriebes 22 von der Niedrigdrehzahlposition Lo auf die Hochdrehzahlposition Hi während einer Betätigung des Fahrpedals implementiert wird. In dem Beispiel gemäß 6 bestimmt die Schaltsteuerungseinrichtung 86 den vorstehend angegeben Heraufschaltvorgang entsprechend dem Schaltkennfeld gemäß 5 beispielsweise vor einem Zeitpunkt t1. Entsprechend dieser Bestimmung des Heraufschaltvorgangs wird der Ausrückvorgang der zweiten Bremse B2, die die ausrückseitige (druckreduzierseitige) Kopplungsvorrichtung ist, die zum Durchführen des Heraufschaltvorgangs auszurücken ist, zu dem Zeitpunkt t1 initiiert, das heißt der zweite Bremshydraulikdruck PB2 wird zu dem Zeitpunkt t1 verringert, wie es in dem Zeitverlaufsdiagramm gemäß 6 angegeben ist. Demgegenüber wird die erste Bremse B1, die die einrückseitige (druckerhöhungsseitige) Kopplungsvorrichtung ist, die zur Durchführung des vorstehenden angegeben Heraufschaltvorgangs einzurücken ist, zeitweilig nach einem schnellen Druckanstieg zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 in einem Niedrigdruckwartezustand gehalten, um einen mechanischen Freiraum zu beseitigen, um ein Betriebsansprechen der ersten Bremse B1 zu verbessern, wie es aus dem ersten Bremshydraulikdruck PB1 hervorgeht, der ebenfalls in dem Zeitverlaufsdiagramm angegeben ist.
Der Zeitpunkt t2 ist der Zeitpunkt, zu dem die Massenträgheitsphase des vorstehend angegebenen Heraufschaltvorgangs initiiert wird. Die zweite Elektromotordrehzahl Nmg2 wird auf einen Wert verringert, der nach dem Heraufschaltvorgang einzurichten ist, wie es durch eine durchgezogene Linie in 6 angegeben ist, wenn der erste Bremshydraulikdruck PB1 (der in 6 durch eine durchgezogene Linie angegeben ist), der der Hydraulikdruck der einrückseitigen (mit Druck beaufschlagten) Bremse ist, erhöht wird, nämlich wenn die Einrückkraft der ersten Bremse B1 erhöht wird, nach dem Zeitpunkt t2 bis zu einem Zeitpunkt der Beendigung des Heraufschaltvorgangs. Die Bestimmung, ob die Trägheitsphase initiiert wird, wird beispielsweise auf der Grundlage einer seit dem Zeitpunkt t1 verstrichenen Zeit oder der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 durchgeführt.
Wie es durch eine durchgezogene Linie in dem Zeitverlaufsdiagramm für das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 gemäß 6 angegeben ist, implementiert die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionssteuerung in der zu dem Zeitpunkt t2 initiierten Trägheitsphase. Das heißt, das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 wird zu dem Zeitpunkt t2 relativ zu dem vorherigen Wert abrupt verringert. Um das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 zu dem Zeitpunkt t2 zu verringern, bestimmt die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 eine zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 für die Drehmomentreduktion, die eine Änderungsgröße des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 pro Zeiteinheit ist, beispielsweise zumindest vor dem Moment der Initiierung der Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2. In diesem Fall kann die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 die in dem Speicher gespeicherte vorbestimmte zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 zu dem Zeitpunkt t2 verwenden oder die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 unter Verwendung einer vorbestimmten Beziehung auf der Grundlage der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2, des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 und den Drehzahlpositionen vor und nach dem Heraufschaltvorgang bestimmen. Wenn beispielsweise zu dem Zeitpunkt t2 das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 abrupt reduziert wird, wird eine Ausgangsleistung Pmg2 des zweiten Elektromotors MG2 (die nachstehend als „zweite Elektromotorausgangsleistung Pmg2“ bezeichnet ist) ebenfalls abrupt reduziert, und der Ausgang des Spannungswandlers 62 kann dieser abrupten Reduktion nicht nachfolgen. In diesem Fall wird die Glättungskondensatorspannung Vcon zeitweilig in Bezug auf diese Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 angehoben. Um diesen zeitweiligen Anstieg der Glättungskondensatorspannung Vcon zu verhindern, kann die nachstehend beschriebene Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 die Begrenzung des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung begrenzen. Dieser Aspekt ist nachstehend beschrieben.
Nach der abrupten Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 zu dem in 6 angegebenen Zeitpunkt t2 wird das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 auf einen Sollwert erhöht, der nach dem Heraufschaltvorgang in Verlaufe der Zeit einzurichten ist. Dieser Sollwert des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 nach dem Heraufschaltvorgang ist höher als der Wert vor dem Heraufschaltvorgang gemacht, um zu verhindern, dass der Fahrzeugbediener einen Abfall der Fahrzeugantriebskraft aufgrund des Heraufschaltvorgangs des Automatikgetriebes 22 bemerkt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 bestimmt die Drehmomentreduktionssteuerungs-Bestimmungseinrichtung 92, ob die Drehmomentreduktionssteuerung durch die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 implementiert wird. Beispielsweise bestimmt die Drehmomentreduktionssteuerung 90 vor der Initiierung der Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2, ob die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionssteuerung implementiert werden soll oder nicht. Die Drehmomentreduktionssteuerungs-Bestimmungseinrichtung 92 bestimmt, dass die Drehmomentreduktionssteuerung implementiert wird, wenn bestimmt wird, dass die Drehmomentreduktionssteuerung implementiert werden sollte.
Die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 implementiert eine Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung zum Begrenzen der Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2, um einen zeitweiligen Anstieg der Anschlussspannung Vcon des Umrichterglättungskondensators 66 aufgrund der Verringerung (beispielsweise zu dem in 6 angegebenen Zeitpunkt t2) des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 während der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionssteuerung über eine Durchschlagsspannung Vmax der Umrichter 30, 44 zu verhindern. Die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung wird nämlich derart implementiert, dass die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 während der Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 auf innerhalb eines vorbestimmten Bereichs begrenzt wird, so dass die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 niedriger als dann gemacht wird, wenn die Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 nicht begrenzt wird, wodurch verhindert wird, dass die Anschlussspannung Vcon des Umrichterglättungskondensators 66 die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax der Umrichter 30 und 44 überschreitet. Genauer gesagt bestimmt die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 einen Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich WTL als den vorstehend angegebenen vorbestimmten Bereich vor der Initiierung der Begrenzung der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionssteuerung derart, dass die Anschlussspannung Vcon des Umrichterglättungskondensators 66 bei Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 in der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionssteuerung die Durchschlagsspannung Vmax der Umrichter 30, 44 nicht überschreitet, solange wie die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 innerhalb des bestimmten Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereichs WTL gehalten wird, so dass die Drehmomentreduktionsbegrenzung zum Begrenzen der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 auf innerhalb des Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereichs WTL implementiert wird, um dadurch die Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 zu begrenzen. Das heißt, die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 begrenzt die Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 durch Begrenzung der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 bei Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 in der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionssteuerung auf innerhalb des vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereichs WTL. Es sei bemerkt, dass die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 ein positiver Wert ist, wenn das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 erhöht wird, und ein negativer Wert ist, wenn das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 reduziert wird. Der vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich WTL ist nicht durch einen positiven Grenzwert (obere Grenze) definiert, und ist durch einen negativen Grenzwert (untere Grenze) in der Form eines Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL definiert. Dieser Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL ist ein negativer Wert, da der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL der Grenzwert der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 bei Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 ist. Das heißt, die Begrenzung der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 auf innerhalb des Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereichs WTL durch die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung ist derart zu interpretieren, dass es die Begrenzung des absoluten Werts der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 auf oder auf unterhalb des absoluten Werts des Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL sowie die Begrenzung der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 auf oder oberhalb des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL bedeutet, wobei positive und negative Zeichen von ΔTmg2 und ΔTL berücksichtigt werden.
Genauer beschrieben bestimmt die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 in deren Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL vor Initiierung der Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 in der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionssteuerung durch die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90. Während der Drehmomentreduktionssteuerung durch die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 begrenzt die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 angewiesene Drehmomentwerte, die aus der Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 dem zweiten Umrichter 44 beaufschlagt werden, von Zeit zu Zeit, um das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 derart zu bestimmen, dass der absolute Wert der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 nicht größer als der absolute Wert des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL gehalten wird. Um die angewiesenen Drehmomentwerte zu begrenzen, erhält die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 anfänglich aus der Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 den Drehmomentwert, der in dem nächsten Zyklus anzuweisen ist, und den Drehmomentwert, der in dem letzten Zyklus in der Reduktionssteuerung des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 angewiesen wurde. Dann berechnet die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 die vorstehend angegebene zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 durch Subtrahieren des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 entsprechend dem Drehmomentwert, der in dem letzten Zyklus angewiesen worden ist, von dem zweiten Elektromotordrehmoment Tmg2 entsprechend dem Drehmomentwert, der in dem nächsten Zyklus anzuweisen ist, um eine Drehmomentdifferenz zu erhalten, und durch Dividieren der erhaltenen Drehmomentdifferenz durch eine Zeitdauer zwischen den Momenten (Zeitpunkten) der Erzeugung der vorstehend angegebenen zwei angewiesenen Drehmomentwerte. Diese Zeitdauer ist vorbestimmt. Dann vergleicht die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2, die anhand der vorstehend angegebenen angewiesenen Drehmomentwerte berechnet wird, nämlich die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2, die anhand des vorstehend angegebenen Drehmomentwerts, der in dem nächsten Zyklus anzuweisen ist, geschätzt wird, mit dem Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL und begrenzt den Drehmomentwert, der in dem nächsten Zyklus durch die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 anzuweisen ist, derart, dass der absolute Wert der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 nicht größer als der absolute Wert des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL gehalten wird, falls der Vergleich angibt, dass der absolute Wert der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 größer als der absolute Wert des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL ist. Falls die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 über die Begrenzung des Drehmomentwerts, der in dem nächsten Zyklus anzuweisen ist, informiert wird, führt die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 den begrenzten angewiesenen Drehmomentwert dem zweiten Umrichter 44 in dem nächsten Zyklus der Drehmomentreduktionssteuerung zu, um das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 entsprechend der vorstehend beschriebenen Begrenzung durch die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 zu reduzieren. Das Zeitverlaufsdiagramm gemäß 6 zeigt ein Beispiel für die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 im Vergleich mit der normalen Drehmomentreduktionssteuerung ohne die Begrenzung. Falls die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung zur Begrenzung der Reduktionsrate des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 nicht implementiert wird, ändert sich das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2, wie es durch die durchgezogene Linie in 6 angegeben ist, nach dem Zeitpunkt t2. Falls die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate (Drehmomentreduktionsrate) ΔTmg2 während der Drehmomentreduktion in der Drehmomentreduktionssteuerung durch die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung begrenzt wird, wird das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 auf eine niedrigere Rate, wie durch die gestrichelte Linie angegeben, als diejenige reduziert, die durch die durchgezogene Linie angegeben ist. Es sei bemerkt, dass Stufen, die durch die gestrichelte Linie in 6 angegeben sind, schematisch die jeweiligen angewiesenen Drehmomentbefehlswerte veranschaulichen, die in den jeweiligen Zyklen erzeugt werden, um das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 zu ändern.
Der Moment, zu dem die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung initiiert wird, ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise kann die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung initiieren, wenn die Drehmomentreduktionssteuerungseinrichtung 90 bestimmt, die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionssteuerung zu implementieren, das heißt wenn die Drehmomentreduktionssteuerungs-Bestimmungseinrichtung 92 bestimmt, dass die Drehmomentreduktionssteuerung implementiert wird, während die Schaltsteuerungseinrichtung 86 entsprechend dem in 5 angegebenen Schaltkennfeld bestimmt, dass ein Schaltvorgang des Automatikgetriebes 22 durchgeführt werden sollte. Es sei bemerkt, dass, obwohl die Durchschlagsspannung Vmax des ersten Umrichters 30 und die Durchschlagsspannung Vmax des zweiten Umrichters 44 sich voneinander unterscheiden können, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel diese Durchschlagsspannungen Vmax gleich zueinander sind. Wenn die zwei Durchschlagsspannungen Vmax sich voneinander unterscheiden, wird die niedrigere der Durchschlagsspannungen Vmax zum Implementieren der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung verwendet. Die Durchschlagsspannungen Vmax der Umrichter 30, 44 werden entsprechend den Arten dieser Umrichter 30, 44 vorbestimmt. In der nachfolgenden Beschreibung sind die Durchschlagsspannungen Vmax der Umrichter 30, 44 einfach als „Umrichterdurchschlagsspannung Vmax“ bezeichnet.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird der vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich WTL derart bestimmt, dass die Anschlussspannung Vcon des Umrichterglättungskondensators 66 die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax nicht überschreitet. Dementsprechend wird der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL, der in der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung verwendet wird, in ähnlicher Weise derart bestimmt, dass die Anschlussspannung Vcon des Umrichterglättungskondensators 66 nicht die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax überschreiten wird. Dieser Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL kann in verschiedenen unterschiedlichen Weisen bestimmt werden. Beispielsweise ist der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL ein konstanter Wert, der durch Experimente vorbestimmt wird. Anders ausgedrückt kann der vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich WTL ein konstanter Bereich sein, der durch Experimente vorbestimmt wird. Wenn der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL als ein konstanter Wert bestimmt wird, wird beispielsweise ein maximaler Wert der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2, die während der Drehmomentreduktion in der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionssteuerung in einer gewissen Fahrbedingung des Fahrzeugs auftreten kann, durch Experimente erhalten, so dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax in dieser Fahrbedingung des Fahrzeugs nicht überschreiten wird. Der erhaltene maximale Wert der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 wird als Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL (konstant) in der Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 gespeichert. Beispielsweise wird der vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL (konstant) auf der Grundlage der Umrichterdurchschlagsspannung Vmax, einer elektrostatischen Kapazität Ccon des Umrichterglättungskondensators 66, eines vorbestimmten Bereichs der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 und einer zweiten Elektromotordrehzahländerungsrate ΔNmg2 bestimmt, die vorläufig durch Experimente während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 22 geschätzt werden.
Die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 kann den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL auf der Grundlage eines ausgewählten Parameters bestimmen, anstatt dass sie diesen Grenzwert ΔTL als einen konstanten Wert bestimmt. Beispielsweise bestimmt die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL auf der Grundlage der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2, der Glättungskondensatorspannung Vcon oder den Betriebspositionen des Automatikgetriebes 22 vor und nach dem Schaltvorgang, und entsprechend einer vorbestimmten Beziehung (Kennfeld), die durch Experimente erhalten wird. In diesem Fall kann die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL bei Bestimmung des Schaltvorgangs durch die Schaltsteuerungseinrichtung 86 bestimmen, und den bestimmten Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL kontinuierlich verwenden, bis die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionssteuerung während des Schaltvorgangs beendet wird, oder kann alternativ den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL von Zeit zu Zeit während der Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung bestimmen und aktualisieren. Wenn die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL entsprechend dem vorstehend angegebenen Kennfeld bestimmt, wird dieses Kennfeld durch Experimente erhalten, in denen der ausgewählte Parameter, wie die vorstehend angegebene zweite Elektromotordrehzahl Nmg2, geändert wird und der maximale Wert der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2, unterhalb der die Glättungswandlerspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax nicht erhalten wird, wird bei jedem der unterschiedlichen Werte des Parameters erhalten, wie in dem vorstehend beschriebenen Fall der Bestimmung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL als ein konstanter Wert. Dieses Kennfeld stellt eine Beziehung zwischen den unterschiedlichen Werten des Parameters und den jeweiligen Werten der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 als die jeweiligen Drehmomentreduktionsratengrenzwerte ΔTL dar. Das auf diese Weise erhaltene Kennfeld wird in der Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 gespeichert. Beispiele für das in der Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 gespeicherte Kennfeld sind in 7 und 8 veranschaulicht. 7 zeigt eine Tabelle, die ein Beispiel für ein Kennfeld zur Bestimmung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts (Drehmomentreduktionsratenschwellwerts) ΔTL auf der Grundlage der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 angibt, die als der Parameter während der Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung verwendet wird, die durch eine Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 implementiert wird. 8 zeigt eine Tabelle, die ein Beispiel für ein Kennfeld zur Bestimmung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts (Drehmomentreduktionsratenschwellwerts) ΔTL auf der Grundlage der Glättungskondensatorspannung Vcon angibt, die als der Parameter während der durch die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 implementierten Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung verwendet wird. Wie aus den Tabellen gemäß 7 und 8 hervorgeht, bestimmt die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL auf der Grundlage der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 oder der Glättungskondensatorspannung Vcon derart, dass der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL mit einer Erhöhung der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 oder der Glättungskondensatorspannung Vcon auf Null reduziert wird. Wenn der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL auf der Grundlage der Betriebspositionen des Automatikgetriebes 22 vor und nach dem Schaltvorgang bestimmt wird, wird der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL mit einer Erhöhung eines Stufenverhältnisses des Automatikgetriebes 22 verringert, was eine Differenz zwischen den Drehzahlverhältnissen γs der Betriebspositionen vor und nach dem Schaltvorgang ist.
Zur Bestimmung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL entsprechend dem vorstehend angegebenen Kennfeld kann ein einzelner Parameter oder eine Vielzahl von Parametern verwendet werden. Beispielsweise besteht die Vielzahl der Parameter aus der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 gemäß 7 und der Glättungskondensatorspannung Vcon gemäß 8. In diesem Beispiel bestimmt die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 die Drehmomentreduktionsratengrenzwerte ΔTL entsprechend den jeweiligen Kennfeldern gemäß 7 und 8 und wählt einen der bestimmten Drehmomentreduktionsratengrenzwerte ΔTL, dessen absoluter Wert kleiner als derjenige des anderen ist, als den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL aus, der zur Begrenzung der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 verwendet wird.
Gemäß einem anderen Beispiel erhält die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 von Zeit zu Zeit die zweite Elektromotordrehzahl Nmg2 und die Glättungskondensatorspannung Vcon und berechnet und bestimmt den Drehmomentreduktionsänderungsraten-Begrenzungsbereich WTL, das heißt den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTI auf der Grundlage der erhaltenen zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2, eine Änderungsgröße ΔPnm einer zweiten Elektromotorausgangsdrehzahl Pmg2 pro Zeiteinheit (die nachstehend als „zweite Elektromotordrehzahlausgangsleistungsänderungsrate ΔPnm“ bezeichnet ist) aufgrund einer Änderung der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 und der erhaltenen Glättungskondensatorspannung Vcon. Ein Prozess zur Berechnung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL in diesem Beispiel ist ausführlicher durch Bezugnahme auf 9 beschrieben. Wie in dem Fall der Bestimmung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL entsprechend den vorstehenden angegebenen Kennfeldern kann die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL bei Bestimmung des Schaltvorgangs durch die Schaltsteuerungseinrichtung 86 bestimmen und kontinuierlich den bestimmten Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL als einen fixen Wert verwenden, bis der Schaltvorgang beendet wird, oder kann alternativ den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL von Zeit zu Zeit während der Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung bestimmen und aktualisieren.
9 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Prozesses zur Berechnung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL auf der Grundlage der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2, der zweiten Elektromotordrehzahlausgangsleistungsänderungsrate ΔPnm und der Glättungskondensatorspannung Vcon als ein Beispiel für den Prozess zur Bestimmung des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL von Zeit zu Zeit während der Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung, die durch die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 implementiert wird. Dieser Prozess wird wiederholt mit einer extrem kurzen Zykluszeit von einigen Millisekunden bis etwa einigen zehn Millisekunden ausgeführt.
Anfänglich erhält die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 in Schritt SA1 von 9 (wobei nachstehend „Schritt“ ausgelassen ist) die elektrostatische Kapazität Ccon des Glättungskondensators 66 (die nachstehend als „Glättungskondensatorkapazität Ccon“ bezeichnet ist) und die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax. In SA2 erhält die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 eine maximale Reduktionsgröße ΔPb der elektrischen Leistung pro Zeiteinheit, die aus dem Spannungswandler 62 den Umrichtern 30, 44 zuzuführen ist (die nachstehend als „änderbare Rate der elektrischen Leistung ΔPb“ bezeichnet ist). Die vorstehen angegebene Glättungskondensatorkapazität Ccon, die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax und die änderbare Rate der elektrischen Leistung ΔPb sind alle vorbestimmte Auslegungswerte, nämlich vorab eingestellte konstante Werte.
Dann erhält die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 in SA3 die Glättungskondensatorspannung Vcon auf der Grundlage eines Ausgangs eines Spannungssensors. In SA 4 berechnet und erhält die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 die zweite Elektromotordrehzahl Nmg2 auf der Grundlage eines Ausgangs des zweiten Elektromotordrehzahlsensors 43 und die Änderungsgröße ΔNmg2 der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 pro Zeiteinheit (die nachstehend als „zweite Elektromotordrehzahländerungsrate ΔNmg2“ bezeichnet ist) auf der Grundlage des zweiten Elektromotordrehzahlwerts Nmg2, der von Zeit zu Zeit erfasst wird.
Dann berechnet die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 in SA5 einen Grenzwert ΔPout einer Änderungsgröße der zweiten Elektromotorausgangsleistung Pmg2 pro Zeiteinheit (die nachstehend als „zweiter Elektromotorausgangsleistungsänderungsratengrenzwert ΔPout“ bezeichnet ist), unterhalb der die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax nicht überschreiten wird. Genauer gesagt wird der zweite Elektromotorausgangsleistungsänderungsratengrenzwert ΔPout entsprechend der nachfolgenden Gleichung (1) und auf der Grundlage der änderbaren Rate der elektrischen Leistung ΔPb, der Glättungskondensatorkapazität Ccon, der Umrichterdurchschlagsspannung Vmax und der Glättungskondensatorspannung Vcon berechnet, die in SA3 erhalten werden. $Δ Δ (\times \times \times \times)$
Dann wandelt die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 in SA6 die zweite Elektromotorausgangsleistungsänderungsrate ΔPout in einen Drehmomentwert auf der Grundlage der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 und der zweiten Elektromotordrehzahländerungsrate ΔNmg2 (der zweiten Elektromotorbeschleunigung ΔNmg2) um und berechnet den Drehmomentreduktionsratengrenzwert (Drehmomentreduktionsratenschwellwert) ΔTL. Genauer gesagt wird das vorstehend angegebene zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 auf der Grundlage der elektrischen Stromgröße Img2 der Zufuhr zu dem zweiten Elektromotor MG2 erhalten und die vorstehend angegebene zweite Elektromotordrehzahlausgangsänderungsrate ΔPnm wird entsprechend der nachfolgenden Gleichung (2) und auf der Grundlage des erhaltenen zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 sowie der zweiten Elektromotordrehzahländerungsrate ΔNmg2 erhalten. Dann wird der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL entsprechend der nachfolgenden Gleichung (3) und auf der Grundlage der berechneten zweiten Elektromotorausgangsleistungsänderungsrate ΔPnm, der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 und des zweiten Elektromotorausgangsleistungsänderungsratengrenzwerts ΔPout berechnet. $Δ Pnm = Tmg2 \times Δ Nmg2$
$Δ TL = (Δ Pout - Δ Pnm) / Nmg2$
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, bestimmt die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL während der Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung von Zeit zu Zeit.
Es sei bemerkt, dass die zweite Elektromotorausgangsleistung Pmg2 selbst dann sich ändert, wenn die zweite Elektromotordrehzahl Nmg2 sich ändert, so dass die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung durch die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 unzureichend sein kann, um zu verhindern, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax während der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionssteuerung überschreitet. Falls bestimmt wird, dass die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung unzureichend ist, ist es effektiv, die zweite Elektromotordrehzahländerungsrate ΔNmg2 entsprechend der Einrückkraft der vorstehend angegebenen einrückseitigen Kopplungsvorrichtung während des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes 22 zu justieren. In dieser Hinsicht kann diese Funktion des Justierens der zweiten Elektromotordrehzahländerungsrate ΔNmg2 zu den Steuerungsfunktionen hinzugefügt werden, die durch die Funktionsabschnitte gemäß 4 durchgeführt werden. Die Hauptsteuerungsfunktionen der elektronischen Steuerungsvorrichtung 28, die modifiziert sind, um diese Justierungsfunktion hinzuzufügen, sind nachstehend beschrieben.
10 zeigt ein Funktionsblockschaltbild zur Erläuterung der Steuerungsfunktionen zum Justieren der Einrückkraft der vorstehend angegebenen einrückseitigen Kopplungsvorrichtung, um zu verhindern, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax während der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung überschreitet, zusätzlich zu den Steuerungsfunktionen der Funktionsabschnitte, die in dem Funktionsblockschaltbild gemäß 4 gezeigt sind. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 28, deren Steuerungsfunktionen in 10 gezeigt sind, ist mit einer Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 und einer Einrückhydraulikdruckbegrenzungseinrichtung 102 zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Hybridantriebssteuerungseinrichtung 84, der Schaltsteuerungseinrichtung 86, der Drehmomentreduktionssteuerungs-Bestimmungseinrichtung 92 und der Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 versehen.
Die Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 ist eingerichtet, zu bestimmen, ob die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung unzureichend ist, um zu verhindern, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax während der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionssteuerung überschreitet. Beispielsweise implementiert die Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 von Zeit zu Zeit die Bestimmung, ob die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung unzureichend ist oder nicht, auf der Grundlage der Parameter, wie den Betriebspositionen des Automatikgetriebes 22 vor und nach dem Schaltvorgang, der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 und der elektrischen Stromgröße Img2 der Zufuhr zu dem zweiten Elektromotor MG2 aus dem zweiten Umrichter 44, die durch einen elektrischen Stromsensor erfasst wird, und entsprechend einer vorbestimmten Beziehung (beispielsweise einem Kennfeld), die durch Experimente erhalten wird, um die Unzulänglichkeit der Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung auf der Grundlage dieser Parameter zu bestimmen. Das heißt, die Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 schätzt von Zeit zu Zeit auf der Grundlage der vorstehend angegebenen Parameter und entsprechend der vorbestimmten Beziehung (Kennfeld), ob die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung ausreichend oder nicht ausreichend ist. Die Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 führt die Bestimmung, ob die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung ausreichend ist oder nicht, beispielsweise während der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionssteuerung durch, die während des Heraufschaltvorgangs des Automatikgetriebes 22 implementiert wird. Alternativ dazu kann die Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung unzureichend ist, falls der zweite Umrichter 44 oder der zweite Elektromotor MG2 im Betrieb versagt. Diese Bestimmung kann vor dem Schaltvorgang des Automatikgetriebes 22 durchgeführt werden. Das Nichtausreichen der vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung ist so zu interpretieren, dass es einen Zustand bedeutet, der durch Experimente bestimmt wird, in dem es eine Möglichkeit gibt, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax überschreitet, selbst wenn die Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 durch die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung begrenzt wird.
Die Einrückhydraulikdruckbegrenzungseinrichtung 102 ist eingerichtet, eine Anstiegsrate der Einrückkraft der vorstehend angegebenen einrückseitigen Kopplungsvorrichtung, nämlich der ersten Bremse B1, in der Trägheitsphase des Heraufschaltvorgangs des Automatikgetriebes 22 zu reduzieren, wenn die Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 eine positive Bestimmung erhält, dass die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung unzureichend ist, um zu verhindern, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax während der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung überschreitet, in Bezug auf eine Anstiegsrate der Einrückkraft, wenn die Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 eine negative Bestimmung erhält. Beispielsweise werden der erste Bremshydraulikdruck PB1 und die zweite Elektromotordrehzahl Nmg2 jeweils bei niedrigeren Raten durch die Einrückhydraulikdruckbegrenzungseinrichtung 102 in der vorstehend angegebenen Trägheitsphase angehoben und verringert, die zu dem Zeitpunkt t2 initiiert wird, wie es durch die gestrichelte Linie mit zwei Punkten in 6 angegeben ist, wenn die Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 die positive Bestimmung erhält, im Vergleich zu den Raten, die durch durchgezogene Linien in dem Zeitverlaufsdiagramm gemäß 6 angegeben sind, wenn die Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 die negative Bestimmung erhält. In dem Beispiel gemäß 6 wird die Reduktion der Rate des Anstiegs des ersten Bremshydraulikdrucks PB1, die durch die gestrichelte mit zwei Punkten unterbrochene Linie angegeben ist, in Bezug auf die Rate des Anstiegs, die durch die durchgezogene Linie angegeben ist, zu dem Zeitpunkt t3 initiiert.
11 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Steuerungsbetriebs der Hauptfunktionsabschnitte der elektronischen Steuerungsvorrichtung 28, nämlich des Steuerungsbetriebs zum Verhindern, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax während der vorstehend angegebenen Drehmomentreduktionsteuerung überschreitet. Dieser Steuerungsbetrieb wird wiederholt mit einer extrem kurzen Zykluszeit von einigen Millisekunden bis einigen zehn Millisekunden ausgeführt.
In SB1, entsprechend der Schaltsteuerungseinrichtung 86, wird eine Bestimmung durchgeführt, ob das Automatikgetriebe 22 sich unter einer Schaltsteuerung befindet. Eine positive Bestimmung wird erhalten, falls eine Schaltbestimmung, dass ein Schaltvorgang des Automatikgetriebes 22 durchgeführt werden sollte, auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit VL und dem Fahrpedalbetätigungsausmaß Acc sowie gemäß dem Schaltkennfeld gemäß 5 durchgeführt wird. Falls die positive Bestimmung in SB1 erhalten wird, das heißt falls das Automatikgetriebe 22 sich unter der Schaltsteuerung befindet, geht der Steuerungsbetrieb zu SB2 über. Falls eine negative Bestimmung in SB1 erhalten wird, wird der gegenwärtige Steuerungsbetrieb beendet.
In SB2, entsprechend der Drehmomentreduktionssteuerungs-Bestimmungseinrichtung 92, wird bestimmt, ob die vorstehend angegebene Drehmomentreduktionssteuerung implementiert wird. Beispielsweise wird eine positive Bestimmung erhalten, wenn bestimmt wird, dass die Drehmomentreduktionssteuerung implementiert werden sollte. Falls in SB2 die positive Bestimmung erhalten wird, das heißt falls die Drehmomentreduktionssteuerung implementiert wird, geht der Steuerungsbetrieb zu SB3 über. Falls in SB2 eine negative Bestimmung erhalten wird, wird der gegenwärtige Steuerungsbetrieb beendet.
In SB3 wird der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL bestimmt. Beispielsweise wird der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL durch den Prozess, wie er in dem Flussdiagramm gemäß 9 veranschaulicht ist, berechnet und bestimmt.
In SB4 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 niedriger als der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL ist. Da diese zwei Werte ΔTmg2 und ΔTL beide negative Werte sind, werden die absolute Werte dieser zwei Werte ΔTmg2 und ΔTL miteinander verglichen, um zu bestimmen, ob der absolute Wert der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 größer als der absolute Wert des Drehmomentreduktionsratengrenzwerts ΔTL ist. Die in SB2 bestimmte zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 wird auf der Grundlage des Drehmomentwerts, der für den zweiten Umrichter 44 durch die elektronische Steuerungsvorrichtung 28 in dem nächsten Zyklus anzuweisen ist, und des Drehmomentwerts berechnet, der in dem letzten Zyklus angewiesen worden ist. Somit ist die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 ein Wert der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2, von der geschätzt wird, dass diese verwirklicht wird, wenn der Drehmomentwert, der in dem nächsten Zyklus anzuweisen ist, tatsächlich angewiesen wird. Falls eine positive Bestimmung in SB4 erhalten wird, das heißt falls die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 kleiner als der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL ist, geht der Steuerungsbetrieb zu SB5 über. Falls eine negative Bestimmung in SB4 erhalten wird, wird der gegenwärtige Steuerungsbetrieb beendet.
In SB5 wird der Drehmomentwert, der in dem nächsten Zyklus anzuweisen ist, auf einen Wert begrenzt, bei dem die zweite Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 gleich oder größer als der Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL ist. Die Rate der Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 durch die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung wird nämlich auf einer vorbestimmten unteren Grenze gehalten. Beispielsweise wird in SB5 die untere Grenze der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2, die in dem nächsten Zyklus anzuweisen ist, derart bestimmt, dass sie gleich dem Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL ist. Es sei bemerkt, dass SB3 bis SB5 der Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 entsprechen.
Obwohl der Steuerungsbetrieb gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Flussdiagramm gemäß 11 veranschaulicht ist, kann dieser Steuerungsbetrieb derart modifiziert werden, dass SB6 und SB7 nach SB5 implementiert werden, wie es in dem Flussdiagramm gemäß 12 veranschaulicht ist. SB6 und SB7 in dem Flussdiagramm gemäß 12 sind nachstehend beschrieben.
Wie es in 12 gezeigt ist, wird SB6 nach SB5 implementiert, um zu bestimmen, ob die Steuerung in SB5 zum Halten des angewiesenen Drehmomentbefehlswerts auf die untere Grenze unzureichend ist, um zu verhindern, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax überschreitet. Falls eine positive Bestimmung in SB6 erhalten wird, das heißt falls die Steuerung zum Halten des angewiesenen Drehmomentwerts auf der unteren Grenze unzureichend ist, geht der Steuerungsbetrieb zu SB7 über. Falls eine negative Bestimmung in SB6 erhalten wird, wird der Steuerungsbetrieb beendet.
In SB7 wird der erste Bremshydraulikdruck PB1 gesteuert, wie es durch die gestrichelte mit zwei Punkten unterbrochene Linie in dem Zeitverlaufsdiagramm gemäß 6 angegeben ist, um die Anstiegsrate der Einrückkraft der vorstehend angegebenen einrückseitigen Kopplungsvorrichtung, das heißt der ersten Bremse B1, in der Trägheitsphase des Heraufschaltvorgangs des Automatikgetriebes 22 zu reduzieren. Es sei bemerkt, dass SB6 der Drehmomentreduktionsbegrenzungsbestimmungseinrichtung 100 entspricht, während SB7 der Einrückhydraulikdrucksteuerungseinrichtung 102 entspricht.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen implementiert die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung, um die Reduktionsrate des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 auf innerhalb des Bereichs zu begrenzen, in dem die Glättungskondensatorspannung Vcon, die zeitweilig in Bezug auf die Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung ansteigt, die vorbestimmte Umrichterdurchschlagsspannung Vmax nicht überschreiten wird. Da die abrupte Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung mehr oder weniger begrenzt wird, muss die Glättungskondensatorkapazität Ccon nicht derart ausgelegt werden, dass sie eine unbegrenzte abrupte Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung bewältigen kann, so dass die Glättungskondensatorkapazität Ccon kleiner ausgelegt werden kann, als wenn die abrupte Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 nicht begrenzt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Größe und Kosten der Leistungsquellensteuerungsschaltung 60 einschließlich des Umrichterglättungskondensators 66 zu reduzieren, da die Größe und Kosten des Umrichterglättungskondensators 66 dazu tendieren, mit einer Verringerung der vorstehend beschriebenen Glättungskondensatorkapazität Ccon verringert zu werden.
Die veranschaulichten Ausführungsbeispiele sind weiterhin derart konfiguriert, dass die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung zum Begrenzen der Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 durch Begrenzen der zweiten Elektromotordrehmomentänderungsrate ΔTmg2 während der Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionssteuerung auf innerhalb des vorbestimmten Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereichs WTL begrenzt, in dem die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax nicht überschreiten werden wird. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax überschreitet, indem das zweite Elektromotordrehmoment Tmg2 überwacht wird, so dass die Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 leicht in der vorstehend beschriebenen Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung begrenzt werden kann.
Die veranschaulichten Ausführungsbeispiele sind ebenfalls derart konfiguriert, dass die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 von Zeit zu Zeit den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL, das heißt den Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich WTL, auf der Grundlage der Glättungskondensatorspannung Vcon und beispielsweise entsprechend dem Kennfeld gemäß 8 bestimmt. Dementsprechend wird der Grad der Begrenzung der abrupten Reduktion des zweiten Elektromotordrehmoments Tmg2 entsprechend der Glättungskondensatorspannung Vcon geändert, die sich mit Verstreichen der Zeit ändert, so dass die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionssteuerung einen hohen Grad von Fahrzeugfahrbarkeit entsprechend der vorstehend angegebenen Glättungskondensatorspannung Vcon gewährleistet.
Die veranschaulichten Ausführungsbeispiele sind weiterhin derart konfiguriert, dass die Drehmomentreduktionsbegrenzungs-Steuerungseinrichtung 94 von Zeit zu Zeit den Drehmomentreduktionsratengrenzwert ΔTL, das heißt den Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich WTL, auf der Grundlage der Ausgangsleistungsänderungsgröße ΔPnm des zweiten Elektromotors MG2 pro Zeiteinheit (der zweiten Elektromotordrehzahlausgangsänderungsrate ΔPnm) aufgrund einer Änderung der Drehzahl Nmg2, der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 und der Glättungskondensatorspannung Vcon bestimmt, wie es beispielsweise in dem Flussdiagramm gemäß 9 veranschaulicht ist. Dementsprechend kann die Fahrzeugfahrbarkeit weiter verbessert werden, da eine Änderung der zweiten Elektromotorausgangsleistung Pmg2 aufgrund einer Änderung der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 ebenfalls berücksichtigt wird.
In den veranschaulichten Ausführungsbeispielen kann der vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich WTL ein vorbestimmter fester Bereich beispielsweise sein. In diesem Fall muss der Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich WTL nicht von Zeit zu Zeit bestimmt werden, so dass die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung leicht implementiert werden kann.
Die veranschaulichten Ausführungsbeispiele sind ebenfalls derart konfiguriert, dass die Anstiegsrate der Einrückkraft der vorstehend beschriebenen einrückseitigen Kopplungsvorrichtung (ersten Bremse B1) in Bezug auf die Anstiegsrate der Einrückkraft, wenn beispielsweise die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung ausreichend ist, reduziert wird, wenn die vorstehend beschriebene Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung unzureichend ist, um zu verhindern, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax überschreitet. Dementsprechend wird die Rate der Reduktion der zweiten Elektromotorausgangsleistung Pmg2 aufgrund der Reduktion der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 durch Reduzieren der Rate des Anstiegs der Einrückkraft der einrückseitigen Kopplungsvorrichtung reduziert wird, was es ermöglicht, eine abrupte Reduktion der zweiten Elektromotorausgangsleistung Pmg2 zu verhindern, die durch die Reduktion der zweiten Elektromotordrehzahl Nmg2 verursacht wird, wodurch es ermöglicht wird, stabiler zu verhindern, dass die Glättungskondensatorspannung Vcon die Umrichterdurchschlagsspannung Vmax überschreitet.
In den veranschaulichten Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben worden sind, weist der Steuerungsbetrieb, der in den Flussdiagrammen gemäß 11 und 12 veranschaulicht ist, die Schritte SB1 und SB2 auf. Während der Steuerungsbetrieb vorzugsweise die Schritte SB1 und SB2 aufweist, sind diese Schritte nicht wesentlich und können ausgelassen werden. In diesem Fall wird der Steuerungsbetrieb mit dem Schritt SB3 initiiert.
In den veranschaulichten Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben worden sind, ist das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 mit dem Planetengetriebesatz 26 und dem ersten Elektromotor MG1 versehen. Jedoch muss das Fahrzeugleistungsübertragungssystem nicht mit dem ersten Elektromotor MG1 und dem Planetengetriebesatz 26 versehen sein, und kann derart modifiziert werden, dass es in einem sogenannten Parallelhybridfahrzeug verwendet wird, in dem die Maschine 24, eine Kupplung, der zweite Elektromotor MG2, das Automatikgetriebe 22 und Antriebsräder 18 in Serie verbunden sind. Es sei bemerkt, dass die vorstehend angegebene Kupplung wie erforderlich zwischen der Maschine 24 und dem zweiten Elektromotor MG2 vorgesehen ist, und dass das vorstehend beschriebene Parallelhybridfahrzeug nicht mit der Kupplung versehen sein muss.
Obwohl das Fahrzeugleistungsübertragungssystem 10 gemäß den veranschaulichten Ausführungsbeispielen bei einem Hybridfahrzeug verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeugleistungsübertragungssystem für ein Elektrofahrzeug anwendbar, das nicht mit der Maschine 24, dem Planetengetriebesatz 26 und dem ersten Elektromotor MG1 versehen ist, und in dem der zweite Elektromotor MG2, der als die Fahrzeugantriebsleistungsquelle vorgesehen ist, das Automatikgetriebe 22 und die Antriebsräder 18 in Reihe verbunden sind.
Gemäß den veranschaulichten Ausführungsbeispielen wird die Fahrzeuggeschwindigkeit VL als die Variable verwendet, die entlang der horizontalen Achse des Schaltkennfelds gemäß 5 aufgetragen ist. Jedoch kann die Fahrzeuggeschwindigkeit VL in dem Schaltkennfeld gemäß 5 durch die Ausgangswellendrehzahl Nout ersetzt werden, da die Fahrzeuggeschwindigkeit VL proportional zu der Ausgangswellendrehzahl Nout ist.
Bezugszeichenliste

10:: Fahrzeugleistungsübertragungssystem
18:: Antriebsräder
22:: Automatikgetriebe
28:: elektronische Steuerungsvorrichtung (Steuerungsgerät)
32:: elektrische Energiespeichervorrichtung (Elektromotorleistungsquelle)
44:: zweiter Umrichter (Umrichter)
66:: Umrichterglättungskondensator
B1:: erste Bremse (Kopplungsvorrichtung)
B2:: zweite Bremse (Kopplungsvorrichtung)
MG2:: zweiter Elektromotor (Elektromotor)

Claims

Steuerungsgerät für ein Fahrzeug, das mit einer Elektromotorleistungsquelle (32), einem Umrichter (44), einem Elektromotor (MG2), der durch den Umrichter mit der Elektromotorleistungsquelle verbunden ist, einem Umrichterglättungskondensator (66), der mit einem Anschluss des Umrichters auf der Seite der Elektromotorleistungsquelle verbunden ist, um eine aus der Elektromotorleistungsquelle an den Umrichter angelegte Spannung zu glätten, und einem Stufenautomatikgetriebe (22) versehen ist, das einen Teil eines Leistungsübertragungswegs zwischen dem Elektromotor und einem Antriebsrad (18) bildet, wobei das Steuerungsgerät (28) konfiguriert ist, eine Drehmomentreduktionssteuerung zum zeitweiligen Reduzieren eines Ausgangsdrehmoments des Elektromotors während eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebes in Bezug auf ein Ausgangsdrehmoment des Elektromotors vor Initiieren des Schaltvorgangs zu implementieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsgerät konfiguriert ist, eine Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung zur Begrenzung der Reduktion des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors (MG2) auf innerhalb eines Bereichs zu implementieren, in dem eine Anschlussspannung des Umrichterglättungskondensators (66), die in Bezug auf die Reduktion des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors in der Drehmomentreduktionssteuerung ansteigt, eine vorbestimmte Durchschlagsspannung des Umrichters nicht überschreiten wird, die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung implementiert wird, um die Reduktion des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors zu begrenzen, indem eine Änderungsgröße des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors pro Zeiteinheit während der Reduktion des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors in der Drehmomentreduktionssteuerung innerhalb eines vorbestimmten Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereichs begrenzt wird, in dem die Anschlussspannung des Umrichterglättungskondensators die vorbestimmte Durchschlagsspannung nicht überschreiten wird, und der Drehmomentreduktionsbegrenzungsbereich bei Initiierung des Schaltvorgangs des Automatikgetriebes (22) bestimmt wird.
Steuerungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich von Zeit zu Zeit auf der Grundlage der Anschlussspannung des Umrichterglättungskondensators (66) bestimmt und aktualisiert wird.
Steuerungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentreduktionsratenbegrenzungsbereich von Zeit zu Zeit auf der Grundlage einer Änderungsgröße eines Ausgangs des Elektromotors (MG2) pro Zeiteinheit aufgrund einer Änderung einer Drehzahl des Elektromotors und der Drehzahl des Elektromotors bestimmt und aktualisiert wird.
Steuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Automatikgetriebe (22) durch einen Ausrückvorgang einer ausrückseitigen Kopplungsvorrichtung (B2) und einen Einrückvorgang einer einrückseitigen Kopplungsvorrichtung (B1) geschaltet wird, der Schaltvorgang des Automatikgetriebes, während der die Drehmomentreduktionssteuerung implementiert wird, ein Heraufschaltvorgang ist, und eine Anstiegsrate einer Einrückkraft der einrückseitigen Kopplungsvorrichtung in Bezug auf eine Anstiegsrate der Einrückkraft, wenn die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung ausreichend ist, reduziert wird, wenn die Drehmomentreduktionsbegrenzungssteuerung unzureichend ist, um zu verhindern, dass die Anschlussspannung des Umrichterglättungskondensators (66) die Durchschlagsspannung überschreitet.