DE112010005653B4

DE112010005653B4 - Fahrzeugsteuervorrichtung und Fahrzeugsteuerverfahren

Info

Publication number: DE112010005653B4
Application number: DE112010005653.6T
Authority: DE
Inventors: Yoshimitsu YOKOUCHI; Tetsuo Hori; Hideto Watanabe
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2030-06-09
Also published as: US20130073134A1; US8909401B2; JPWO2011155024A1; JP5534008B2; WO2011155024A1; DE112010005653T5

Abstract

Fahrzeugsteuervorrichtung, die an einem Fahrzeug (40) umfassend eine Brennkraftmaschine (2), eine erste drehende Elektromaschine (4) zum Erzeugen von elektrischer Energie durch Verwenden von Bewegungsenergie der Brennkraftmaschine (2), eine zweite drehende Elektromaschine (6), die eine Antriebskraft an ein Rad (12) überträgt, und eine Vielzahl von Getrieben (14, 100, 200), welche die Brennkraftmaschine (2), die erste drehende Elektromaschine (4) und die zweite drehende Elektromaschine (6) koppeln, angebracht ist, mit:einer Berechnungseinheit (352) zum Berechnen eines angeforderten Moments, das von der zweiten drehenden Elektromaschine (6) angefordert ist, basierend auf einer von dem Fahrzeug (40) angeforderten Antriebskraft; undeiner Steuereinheit (302) zum, wenn eine erste Ausführungsbedingung umfassend eine Bedingung, dass das angeforderte Moment in einen ersten Bereich, in dem ein Rasselgeräusch in einer Vielzahl von Zahnrädern produziert wird, eintritt, erfüllt ist, Beibehalten eines Momentenbefehlswerts für die zweite drehende Elektromaschine (6) innerhalb eines zweiten Bereichs, wobei der zweite Bereich ein Bereich ist, der in dem ersten Bereich enthalten ist und Null umfasst,dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (302) konfiguriert ist, um,wenn die erste Ausführungsbedingung erfüllt ist, den Momentenbefehlswert derart zu ändern, dass der Momentenbefehlswert innerhalb des zweiten Bereichs fällt bevor dies für das angeforderte Moment zutrifft, und anschließend den Momentenbefehlswert innerhalb des zweiten Bereichs beizubehalten, undwenn eine zweite Ausführungsbedingung, dass ein Betrag einer Differenz zwischen dem angeforderten Moment und dem Momentenbefehlswert kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, erfüllt ist, nachdem der Momentenbefehlswert geändert wird, um innerhalb des zweiten Bereichs zu fallen, den Momentenbefehlswert zu ändern, um den ersten Bereich zu übersteigen, bevor dies für das angeforderte Moment zutrifft.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuern eines mit einer Brennkraftmaschine und einer drehenden Elektromaschine zum Erzeugen einer Antriebskraft für ein Rad ausgestatteten Fahrzeugs, und insbesondere ein Steuern der drehenden Elektromaschine, um ein Auftreten eines kontinuierlichen Klapper- bzw. Rasselgeräusches in einer Vielzahl von Zahnrädern, welche die Brennkraftmaschine und die drehende Elektromaschine koppeln, zu verhindern.
STAND DER TECHNIK
In den vergangenen Jahren haben Hybridfahrzeuge, welche durch eine Antriebskraft von einer Brennkraftmaschine sowie einem Fahrelektromotor fahren, as eine von Maßnahmen gegen Umweltangelegenheiten und dergleichen Aufmerksamkeit erhalten. In einem solchen Hybridfahrzeug kann ein abnormes Geräusch, wie etwa ein Klapper- bzw. Rasselgeräusch von Zahnrädern, die in einem Getriebe bereitgestellt sind, das den Fahrelektromotor enthält, in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs auftreten.
In Anbetracht eines solchen Problems offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2006 - 262 585 A (PTL 1) ein Hybridfahrzeug, das verhindert, dass ein abnormes Geräusch in einem Getriebemechanismus, wie etwa einem Änderungsgetriebe, das mit einem Elektromotor verbunden ist, auftritt. Dieses Hybridfahrzeug umfasst eine Brennkraftmaschine, eine elektrische Leistung/Bewegungsenergie-Eingabe/Ausgabeeinrichtung, die mit einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine und einer mit einer Achswelle gekoppelten Antriebswelle verbunden ist und dazu fähig ist, zumindest einen Teil einer Bewegungsleistung bzw. -energie von der Brennkraftmaschine an die Antriebswelle mit elektrischer Leistung bzw. Energie sowie eingegebener/ausgegebener Bewegungsenergie auszugeben, einen Elektromotor, der dazu fähig ist, Bewegungsenergie zu/von der Achswelle über den Getriebemechanismus einzugeben/auszugeben, eine Energiespeichereinrichtung, die elektrische Energie mit der elektrische Energie/Bewegungsenergie-Eingabe/Ausgabeeinrichtung und dem Elektromotor austauscht, eine Einstelleinrichtung einer angeforderten Antriebskraft, die eine angeforderte Antriebskraft einstellt, die von der Achswelle angefordert ist, eine Sollbetriebspunkteinstelleinrichtung, die einen Sollbetriebspunkt der Brennkraftmaschine basierend auf der wie eingestellten angeforderten Antriebskraft durch Verwenden von vorbestimmten Restriktionen einstellt, und eine Steuereinrichtung, die eine normale Steuerung ausführt, wenn ein Ausführen einer normalen Steuerung eines Steuerns der Brennkraftmaschine, der elektrische Energie/Bewegungsenergie-Eingabe/Ausgabeeinrichtung und des Elektromotors ausgeführt wird, sodass die Brennkraftmaschine bei dem wie eingestellten Sollbetriebspunkt betrieben wird, und sodass die Antriebskraft basierend auf der wie eingestellten Antriebskraft an die Achswelle ausgegeben wird, bewirkt, dass die Antriebskraftausgabe von dem Elektromotor außerhalb eines vorbestimmten Antriebskraftbereichs umfassend Null fällt, und eine abnorme Steuerung des Steuerns der Brennkraftmaschine, der elektrische Energie/Bewegungsenergie-Eingabe/Ausgabeeinrichtung und des Elektromotors ausführt, sodass die Antriebskraftausgabe von dem Elektromotor außerhalb des vorbestimmten Antriebskraftbereichs fällt, und sodass die Antriebskraft basierend auf der wie eingestellten angeforderten Antriebskraft an die Achswelle ausgegeben wird, wenn ein Ausführen der normalen Steuerung bewirkt, dass die Antriebskraftausgabe von dem Elektromotor innerhalb des vorbestimmten Antriebskraftbereichs fällt.
Das in der vorstehend genannten Offenbarung offenbarte Hybridfahrzeug kann ein Auftreten eines abnormen Geräusches in dem Getriebemechanismus verhindern, das basierend auf der Antriebskraftausgabe von dem Elektromotor, die innerhalb des vorbestimmten Antriebskraftbereichs umfassend Null fällt, auftreten kann.
ZITIERLISTE
PATENTLITERATUR
PTL 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2006 - 262 585 A .
Ferner zeigt die Druckschrift DE 198 42 425 A1 ein Verfahren zur Verringerung eines Klappergeräuschs in einem Getriebemechanismus, wobei das Vorliegen einer Bedingung, welche das Auftreten eines Klappergeräuschs zwischen Zahnrädern des Getriebmechanismus anzeigt, erfasst wird, und ein Drehmoment, welches zwischen den Zahnrädern übertragen wird, auf zumindest einen vorbestimmten Wert eingestellt wird, falls das Vorliegen der Bedingung erfasst wird.
Das in der Druckschrift DE 10 2006 051 832 A1 offenbarte Verfahren sieht vor, dass nach einem Startvorgang eine Momentendifferenz zwischen einem vorbestimmten Sollmoment und einem aktuell angeforderten Wunschmoment ermittelt wird und bei Einhaltung vorbestimmter Kriterien die erste Antriebsquelle des Hybridantriebs, die insbesondere ein Verbrennungsmotor ist, unabhängig von der tatsächlichen Lastanforderung durch den Fahrer entsprechend dem vorbestimmten Sollmoment betrieben wird.
Weiterhin zeigt die Druckschrift WO 2009 / 069 361 A1 dass bei Start einer Maschine ein Moment eines Motors mit einer niedrigen Rate erhöht wird, bis der Motor eine bestimmte Drehzahl erreicht wird und die Rate erhöht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Jedoch gilt, dass um ein Auftreten eines abnormen Geräusches zu verhindern, das in dem Getriebemechanismus auftritt, wenn die Antriebskraftausgabe von dem Elektromotor innerhalb des vorbestimmten Antriebskraftbereichs fällt, wie bei dem in der vorstehend genannten Druckschrift offenbarten Hybridfahrzeug, die Maschine bei einem Betriebspunkt betrieben wird, der außerhalb einer optimalen Kraftstoffeffizienzbetriebspunktlinie liegt, was die Kraftstoffeffizienz herabsetzt. Darüber hinaus gilt, dass wenn die Antriebskraftausgabe von dem Elektromotor, die innerhalb des vorbestimmten Antriebskraftbereichs fällt, außerhalb des vorbestimmten Antriebskraftbereichs fällt, die Maschine nach Zurückkehren zu einem Betriebspunkt auf der optimalen Kraftstoffeffizienzbetriebspunktlinie betrieben wird, sodass die Antriebskraftausgabe von dem Elektromotor signifikant variieren kann, was eine Lücke bei einem Leistungsgleichgewicht verursachen kann, wodurch ein Rasselgeräusch auftreten kann.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe, eine Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Fahrzeugsteuerverfahren bereitzustellen, die ein Auftreten eines abnormen Geräusches verhindern.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Fahrzeugsteuerverfahren nach Patentanspruch 6 gelöst.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen gezeigt.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Beibehalten eines Momentenbefehlswerts Tm innerhalb eines Rasselgeräusch-OK-Bereichs umfassend den Fall, wenn dieser Null erreicht, eine Abweichung zwischen dem Momentenbefehlswert Tm und einem angeforderten Moment, das von einem zweiten MG angefordert wird, reduziert werden, während bewirkt wird, dass der Momentenbefehlswert schneller durch einen Rasselgeräusch-NG-Bereich verläuft, als in dem Fall, in dem der Momentenbefehlswert Tm nicht innerhalb des Rasselgeräusch-OK-Bereichs beibehalten wird. Dies kann ein Auftreten eines Rasselgeräusches, das durch eine wiederholte Kollision von Zahnabschnitten verursacht wird, verhindern, und kann verhindern, dass sich der Momentenbefehlswert Tm signifikant ändert. Daher kann verhindert werden, dass ein Ausgangsmoment des zweiten MG signifikant schwankt. Als eine Folge können Schwankungen der elektrischen Energie (Drehzahl × Moment) reduziert werden, und eine Lücke der Energiebilanz, die durch Schwankungen der elektrischen Energie verursacht würde, kann reduziert werden. Daher können eine Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Fahrzeugsteuerverfahren, die ein Auftreten eines abnormen Geräusches verhindern, bereitgestellt werden.
Figurenliste

1 ist ein (erstes) Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Hybridfahrzeugs in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist ein Diagramm, das eine vorbestimmte Betriebspunktkennlinie einer Maschine zeigt.
3 zeigt eine Bestimmungsbandbreite zum Bestimmen, dass der Momentenbefehlswert Tm = 0 hält.
4 ist ein Diagramm, das eine vorbestimmte Betriebskennlinie der Maschine und eine Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie zeigt.
5 veranschaulicht Zeitdiagramme, die Änderungen eines Flankenspiels und eines Schalldrucks eines Rasselgeräusches bezüglich Änderungen eines Momentenbefehlswerts Tm für den zweiten MG veranschaulicht.
6 ist ein Diagramm zum Erläutern des Zustands, in dem ein Rasselgeräusch auftritt.
7 ist ein Diagramm zum Erläutern des Zustands, in dem ein Rasselgeräusch nicht auftritt.
8 ist ein Funktionsblockdiagramm einer HV-ECU als eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsstruktur eines Programms zeigt, das durch die HV-ECU als die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
10 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern von Operationen der HV-ECU als die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel.
11 ist ein Diagramm, das eine vorbestimmte Betriebskennlinie der Maschine sowie eine Rasselgeräuschvermeidungskennlinie in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel zeigt.
12 ist ein (erstes) Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens des Bestimmens eines Momentenbefehlswerts Tm.
13 ist ein (zweites) Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration des Hybridfahrzeugs in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel zeigt.
14 ist ein (zweites) Diagramm zum Erläutern des Verfahrens des Bestimmens eines Momentenbefehlswerts Tm.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Bezeichnungen und Funktionen dieser sind identisch. Daher wird eine detaillierte Beschreibung davon nicht wiederholt.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst ein Fahrzeug 40 eine Maschine 2, einen ersten Motorgenerator (nachstehend als MG bezeichnet) 4 für eine Energieerzeugung und ein Starten, einen zweiten Motorgenerator (nachstehend als zweiter MG bezeichnet) 6 zum Fahren, ein Antriebsrad 12, einen Inverter 16, einen Konverter 17, eine Energiespeichervorrichtung 18, einen ersten Drehzahlsensor 30, einen zweiten Drehzahlsensor 32, einen Maschinendrehzahlsensor 34, eine Leistungsverzweigungsvorrichtung 100, ein Untersetzungsplanetengetriebe 200, eine HV-ECU (elektronische Steuereinheit) 302 und eine Maschinen-ECU 304.
In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 40 ein Hybridfahrzeug, das zumindest mit einer Maschine 2 und einem zweiten MG 6 zum Fahren ausgestattet ist, wobei sowohl die Maschine 2 als auch der zweite MG 6 zum Fahren direkt mit einem Antriebsrad 12 über die Leistungsverzweigungsvorrichtung 100 und das Untersetzungsplanetengetriebe 200 gekoppelt sind.
Die Maschine 2 ist eine Brennkraftmaschine, wie etwa ein Benzinmotor und ein Dieselmotor, welche Kraftstoff verbrennen, um Bewegungsenergie auszugeben, und ist eingerichtet, um ein elektrisches Steuern eines Drosselwinkels (eine Ansaugluftmenge), eine zugeführte Kraftstoffmenge, einen Zündzeitpunkt und weitere Betriebszustände zu ermöglichen. Diese werden beispielsweise durch die Maschinen-ECU 304 gesteuert, die einen Mikrocomputer aufweist, der als eine Hauptkomponente dient.
Sowohl der erste MG 4 als auch der zweite MG 6 sind eine dreiphasige AC drehende Elektromaschine, und haben eine Funktion als ein Elektromotor (Motor) und eine Funktion als ein Energiegenerator (Generator).
Der erste Drehzahlsensor 30 und der zweite Drehzahlsensor 32 sind mit der HV-ECU 302 verbunden. Der erste Drehzahlsensor 30 erfasst eine Drehzahl Ng des ersten MG 4. Der erste Drehzahlsensor 30 überträgt ein Signal, das die erfasste Drehzahl Ng des ersten MG 4 angibt, an die HV-ECU 302. Der zweite Drehzahlsensor 32 erfasst eine Drehzahl Nm des zweiten MG 6. Der zweite Drehzahlsensor 32 überträgt ein Signal, das die erfasste Drehzahl Nm des zweiten MG 6 angibt, an die HV-ECU 302.
Sowohl der erste MG 4 als auch der zweite MG 6 sind mit der Energiespeichervorrichtung 18, wie etwa einer Batterie oder einer Kapazität, über den Inverter 16 und den Konverter 17 verbunden. Die HV-ECU 302 steuert den Inverter 16, um dadurch ein Ausgangsmoment Ta des ersten MG 4 zum Zeitpunkt des Startens der Maschine 2 und eine Energieerzeugung mit der Maschine 2, die als die Energiequelle dient, zu steuern. Die HV-ECU 302 steuert ebenso den Inverter 16, um dadurch ein Ausgangsmoment Tb des zweiten MG 6 zum Zeitpunkt des Fahrens oder des regenerativen Bremsens des Fahrzeugs 40 zu steuern.
Insbesondere berechnet die HV-ECU 302 eine angeforderte Energie Preq, die von dem Fahrzeug 40 angefordert wird, basierend auf der Drehzahl Ng des ersten MG 4, der Drehzahl Nm des zweiten MG 6, einen Umfang, um den ein (nicht gezeigtes) Fahrpedal herabgedrückt wird, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, und dergleichen. Die HV-ECU 320 erzeugt einen Momentenbefehlswert Tg für den ersten MG 4, einen Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 und eine angeforderte Energie bzw. Leistung Pe, die von der Maschine 2 angefordert wird, basierend auf der berechneten angeforderten Energie Preq.
Die HV-ECU 302 berechnet die angeforderten Momente Treq1 und Treq2, die von dem ersten MG 4 bzw. dem zweiten MG 6 angefordert werden, basierend auf der angeforderten Leistung Preq, und erzeugt Momentenbefehlswerte Tg und Tm basierend auf den berechneten angeforderten Momenten Treq1 bzw. Treq2.
Die HV-ECU 302 steuert den Inverter 16 derart, dass erzeugte Momentenbefehlswerte Tg und Tm erlangt werden, wodurch sowohl das Ausgangsmoment Ta als auch das Ausgangsmoment Tb gesteuert werden. Darüber hinaus überträgt die HV-ECU 302 die erzeugte angeforderte Leistung Pe an die Maschinen-ECU 304.
Weiterhin steuert die HV-ECU 302 den Konverter 17, um dadurch eine DC-Spannung der Energiespeichervorrichtung 18 zum Zuführen zu dem Inverter 16 heraufzusetzen, und eine DC-Spannung von dem Inverter 16 für eine Zufuhr zu der Energiespeichervorrichtung 18 zu senken.
Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 100 ist ein Planetengetriebe, das zwischen der Maschine 2 und dem ersten MG 4 bereitgestellt ist. Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 100 verzweigt beispielsweise die von der Maschine 2 empfangene Bewegungsenergie in Bewegungsenergie an den ersten MG 4 und Bewegungsenergie zu einem Untersetzungsgetriebe 14, das mit dem Antriebsrad 12 mit einer dazwischen geschobenen Antriebswelle 164 gekoppelt ist.
Die Leistungsverzweigungsvorrichtung 100 umfasst ein erstes Hohlrad 102, ein erstes Planetenrad 104, einen ersten Träger 106 und ein erstes Sonnenrad 108. Das erste Sonnenrad 108 ist ein außenverzahntes Zahnrad, das mit der Ausgangswelle des ersten MG 4 gekoppelt ist. Das erste Hohlrad ist ein innenverzahntes Zahnrad, das einachsig bezüglich des ersten Sonnenrads 108 angeordnet ist, und mit dem Untersetzungsgetriebe 14 gekoppelt ist. Das erste Planetenrad 104 ist im Eingriff mit sowohl dem ersten Hohlrad 102 als auch dem ersten Sonnenrad 108. Der erste Träger 106 hält das erste Planetenrad 104 rotierbar und drehbar, und ist mit der Ausgangswelle der Maschine 2 gekoppelt.
Das heißt, dass der erste Träger 106 ein Eingangselement, das erste Sonnenrad 108 ein Reaktionselement, und das erste Hohlrad 102 ein Ausgangselement ist.
Während die Maschine 2 betätigt wird, gilt, dass wenn ein durch den ersten MG 4 bereitgestelltes Reaktionsmoment an das erste Sonnenrad 108 bezüglich einer Momentenausgabe von der Maschine 2 und einer Eingabe an den ersten Träger 106 eingegeben wird, ein Moment eines Betrags, der durch Addieren/Subtrahieren dieser Momente erhalten wird, an dem ersten Hohlrad 102, das als das Ausgangselement dient, auftritt. In diesem Fall wird der Rotor des ersten MG 4 durch dieses Moment gedreht, und der erste MG 4 arbeitet als ein Stromgenerator. Weiterhin gilt, dass wenn das erste Hohlrad 102 eine fixierte Drehzahl (Ausgangsdrehzahl) aufweist, ein Erhöhen/Vermindern der Drehzahl des ersten MG ermöglicht, die Drehzahl der Maschine 2 kontinuierlich (oder stufenlos) zu ändern. Insbesondere kann eine Steuerung des Einstellens der Drehzahl der Maschine 2 auf beispielsweise die Drehzahl, welche die beste Kraftstoffeffizienz erreichen wird, durch Steuern des ersten MG 4 erreicht werden. Dieser wird durch die HV-ECU 302 gesteuert.
Wenn die Maschine 2 gestoppt ist, während das Fahrzeug 40 fährt, dreht sich der erste MG 4 in der Rückwärtsrichtung, und wenn sich der erste MG 4 in einem Zustand befindet, dass dieser gesteuert wird, um als ein Elektromotor zu arbeiten, und um ein Moment in der Richtung einer Vorwärtsdrehung auszugeben, wirkt ein Moment mit einer Richtung, welche der mit dem ersten Träger 106 gekoppelten Maschine 2 ermöglicht, sich vorwärts zu drehen, auf die Maschine 2, und die Maschine 2 kann durch den ersten MG 4 gestartet (angelassen oder angekurbelt) werden. In diesem Fall wirkt ein Moment mit einer Richtung, um eine Rotation des Untersetzungsgetriebes 14 zu stoppen, auf das Untersetzungsgetriebe 14. Daher kann eine Antriebskraft, die bewirkt, dass das Fahrzeug 40 fährt, durch Steuern einer Momentenausgabe von dem zweiten MG 6 beibehalten werden, und gleichzeitig kann die Maschine 2 sanft gestartet werden. Diese Art eines Hybridsystems wird als mechanische Verzweigungsart oder Verzweigungsart bezeichnet.
Das Untersetzungsplanetengetriebe 200 ist ein Planetengetriebe, das zwischen dem Untersetzungsgetriebe 14 und dem zweiten MG 6 bereitgestellt ist. Das Untersetzungsplanetengetriebe 200 ändert die Drehzahl des zweiten MG 6 für eine Übertragung an das Untersetzungsgetriebe 14. Es sei angemerkt, dass das Untersetzungsplanetengetriebe 200 weggelassen werden kann, und die Ausgangswelle des zweiten MG 6 direkt mit dem Untersetzungsgetriebe 14 gekoppelt sein kann.
Das Untersetzungsplanetengetriebe 200 umfasst ein zweites Hohlrad 202, ein zweites Planetenrad 204, einen zweiten Träger 206 und ein zweites Sonnenrad 208. Das zweite Sonnenrad 208 ist ein außenverzahntes Zahnrad, das mit der Ausgangswelle des zweiten MG 6 gekoppelt ist. Das zweite Hohlrad 202 ist ein innenverzahntes Zahnrad, das einachsig bezüglich des zweiten Sonnenrads 208 angeordnet ist, und mit dem Untersetzungsgetriebe 14 gekoppelt ist. Das zweite Planetenrad 204 befindet sich im Eingriff mit sowohl dem zweiten Hohlrad 202 als auch dem zweiten Sonnenrad 208. Der zweite Träger 206 hält das zweite Planetenrad 204 rotierbar und drehbar und ist fixiert, um sich nicht zu drehen. Der zweite Träger 206 ist fixiert, um sich nicht zu drehen, beispielsweise durch ein Gehäuse des Getriebes. Ein beispielsweise auf dem zweiten Träger 206 bereitgestellter Vorsprung ist in eine in dem Gehäuse des Getriebes ausgebildete Nut eingepasst, sodass der zweite Träger 206 in der Bewegung in der Drehrichtung eingeschränkt wird.
Das Untersetzungsplanetengetriebe 200 kann die Drehzahl des zweiten MG 6 in einem Schritt oder mehreren Schritten für eine Übertragung zu dem Untersetzungsgetriebe 14 durch eine Einschränkungsdrehung, Synchronisierdrehung oder Aufheben einer Restriktion oder Synchronisation einer Drehung jedes Elements des Planentengetriebes mit Hilfe eines Reibungseingriffselements basierend auf einem Steuersignal von der HV-ECU 302 ändern.
Der Maschinendrehzahlsensor 34 ist mit der Maschinen-ECU 304 verbunden. Der Maschinendrehzahlsensor 34 erfasst die Drehzahl der Maschine 2, und überträgt ein Signal, das die erfasste Drehzahl der Maschine 2 angibt, an die Maschinen-ECU 304.
Die HV-ECU 302 und die Maschinen-ECU 304 sind mit einem Kommunikationsbus 310 verbunden, sodass diese miteinander kommunizieren können. Obwohl das gegenwärtige Ausführungsbeispiel die HV-ECU 302 und die Maschinen-ECU 304 als separate ECUs beschreibt, können diese eine integrierte ECU sein.
In einem solchen Fahrzeug 40 steuert die Maschinen-ECU 304 die Maschine 2, sodass die Maschine 2 entlang einer vorbestimmten Betriebskennlinie arbeitet.
Die vorbestimmte Betriebskennlinie ist eine Betriebskennlinie, die durch die durchgezogene Linie von 2 angegeben ist, die auf einer Koordinatenebene aufgetragen ist, wobei die vertikale Achse ein Moment Te der Maschine 2 angibt, und die horizontale Achse eine Drehzahl Ne der Maschine 2 angibt. Die vorbestimmte Betriebskennlinie zeigt die Beziehung zwischen einem Sollwert des Moments Te (nachstehend als Sollmoment bezeichnet) der Maschine 2 und einem Sollwert einer Drehzahl Ne (nachstehend als Solldrehzahl bezeichnet) der Maschine 2, und ist derart eingestellt, dass bessere Kraftstoffeffizienzeigenschaften erhalten werden als in dem Fall, in dem die Maschine 2 entlang einer anderen Betriebskennlinie betrieben wird.
Nun wird die Steuerung der Maschine 2 durch Verwenden der vorbestimmten Betriebskennlinie beschrieben. Die HV-ECU 302 bestimmt die angeforderte Energie bzw. Leistung Pe der Maschine 2 basierend auf einem Umfang, um den ein Fahrpedal herabgedrückt wird, einem Umfang, um den ein Bremspedal herabgedrückt wird, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen, für eine Übertragung an die Maschinen-ECU 304. Die Maschinen-ECU 304 spezifiziert einen Schnittpunkt A zwischen einer äquivalenten Leistungslinie (abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 2) der angeforderten Leistung Pe der Maschine 2, die von der HV-ECU 302 empfangen wird, und der vorbestimmten Betriebskennlinie. Die Maschinen-ECU 304 bestimmt ein Moment Te(0) entsprechend einem Schnittpunkt A als ein Sollmoment, und bestimmt die Drehzahl Ne(0) entsprechend dem Schnittpunkt A als eine Solldrehzahl. Die Maschinen-ECU 304 steuert die Maschine 2 derart, dass ein reales Moment und eine reale Drehzahl der Maschine 2 das Sollmoment und die Solldrehzahl wie bestimmt annähern.
Es sei angemerkt, dass die Maschinen-ECU 304 die Maschine 2 durch Anpassen zumindest von einem des Drosselwinkels, der eingespritzten Kraftstoffmenge und dem Zündzeitpunkt steuert, um das Sollmoment und die Solldrehzahl wie bestimmt zu erlangen. Zusätzlich oder anstatt des Steuerns der Maschine 2 durch die Maschinen-ECU 304 kann das Ausgangsmoment Ta des ersten MG 4 über die HV-ECU 302 gesteuert werden, um die Maschine 2 zu steuern, um das Sollmoment und die Solldrehzahl wie bestimmt zu erlangen.
In einem solchen Fahrzeug 40 gilt jedoch, dass wenn der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 ungefähr Null beträgt (d. h. innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, der sich um den Momentenbefehlswert Tm = 0 befindet, fällt), ein abnormes Geräusch auftreten kann, wie etwa ein Rasselgeräusch, das durch eine kontinuierliche Kollision von Zahnabschnitten in einer Vielzahl von Zahnrädern, welche die Maschine 2, den ersten MG 4 und den zweiten MG 6 koppeln, verursacht wird. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel umfasst die Vielzahl von Zahnrädern, welche die Maschine 2, den ersten MG 4 und den zweiten MG 6 koppeln, das Untersetzungsgetriebe 14, die Leistungsverzweigungsvorrichtung 100 und das Untersetzungsplanetengetriebe 200.
Um ein Auftreten eines solchen Rasselgeräusches zu verhindern, ist es denkbar, die Maschine 2 durch Bereitstellen von separaten Betriebskennlinien für die Maschine 2 für den Fall, in dem der Momentenbefehlswert Tm innerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt bzw. liegt, und für den Fall, in dem der Momentenbefehlswert Tm nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt bzw. liegt, zu steuern.
Wie beispielsweise in 3 gezeigt ist, sind ein Momentenbefehlswert Tm_h als der obere Grenzwert einer Bestimmungsbandbreite, in der bestimmt wird, dass der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 = 0 hält, und ein Momentenbefehlswert Tm_I als der untere Grenzwert eingestellt. Es sei angemerkt, dass die vertikale Achse von 3 den Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 angibt, und die horizontale Achse von 3 die Fahrzeuggeschwindigkeit angibt. Insbesondere, ungeachtet von Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit, bestimmt die HV-ECU 302, dass der Momentenbefehlswert Tm = 0 hält, wenn der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 zwischen dem oberen Grenzwert Tm_h und dem unteren Grenzwert Tm_I liegt, und bestimmt, dass der Momentenbefehlswert Tm ≠ 0 hält, wenn der Momentenbefehlswert Tm nicht zwischen dem oberen Grenzwert Tm_h und dem unteren Grenzwert Tm_I liegt. Der obere Grenzwert Tm_h und der untere Grenzwert Tm_I sind ein oberer und ein unterer Grenzwert von Momentenbefehlswerten Tm, die als Werte eingestellt sind, bei denen ein Rasselgeräusch auftreten kann, und die beispielsweise durch Experimente oder dergleichen angepasst wurden.
Wie in 4 gezeigt ist gilt, dass wenn in der HV-ECU 302 bestimmt wird, dass der Momentenbefehlswert Tm ≠ 0 hält, die Maschinen-ECU 304 die Maschine 2 derart steuert, dass die Maschine 2 entlang einer vorbestimmten Betriebskennlinie arbeitet, die durch die durchgezogene Linie von 4 angegeben ist. Es sei angemerkt, dass die vorbestimmte Betriebskennlinie, die in 4 gezeigt ist, identisch mit der vorbestimmten Betriebskennlinie ist, die in 2 gezeigt ist, weshalb eine detaillierte Beschreibung davon nicht wiederholt wird.
Wenn andererseits in der HV-ECU 302 bestimmt wird, dass der Momentenbefehlswert Tm = 0 hält, steuert die Maschinen-ECU 304 die Maschine 2 derart, dass die Maschine 2 entlang einer Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie betrieben wird, die durch die lang gestrichelte Linie von 4 angegeben ist.
Die Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie, die durch die lang gestrichelte Linie von 4 angegeben ist, ist eine Betriebskennlinie, die derart eingestellt ist, dass ein Auftreten eines Rasselgeräusches wahrscheinlicher vermieden werden kann als in dem Fall, in dem die Maschine 2 entlang der vorbestimmten Betriebskennlinie betrieben wird, und ist eine Betriebskennlinie, die in Anbetracht von Fluktuationen bei jedem Betrieb der Brennkraftmaschine und der Getriebe eingestellt ist.
Im Vergleich zu der vorbestimmten Betriebskennlinie ist die Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie derart eingestellt, dass Änderungen des Moments der Maschine 2 gleich Änderungen der Drehzahl der Maschine 2 in einem Bereich sind, in dem die Drehzahl der Maschine 2 größer oder gleich Ne(2) ist, und ist derart eingestellt, dass das Moment bezüglich einer identischen Drehzahl in einem Bereich, in dem die Drehzahl der Maschine kleiner als Ne(2) ist, liegt.
Wenn bestimmt wird, dass der Momentenbefehlswert Tm = 0 gehalten wird, und wenn die angeforderte Leistung Pe bestimmt wird, spezifiziert die Maschinen-ECU 304 einen Schnittpunkt B zwischen einer Äquivalenzleistungslinie bzw. äquivalenten Leistungslinie (abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie von 4) der angeforderten Leistung Pe und der Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie. Die Maschinen-ECU 304 bestimmt ein Moment Te(1) entsprechend dem Schnittpunkt B als ein Sollmoment, und bestimmt eine Drehzahl Ne(1) entsprechend dem Schnittpunkt B als eine Solldrehzahl.
Durch Ausführen einer solchen Steuerung kann ein Auftreten eines Rasselgeräusches in der Umgebung des Momentenbefehlswerts Tm = 0 vermieden werden. Weil jedoch die Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie derart eingestellt ist, dass ein Auftreten eines Rasselgeräusches in Anbetracht von Fluktuationen bei jeder Operation der Brennkraftmaschine und der Getriebe verhindert wird, kann eine Kraftstoffeffizienz herabgesetzt werden.
Darüber hinaus weist in der Umgebung des Momentenbefehlswerts Tm = 0 der Schalldruck des Rasselgeräusches die Eigenschaften auf, die in 5 gezeigt sind. 5 veranschaulicht Zeitdiagramme, die Ausmaßänderungen eines Flankenspiels einer Vielzahl von Zahnrädern und Änderungen eines Schalldrucks eines Rasselgeräusches bezüglich Änderungen des Momentenbefehlswerts Tm für den zweiten MG 6 zeigen. Wie beispielsweise in 5 gezeigt ist, wird der Fall angenommen, in dem der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG in der Richtung einer rückwärtigen Drehung von einem Wert in der Richtung einer Vorwärtsdrehung abnimmt.
Weil der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 einen Wert in der Richtung einer Vorwärtsdrehung annimmt, bis der Zeitpunkt Ta(0) erreicht ist, wird der Zustand, bei dem ein Flankenspiel an der Regenerationsseite durch das Ausgangsmoment Tb, auf das der zweite MG 6 gebracht wird, vollständig eliminiert. Daher verbleiben die Zahnsektionen der Vielzahl von Zahnrädern in Kontakt miteinander, sodass ein Rasselgeräusch, das durch eine Kollision von Zahnsektionen verursacht werden würde, nicht auftritt. Weil das Ausmaß eines Auftretens eines Rasselgeräusches daher niedrig ist, wird der Schalldruck eines Rasselgeräusches nicht erhöht.
Zum Zeitpunkt Ta(0), wenn der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 weiter abnimmt, um Null zu erreichen, wird die Kraft, mit der das Flankenspiel an der Regenerationsseite durch das Ausgangsmoment Tb des zweiten MG 6 eliminiert wird, abgeschwächt. Als eine Folge wird eine Zustandsänderung zwischen dem Zustand, in dem ein Flankenspiel vollständig an der Regenerationsseite eliminiert ist, und dem Zustand, bei dem ein Flankenspiel nicht vollständig an der Regenerationsseite eliminiert ist, von dem Zeitpunkt Ta(0) bis Ta(1) geändert, sodass ein Rasselgeräusch produziert wird.
Der Zustand eines Flankenspiels in einigen Zahnsektionen des Untersetzungsplanetengetriebes 200 zu diesem Zeitpunkt ist vereinfacht in 6 gezeigt. In dem Zustand, in dem das Flankenspiel an der Regenerationsseite vollständig eliminiert ist, wie in 6 gezeigt ist, befindet sich eine Zahnsektion 210 des zweiten Hohlrads 202 und eine Zahnsektion 212 des zweiten Planetenrades 204 miteinander in Kontakt, um den Zustand zu begründen, bei dem Bewegungsenergie zwischen der Zahnsektion 210 und der Zahnsektion 212 übertragen wird. In 6 bezieht sich ein „Flankenspiel“ an der Regenerationsseite auf einen Abstand zwischen der Zahnsektion 210 und der Zahnsektion 212, und ein „Flankenspiel“ auf der Fahrseite betrifft einen Abstand zwischen der Zahnsektion 210 und einer Zahnsektion 214. Zusätzlich betrifft der „Umfang bzw. Betrag eines Flankenspiels“ die Dimension des Abstands.
Weil eine Kollision zwischen der Zahnsektion 210 und der Zahnsektion 212 wiederholt wird, wenn eine Zustandsänderung zwischen dem Zustand, bei dem ein Flankenspiel vollständig an der Regenerationsseite eliminiert ist (d. h. der Zustand, bei dem die Zahnsektion 210 und die Zahnsektion 212 miteinander in Kontakt sind), und dem Zustand, bei dem ein Flankenspiel nicht vollständig eliminiert ist (d. h. dem Zustand, bei dem die Zahnsektion 210 und die Zahnsektion 212 beabstandet sind), wiederholt wird, wird ein Klapper- bzw. Rasselgeräusch auftreten.
Andererseits gilt, wie in 5 gezeigt ist, dass wenn der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 zwischen Tm(0) und Tm(1) von dem Zeitpunkt Ta(1) zu dem Zeitpunkt Ta(2) im Wesentlichen Null beträgt, ein Flankenspiel der Vielzahl von Zahnrädern weder an der Regenerationsseite noch an der Fahrseite eliminiert wird, sodass der Schalldruck eines Rasselgeräusches kleiner als der Schalldruck eines Rasselgeräusches zwischen dem Zeitpunkt Ta(0) und Ta(1) wird.
Der Zustand eines Flankenspiels in einigen Zahnsektionen des Untersetzungsplanetengetriebes 200 zu diesem Zeitpunkt ist vereinfacht in 7 gezeigt. Wenn der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 im Wesentlichen Null ist, wie in 7 gezeigt ist, wird die Zahnsektion 210 des zweiten Hohlrades 202 aufgrund einer Übertragung von Schwingungen von der Antriebsrad 12-Seite bezüglich einer Position nahe der Mitte zwischen der Zahnsektion 212 des zweiten Planetenrades 204 und der Zahnsektion 214 benachbart zu der Zahnsektion 212 schwingen bzw. vibrieren. Daher befindet sich die Zahnsektion 210 nicht in Kontakt mit der Zahnsektion 212 oder der Zahnsektion 214, auch wenn diese schwingt, oder auch wenn diese in Kontakt sind, wird der Kontakt mit der Bewegungsgeschwindigkeit der Zahnsektion 210 reduziert, sodass die Einschlagskraft klein ist. Daher wird der Schalldruck eines Rasselgeräusches kleiner als der Schalldruck eines Rasselgeräusches zwischen dem Zeitpunkt Ta(0) und Ta(1).
Von dem Zeitpunkt Ta(2) zu dem Zeitpunkt Ta(3) gilt, dass wenn der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 in der Richtung einer rückwärtigen Drehung ansteigt, eine Zustandsänderung zwischen dem Zustand, bei dem ein Flankenspiel an der Fahrseite vollständig eliminiert ist, und dem Zustand, bei dem ein Flankenspiel nicht an der Fahrseite vollständig eliminiert ist, wiederholt wird, sodass ein Rasselgeräusch auftritt.
Nach dem Zeitpunkt Ta(3) gilt, dass wenn der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 weiterhin in der Richtung einer rückwärtigen Drehung ansteigt, die Kraft, mit der ein Flankenspiel an der Fahrseite durch das Ausgangsmoment Tb des zweiten MG 6 eliminiert wird, verstärkt wird, um den Zustand zu erlangen, bei dem ein Flankenspiel an der Fahrseite vollständig eliminiert ist. Weil das Ausmaß eines Auftretens eines Rasselgeräusches daher klein ist, wird der Schalldruck eines Rasselgeräusches nicht erhöht.
Wie vorstehend beschrieben gibt es einen Bereich, in dem der Schalldruck eines Raschelgeräusches reduziert ist, in der Umgebung des Momentenbefehlswerts Tm für den zweiten MG 6 = 0.
Außerdem gilt, dass die HV-ECU 302 als eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet ist, dass wenn eine erste Ausführungsbedingung umfassend eine Bedingung, dass ein angefordertes Moment Treq2, das von dem zweiten MG 6 angefordert ist, in einen ersten Bereich eintritt, erfüllt ist, ein Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 innerhalb eines zweiten Bereiches, der in dem ersten Bereich enthalten ist, beibehalten wird. Der zweite Bereich ist ein Bereich, der den Fall umfasst, in dem der Momentenbefehlswert Tm Null erreicht, und ist ein Bereich zwischen Tm(0) und Tm(1) in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel.
Darüber hinaus ändert die HV-ECU 302 in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel den Momentenbefehlswert Tm, um innerhalb des zweiten Bereichs zu fallen, der in dem ersten Bereich enthalten ist, bevor dies für das angeforderte Moment Treq2 zutrifft, und anschließend den Momentenbefehlswert in dem zweiten Bereich beibehält.
Es sei angemerkt, dass in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel der erste Bereich ein Bereich zwischen einem ersten Schwellenwert X an der positiven Seite und einem zweiten Schwellenwert Y an der negativen Seite ist, wo ein Rasselgeräusch in einer Vielzahl von Zahnrädern produziert wird. Der erste Schwellenwert X und der zweite Schwellenwert Y sind vorbestimmte Werte. Es sei angemerkt, dass der erste Bereich einen oberen Grenzwert aufweisen kann, der größer als der erste Schwellenwert X ist, und einen unteren Grenzwert aufweisen kann, der kleiner als der zweite Schwellenwert Y ist.
Darüber hinaus umfasst die erste Ausführungsbedingung in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel weiterhin einen Zustand, dass der Betriebspunkt der Maschine 2 innerhalb des Betriebsgebietes der Maschine 2 fällt, in dem ein Rasselgeräusch auftritt.
In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel gilt, dass wenn eine zweite Ausführungsbedingung, dass der Absolutwert der Differenz zwischen dem angeforderten Moment Treq2 und dem Momentenbefehlswert Tm kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, erfüllt ist, nachdem ein Momentenbefehlswert Tm geändert wird, um so innerhalb des zweiten Bereichs zu fallen, die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert Tm ändert, um den ersten Bereich zu übersteigen, bevor dies für das angeforderte Moment Treq2 zutrifft. Obwohl das gegenwärtige Ausführungsbeispiel den vorbestimmten Wert beispielsweise als Null beschreibt, kann dieser einen sich von Null unterscheidenden Wert annehmen.
Weiterhin gilt in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, dass wenn die erste Ausführungsbedingung erfüllt ist, die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert derart bestimmt, dass der Absolutwert des Änderungsumfangs des Momentenbefehlswerts Tm größer als der Absolutwert des Änderungsumfangs des angeforderten Moments ist.
8 ist ein Funktionsblockdiagramm der HV-ECU 302 als die Fahrzeugssteuervorrichtung gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel. Die HV-ECU 302 umfasst eine Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit 350, eine Bestimmungseinheit eines angeforderten Moments 352, eine erste Steuereinheit 354 und eine zweite Steuereinheit 356.
Die Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit 350 bestimmt, ob der Betriebspunkt der Maschine 2 innerhalb eines Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt oder nicht. Insbesondere, wenn die Drehzahl Ne der Maschine 2 kleiner oder gleich Ne(2) ist, wie in 4 gezeigt ist, bestimmt die Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit 350, dass der Betriebspunkt der Maschine 2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt. Wenn die Drehzahl Ne der Maschine 2 größer als Ne(2) ist, bestimmt die Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit 350, dass der Betriebspunkt der Maschine 2 nicht innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt.
Es sei angemerkt, dass die Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit 350 ein Betriebspunktbestimmungsmarkierungszeichen („Flag“) setzen kann, beispielsweise wenn bestimmt wird, dass der Betriebspunkt der Maschine 2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt.
Die Bestimmungseinheit eines angeforderten Moments 352 berechnet das angeforderte Moment Treq2, das von dem zweiten MG 6 angefordert wird, und bestimmt, ob das berechnete angeforderte Moment Treq2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt oder nicht.
Insbesondere gilt, dass wenn das angeforderte Moment Treq2 kleiner als der erste Schwellenwert X (> 0) und größer als der zweite Schwellenwert Y (< 0) ist, die Bestimmungseinheit eines angeforderten Moments 352 bestimmt, dass das angeforderte Moment Treq2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt. Es sei angemerkt, dass der erste Schwellenwert X und der zweite Schwellenwert Y der gleiche Wert sein können. Der erste Schwellenwert X entspricht dem in 3 gezeigten Tm_h und der zweite Schwellenwert Y entspricht dem in 3 gezeigten Tm_I.
Wenn das angeforderte Moment Treq2 größer oder gleich dem ersten Schwellenwert X oder kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert Y ist, bestimmt die Bestimmungseinheit eines angeforderten Moments 352, dass das angeforderte Moment Treq2 nicht innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt.
Es sei angemerkt, dass wenn bestimmt wird, dass das angeforderte Moment Treq2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt, beispielsweise die Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit 350 ein Momentenbestimmungsmarkierungszeichen setzen kann.
Wenn durch die Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit 350 bestimmt wird, dass der Betriebspunkt der Maschine 2 nicht innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt, oder wenn durch die Bestimmungseinheit eines angeforderten Moments 352 bestimmt wird, dass das angeforderte Moment Treq2 nicht innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt, erzeugt die erste Steuereinheit 354 einen Momentenbefehlswert Tm zum Erlangen des angeforderten Moments Treq2 zum Steuern des zweiten MG 6. Zu diesem Zeitpunkt trifft Momentenbefehlswert Tm = angefordertes Moment Treq2 zu.
Es sei angemerkt, dass die erste Steuereinheit 354 den Momentenbefehlswert Tm zum Erlangen des angeforderten Moments Treq2 zum Steuern des zweiten MG 6 erzeugen kann, wenn beispielsweise das Betriebsbestimmungsmarkierungszeichen aus ist bzw. nicht gesetzt ist, oder wenn das Momentenbestimmungsmarkierungszeichen aus ist.
Wenn durch die Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit 350 bestimmt wird, dass der Betriebspunkt der Maschine 2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt bzw. liegt, und wenn durch die Bestimmungseinheit eines angeforderten Moments 352 bestimmt wird, dass das angeforderte Moment Treq2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt bzw. liegt, ändert die zweite Steuereinheit 356 den Momentenbefehlswert Tm derart, dass der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 Null erreicht, bevor dies für das angeforderte Moment Treq2 zutrifft.
Die zweite Steuereinheit 356 bestimmt beispielsweise ein Produkt des Umfangs der Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2 (oder die Differenz zwischen dem angeforderten Moment Treq2 in dem gegenwärtigen Berechnungszyklus und einem angeforderten Moment Treq2' in dem letzten Berechnungszyklus) und einen Koeffizienten größer als 1 als einen Änderungsumfang ΔTm des Momentenbefehlswerts Tm. Die zweite Steuereinheit 356 bestimmt den Momentenbefehlswert Tm in dem gegenwärtigen Berechnungszyklus durch Addieren des Änderungsumfangs ΔTm des Momentenbefehlswerts Tm (oder dem Produkt des bestimmten Änderungsumfangs ΔTm des Momentenbefehlswerts Tm und einer vorbestimmten Rechenzykluszeit) zu einem Momentenbefehlswert Tm' in dem letzten Berechnungszyklus.
Wenn der Momentenbefehlswert Tm geändert wird, um Null zu erreichen, behält die zweite Steuereinheit 356 den Momentenbefehlswert Tm bei Null bei. Obwohl das gegenwärtige Ausführungsbeispiel beschreibt, dass die zweite Steuereinheit 356 den Momentenbefehlswert Tm bei Null beibehält, ist dies nicht ausdrücklich auf Null beschränkt, und kann beispielsweise in dem zweiten Bereich zwischen Tm(0) und Tm(1) gehalten werden.
Wenn die zweite Ausführungsbedingung, dass der Absolutwert der Differenz zwischen dem angeforderten Moment Treq2 und dem Momentenbefehlswert Tm kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, zutrifft, nachdem der Momentenbefehlswert Tm auf Null geändert wird, ändert die zweite Steuereinheit 356 den Momentenbefehlswert Tm derart, dass der Momentenbefehlswert Tm den Rasselgeräuschproduzierbereich übersteigt, bevor dies für das angeforderte Moment Treq2 zutrifft. Das heißt, dass die zweite Steuereinheit 356 den Momentenbefehlswert derart ändert, um größer oder gleich dem ersten Schwellenwert X zu sein, oder um kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert Y zu sein, bevor dies für das angeforderte Moment Treq2 zutrifft.
Wenn die zweite Ausführungsbedingung zutrifft, bestimmt die zweite Steuereinheit 356 beispielsweise ein Produkt des Umfangs der Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2 (oder die Differenz von dem angeforderten Moment Treq2' in dem letzten Berechnungszyklus) und einen Koeffizienten größer als 1 als ein Änderungsausmaß ΔTm des Momentenbefehlswerts Tm. Die zweite Steuereinheit 356 bestimmt den Momentenbefehlswert Tm in dem gegenwärtigen Berechnungszyklus durch Addieren des Änderungsumfangs ΔTm in dem Momentenbefehlswert Tm zu dem Momentenbefehlswert Tm' in dem letzten Berechnungszyklus.
Wenn der Momentenbefehlswert Tm den Rasselgeräuschproduzierbereich durch Ändern des Momentenbefehlswerts Tm übersteigt, nachdem die Zeit der Ausführungsbedingung erfüllt ist, behält die zweite Steuereinheit 356 den Momentenbefehlswert Tm zu dem Zeitpunkt, wenn dieser den Rasselgeräuschproduzierbereich übersteigt (d. h. den ersten Schwellenwert X oder zweiten Schwellenwert Y) bei. Wenn das angeforderte Moment Treq2 den ersten Schwellenwert X erreicht, sodass der Momentenbefehlswert Tm, der beibehalten wird, und das angeforderte Moment Treq2 übereinstimmen, bestimmt die zweite Steuereinheit 356 einen Momentenbefehlswert Tm, sodass Momentenbefehlswert Tm = angefordertes Moment Treq2 gilt. Die zweite Steuereinheit 356 erzeugt ein Steuersignal für den zweiten MG basierend auf dem bestimmten Momentenbefehlswert Tm, und überträgt das Steuersignal für den zweiten MG an den Inverter 16.
Das gegenwärtige Ausführungsbeispiel beschreibt, dass die Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit 350, die Bestimmungseinheit eines angeforderten Moments 352, die erste Steuereinheit 354 und die zweite Steuereinheit 356 als Software funktionieren, die jeweils durch eine CPU der HV-ECU 302, die ein in einem Speicher gespeichertes Programm ausführt, implementiert sind, jedoch können diese durch Hardware implementiert sein. Es sei angemerkt, dass ein solches Programm in einem Speichermedium gespeichert ist, und an einem Fahrzeug angebracht ist.
Bezug nehmend auf 9 wird eine Steuerungsstruktur des durch die HV-ECU 302 als die Fahrzeugssteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführten Programms beschrieben.
In Schritt (nachstehend wird Schritt mit S bezeichnet) 100 bestimmt die HV-ECU 302, ob der Betriebspunkt der Maschine 2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs liegt bzw. fällt oder nicht. Wenn der Betriebspunkt der Maschine 2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs liegt bzw. fällt (JA in S100), fährt der Prozess mit S102 fort. Andererseits (NEIN in S100) fährt der Prozess mit S106 fort.
In S102 wird bestimmt, ob das angeforderte Moment Treq2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt oder nicht. Wenn das angeforderte Moment Treq2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt (JA in S102), fährt der Prozess mit S104 fort. Andererseits (NEIN in S102), fährt der Prozess mit S106 fort.
In S104 führt die HV-ECU 302 eine Rasselgeräuschvermeidungssteuerung durch. Die Rasselgeräuschvermeidungssteuerung ist identisch mit einer Steuerung des zweiten MG 6, die die vorstehend genannte zweite Steuereinrichtung 356 ausführt. Daher wird die detaillierte Beschreibung davon nicht wiederholt.
In S106 führt die HV-ECU 302 eine normale Steuerung aus. Das heißt, dass die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert Tm derart bestimmt, dass gilt: Momentenbefehlswert Tm = angefordertes Moment Treq2, und steuert den zweiten MG 6 basierend auf dem bestimmten Momentenbefehlswert Tm.
Eine Operation der HV-ECU 302 als die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, basierend auf der Struktur und dem Flussdiagramm wie vorstehend beschrieben, wird unter Verwendung der 10 und 11 beschrieben. Die vertikale Achse von 10 gibt den Momentenbefehlswert Tm an, und die horizontale Achse von 10 bezeichnet die Zeit. Die vertikale Achse von 11 gibt das Moment Te der Maschine 2 an, und die horizontale Achse von 11 gibt die Drehzahl Ne der Maschine 2 an.
Wie durch die lang gestrichelte Linie von 10 angegeben ist, wird der Fall angenommen, bei dem das angeforderte Moment Treq2 sich linear von der Richtung einer rückwärtigen Drehung zu der Richtung einer Vorwärtsdrehung ändert.
Vor dem Zeitpunkt T(0), wenn das angeforderte Moment Treq2 kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert Y ist (NEIN in S102), wird eine normale Steuerung ausgeführt (S106). Das heißt, dass der Momentenbefehlswert Tm derart bestimmt wird, dass gilt: Momentenbefehlswert Tm = angefordertes Moment Treq2, und der zweite MG 6 wird basierend auf dem bestimmten Momentenbefehlswert Tm gesteuert.
Zu diesem Zeitpunkt wird eine vorbestimmte Betriebskennlinie, die durch die durchgezogene Linie von 11 angegeben ist, als die Betriebskennlinie der Maschine 2 ausgewählt. Die Maschine 2 wird durch die Maschinen-ECU 304 derart gesteuert, dass der Betriebspunkt (d. h. Moment Te und Drehzahl Ne der Maschine 2) sich entlang der vorbestimmten Betriebskennlinie bewegen.
Zum Zeitpunkt T(0), wenn der Betriebspunkt der Maschine 2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt (JA in S100), und wenn das angeforderte Moment Treq2 größer als der zweite Schwellenwert Y wird, um innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs zu fallen (JA in S102), wird die Rasselgeräuschvermeidungssteuerung ausgeführt (S104).
Das heißt, dass ein durch Multiplizieren des Ausmaßes der Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2 mit einem vorbestimmten Koeffizienten erhaltener Wert als der Änderungsumfang bestimmt wird, und der Momentenbefehlswert Tm wird basierend auf dem bestimmten Änderungsumfang bestimmt. Daher, wie durch die durchgezogene Linie von 10 angegeben ist, wird der Momentenbefehlswert Tm um einen größeren Änderungsumfang bzw. -betrag als der Umfang bzw. Betrag der Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2 erhöht. Es sei angemerkt, dass weil sich das angeforderte Moment Treq2 linear bezüglich der Zeitänderung erhöht, sich der Momentenbefehlswert Tm ebenso linear bezüglich der Zeitänderung erhöht.
Zu diesem Zeitpunkt wird eine herkömmliche Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie, die durch die gestrichelte Linie von 11 angegeben ist, als die Betriebskennlinie der Maschine 2 ausgewählt. Die Maschine 2 wird durch die Maschinen-ECU 304 derart gesteuert, dass sich der Betriebspunkt entlang der herkömmlichen Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie bewegt. Demzufolge wird das Ausgangsmoment der Maschine 2 bezüglich der identisch angeforderten Leistung Pe niedriger als in dem Fall, in dem die Maschine 2 derart gesteuert wird, dass sich der Betriebspunkt entlang der vorbestimmten Betriebskennlinie bewegt, was das Ausmaß des Auftretens eines Rasselgeräusches reduziert.
Es sei angemerkt, dass die vorbestimmte Betriebskennlinie, die in 11 gezeigt ist, eine mit der unter Verwendung der 2 und 4 beschriebenen vorbestimmten Betriebskennlinie identisch ist, und die herkömmliche Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie identisch mit der Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie ist, die unter Verwendung von 4 beschrieben ist. Daher wird die detaillierte Beschreibung davon nicht wiederholt.
Zum Zeitpunkt T(1) wird der Momentenbefehlswert Tm größer als Tm(1), und tritt dadurch in einen Rasselgeräusch-OK (in Ordnung)-Bereich ein.
Zum Zeitpunkt T(2), wenn sich der Momentenbefehlswert Tm ändert, um Null zu erreichen, wird der Momentenbefehlswert Tm bei Null beibehalten, bis zu dem Zeitpunkt T(3), wenn die zweite Ausführungsbedingung erfüllt ist, was durch die durchgezogene Linie von 10 angegeben ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie, die durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie von 11 angegeben ist, als die Betriebskennlinie der Maschine 2 ausgewählt. Die Maschine 2 wird durch die Maschinen-ECU 304 derart gesteuert, dass sich der Betriebspunkt entlang der Rasselgeräuschvermeidungskennlinie bewegt. Demzufolge wird die Maschine 2 bei dem Betriebspunkt nahe der vorbestimmten Betriebskennlinie gesteuert, was bessere Kraftstoffeffizienzeigenschaften bietet als die herkömmliche Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie, sodass die Kraftstoffeffizienz verbessert werden kann.
Darüber hinaus ist das Ausgangsmoment der Maschine 2 bezüglich der identischen angeforderten Leistung Pe höher als in dem Fall, in dem die Maschine 2 derart gesteuert wird, dass sich der Betriebspunkt entlang der herkömmlichen Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie bewegt, wenn jedoch der Momentenbefehlswert Tm in den Rasselgeräusch-OK-Bereich eintritt, kommen die Zahnsektionen der Vielzahl von Zahnräder miteinander in Kontakt, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit reduziert ist, sodass die Einschlagskraft klein ist, wie unter Verwendung von 7 beschrieben ist. Das heißt, dass auch wenn eine Kollision der Zahnsektionen wiederholt wird, der Schalldruck eines Rasselgeräusches reduziert wird.
Wie durch die durchgezogene Linie und lang gestrichelte Linie von 10 angegeben ist, gilt, dass wenn die zweite Ausführungsbestimmung zum Zeitpunkt T(3) erfüllt ist, der Momentenbefehlswert Tm um einen größeren Änderungsbetrag erhöht wird als der Umfang einer Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2, bis der Momentenbefehlswert Tm den ersten Schwellenwert X erreicht. Es sei angemerkt, dass weil sich das angeforderte Moment Treq2 linear bezüglich der Zeitänderung erhöht, der Momentenbefehlswert Tm sich ebenso linear bezüglich der Zeitänderung erhöht.
Zum Zeitpunkt T(4) übersteigt der Momentenbefehlswert Tm Tm(0), und tritt daher in einen Rasselgeräusch-NG (NG = nicht in Ordnung; ‚no good‘) -Bereich. Zu diesem Zeitpunkt wird die herkömmliche Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie als die Betriebskennlinie der Maschine 2 ausgewählt. Demzufolge wird das Ausmaß eines Auftretens eines Rasselgeräusches reduziert.
Zum Zeitpunkt T(5), wenn der Momentenbefehlswert Tm den ersten Schwellenwert X erreicht, wird der Momentenbefehlswert Tm beibehalten. Zum Zeitpunkt T(5) tritt der Momentenbefehlswert Tm für den zweiten MG 6 in den Rasselgeräusch-OK-Bereich ein. Zu diesem Zeitpunkt wird die vorbestimmte Betriebskennlinie als die Betriebskennlinie der Maschine 2 ausgewählt.
Zum Zeitpunkt T(6), wenn der Momentenbefehlswert Tm und das angeforderte Moment Treq2 übereinstimmen (NEIN in S102), wird anschließend der Momentenbefehlswert Tm derart bestimmt, dass gilt: Momentenbefehlswert Tm = angefordertes Moment Treq2 (S106).
Durch ein solches Bestimmen des Momentenbefehlswerts Tm gilt, dass wenn das angeforderte Moment Treq2 den zweiten Schwellenwert Y übersteigt, wie durch die kurz gestrichelte Linie der herkömmlichen 10 angegeben ist, der Änderungsumfang des Momentenbefehlswerts Tm kleiner gemacht werden kann, und die Differenz zwischen dem Momentenbefehlswert Tm und dem angeforderten Moment Treq2 in einer Sektion von dem Zeitpunkt T(0) zu dem Zeitpunkt T(5) kleiner sein kann als in dem Fall des Bestimmens des Momentenbefehlswerts, sodass der Momentenbefehlswert Tm größer als der erste Schwellenwert X wird, ohne Beibehalten des Momentenbefehlswerts Tm in dem Rasselgeräusch-OK-Bereich.
Wie vorstehend beschrieben gilt mit der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, dass durch Beibehalten des Momentenbefehlswerts Tm innerhalb des Rasselgeräusch-OK-Bereichs umfassend den Fall, bei dem dieser Null erreicht, eine Abweichung zwischen dem Momentenbefehlswert Tm und dem angeforderten Moment, das von dem zweiten MG angefordert wird, reduziert werden kann, während bewirkt wird, dass der Momentenbefehlswert den Rasselgeräusch-NG-Bereich schneller durchläuft als in dem Fall, in dem der Momentenbefehlswert Tm nicht innerhalb des Rasselgeräusch-OK-Bereichs beibehalten wird. Dies kann ein Auftreten eines Rasselgeräusches verhindern, das durch eine wiederholte Kollision der Zahnsektionen verursacht werden würde, und kann plötzliche Änderungen des Momentenbefehlswerts Tm verhindern. Daher können plötzliche Schwankungen eines Ausgabemoments des zweiten MG reduziert werden. Als eine Folge können Schwankungen der elektrischen Energie (Drehzahl × Moment) reduziert werden, und eine Lücke der Energiebilanz, die aus Schwankungen der elektrischen Energie herrührt, kann reduziert werden. Daher können eine Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Fahrzeugsteuerverfahren, die ein Auftreten eines abnormen Geräusches verhindern, bereitgestellt werden.
Darüber hinaus gilt, dass auch wenn der Momentenbefehlswert Tm innerhalb eines Bereichs fällt, der herkömmlich als der Rasselgeräusch-NG-Bereich eingestellt ist (zwischen dem ersten Schwellenwert X und dem zweiten Schwellenwert Y), eine Betriebskennlinie (abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie von 11) näher an einer vorbestimmten Betriebskennlinie (durchgezogene Linie in 11) als die herkömmliche Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie (gestrichelte Linie in 11) für den Betriebspunkt der Maschine 2 ausgewählt werden kann, wie in 11 gezeigt ist, durch Beibehalten des Momentenbefehlswerts Tm innerhalb des Rasselgeräusch-OK-Bereichs umfassend Tm = 0, wie vorstehend beschrieben. Daher kann die Maschine 2 bezüglich der angeforderten Leistung Pe der Maschine 2 beispielsweise durch Einstellen eines Schnittpunkts C als ein Zielpunkt, der ein Betriebspunkt ist, der bessere Kraftstoffeffizienzeigenschaften als der Schnittpunkt B bei der herkömmlichen Rasselgeräuschvermeidungsbetriebskennlinie bietet, gesteuert werden. Daher kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
Es sei angemerkt, dass das gegenwärtige Ausführungsbeispiel beschreibt, dass wenn die erste Ausführungsbedingung, dass bestimmt wurde, dass der Betriebspunkt der Maschine 2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt, und wenn bestimmt wurde, dass das angeforderte Moment Treq2 innerhalb des Rasselgeräuschproduzierbereichs fällt, erfüllt ist, das Produkt des Betrags bzw. des Ausmaßes der Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2 (oder die Differenz von dem angeforderten Moment Treq2' in dem letzten Berechnungszyklus) mit einem Koeffizienten größer als 1 als ein Änderungsbetrag ΔTm des Momentenbefehlswerts Tm bestimmt wird, und der Momentenbefehlswert Tm basierend auf dem bestimmten Änderungsbetrag ΔTm bestimmt wird, jedoch ist das Bestimmungsverfahren nicht insbesondere als solches beschränkt.
Wenn beispielsweise das angeforderte Moment Treq2 einen negativen Wert aufweist, wenn die erste Ausführungsbedingung erfüllt ist, kann die HV-ECU 302 einen Wert, der durch Addieren eines vorbestimmten Werts (> 0) zu dem angeforderten Moment Treq2 erhalten wird, als Momentenbefehlswert Tm bestimmen, und wenn das angeforderte Moment Treq2 einen positiven Wert aufweist, kann die HV-ECU 302 einen Wert, der durch Subtrahieren eines vorbestimmten Werts (> 0) von dem angeforderten Moment Treq2 erhalten wird, als Momentenbefehlswert Tm bestimmen.
Alternativ, wie durch die durchgezogene Linie von 12 angegeben ist, kann die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert Tm derart ändern, dass der Lokus bzw. die Ortskurve von Änderungen des Momentenbefehlswerts Tm eine Kurve darstellt, die in der Richtung einer Änderung des Momentenbefehlswerts Tm projiziert wird, wenn die erste Ausführungsbedingung erfüllt ist, und kann den Momentenbefehlswert derart ändern, dass der Lokus von Änderungen des Momentenbefehlswerts Tm eine Kurve darstellt, die in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Änderung des Momentenbefehlswerts Tm projiziert wird, wenn die zweite Ausführungsbedingung erfüllt ist.
Die HV-ECU 302 berechnet beispielsweise das Ausmaß bzw. den Betrag einer Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2, und berechnet eine Steigung der geraden Linie, die durch die kurz gestrichelte Linie von 12 angegeben ist, basierend auf dem Produkt des berechneten Betrags der Zeitänderung und einem Koeffizienten größer als 1. Die HV-ECU 302 berechnet eine erwartete Ankunftszeit, bei der Tm = 0 zutrifft basierend auf der berechneten Steigung der geraden Linie, die durch die kurz gestrichelte Linie von 12 angegeben ist. Die HV-ECU 302 kann eine Funktion (z. B. quadratische Funktion) berechnen, die von dem Zeitpunkt des letzten Berechnungszyklus und einem Momentenbefehlswert Tm' startet, der Tm = 0 nach Verstreichen der erwarteten Ankunftszeit erreicht, und der einen Extremwert zu der erwarteten Ankunftszeit erreicht, und kann den gegenwärtigen Momentenbefehlswert Tm basierend auf der berechneten Funktion und der gegenwärtigen Zeit bestimmen.
Alternativ gilt, dass wenn das angeforderte Moment Treq2 und der Momentenbefehlswert Tm zum Zeitpunkt T(3) übereinstimmen, die HV-ECU 302 den Betrag der Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2 berechnet, und eine Steigung der geraden Linie, die durch die kurz gestrichelte Linie in 12 angegeben ist, basierend auf dem Produkt des berechneten Betrags der Zeitänderung und einem Koeffizienten größer als 1. Die HV-ECU 302 berechnet eine erwartete Ankunftszeit, bei der Tm den ersten Schwellenwert X erreicht, basierend auf der berechneten Steigung der geraden Linie, die durch die kurz gestrichelte Linie von 12 angegeben ist. Die HV-ECU 302 kann eine Funktion (z. B. quadratische Funktion), die von dem Zeitpunkt des letzten Berechnungszyklus startet, und einen Momentenbefehlswert Tm', der Tm = X nach dem Verstreichen der erwarteten Ankunftszeit erreicht, und der einen Extremwert zu dem Zeitpunkt, wenn das angeforderte Moment Treq2 und der Momentenbefehlswert Tm übereinstimmen, erreicht, und kann den gegenwärtigen Momentenbefehlswert Tm basierend auf der berechneten Funktion und der gegenwärtigen Zeit berechnen.
Außerdem wird der Momentenbefehlswert Tm in den Rasselgeräusch-OK-Bereich zum Zeitpunkt T(7) früher als zum Zeitpunkt T(1), bei dem der Momentenbefehlswert Tm in den Rasselgeräusch-OK-Bereich von dem Rasselgeräusch-NG-Bereich eintreten würde, wenn der Momentenbefehlswert Tm durch Verwenden des Produkts des Betrags der Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2 mit einem Koeffizienten größer als 1 als Änderungsbetrag ΔTm (kurz gestrichelte Linie von 12) bestimmt wird, eintreten, und wird in den Rasselgeräusch-NG-Bereich aus dem Rasselgeräusch-OK-Bereich zum Zeitpunkt T(8) später als zum Zeitpunkt T(4), bei dem der Momentenbefehlswert Tm in den Rasselgeräusch-NG-Bereich aus dem Rasselgeräusch-OK-Bereich eintreten würde, eintreten. Daher kann eine Zeitperiode, während der der Momentenbefehlswert Tm innerhalb des Rasselgeräusch-OK-Bereichs beibehalten wird, verlängert werden, als in dem Fall des Bestimmens des Momentenbefehlswerts Tm durch Verwenden des Produkts des Betrags der Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2 mit einem Koeffizienten größer als 1 als ein Änderungsbetrag ΔTm, sodass ein Auftreten eines Rasselgeräusches wahrscheinlicher verhindert werden kann.
Es sei angemerkt, dass Änderungen des Momentenbefehlswerts Tm (kurz gestrichelte Linie von 12) und Änderungen des angeforderten Moments Treq2 (lang gestrichelte Linie von 12) von dem Zeitpunkt T(0) zu dem Zeitpunkt T(6) von 12 gleich den Änderungen des Momentenbefehlswerts Tm (durchgezogene Linie von 10) und Änderungen des angeforderten Moments Treq2 (lang gestrichelte Linie von 10) von dem Zeitpunkt T(0) zu dem Zeitpunkt T(6) sind, die entsprechend mit Bezugnahme auf 10 beschrieben wurden, sodass eine detaillierte Beschreibung davon daher nicht wiederholt wird.
Die HV-ECU 302 kann eine erwartete Ankunftszeit berechnen, bei der das angeforderte Moment Treq2 Null erreicht, kann eine Funktion berechnen (z. B. quadratische Funktion), die von dem Zeitpunkt des letzten Berechnungszyklus und dem Momentenbefehlswert Tm' startet, die Tm = 0 nach dem Verstreichen der erwarteten Ankunftszeit erreicht, und die einen Extremwert zu der erwarteten Ankunftszeit erreicht, und kann den gegenwärtigen Momentenbefehlswert Tm basierend auf der berechneten Funktion und der gegenwärtigen Zeit berechnen. Alternativ kann die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert Tm ändern, um zu einem Zeitpunkt später als in dem vorstehend beschriebenen Verfahren in den Rasselgeräusch-NG-Bereich einzutreten, wie durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie von 12 angegeben ist.
Weiterhin gilt, dass obwohl das gegenwärtige Ausführungsbeispiel beschreibt, dass eine Drehung des zweiten Trägers 206 des Untersetzungsplanetengetriebes 200 fixiert ist, der zweite Träger 206 mit einem elastischen Körper 220, wie etwa Gummi oder einer Feder, fixiert sein kann, die dazwischengeschoben ist, wie in 13 gezeigt ist. Beispielsweise ist der zweite Träger 206 mit einem elastischen Körper 220, wie etwa Gummi, der zwischen einen Vorsprung des zweiten Trägers 206 zum Einschränken einer Drehung und einer in dem Gehäuse des Getriebes ausgebildeten Vertiefung zwischengeschoben ist, fixiert.
Dabei kann der elastische Körper 220 die durch eine Kollision der Zahnsektionen in dem Untersetzungsplanetengetriebe 200 produzierte Einschlagskraft absorbieren. Als eine Folge kann ein Auftreten eines Rasselgeräusches verhindert werden. Durch solches Bereitstellen eines elastischen Körpers 220 zwischen dem zweiten Träger 206 und dem Gehäuse des Getriebes kann die obere Grenze des Rasselgeräusch-OK-Bereichs auf Tm(2) größer als Tm(0) ausgedehnt werden, und die untere Grenze kann auf Tm(3) kleiner als Tm(1) ausgedehnt werden, wie in 14 gezeigt ist. Es sei angemerkt, dass von den sich von dem in 13 gezeigten elastischen Körper 220 unterscheidenden Merkmalen die gleichen Teile als Merkmale in 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Daher wird eine detaillierte Beschreibung davon nicht wiederholt.
Wenn solche Merkmale bzw. Bauteile verwendet werden, wie in 14 gezeigt sind, wenn das angeforderte Moment Treq2 innerhalb des Rasselgeräusch-NG-Bereichs zum Zeitpunkt T(9) fällt, ändert beispielsweise die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert Tm, um in den Rasselgeräusch-OK-Bereich einzutreten, bevor dies für das angeforderte Moment Treq2 zutrifft. Das heißt, dass beispielsweise die HV-ECU 302 das Produkt des Betrags der Zeitänderung des angeforderten Moments Treq2 (oder die Differenz von dem angeforderten Moment Treq2' in dem letzten Berechnungszyklus) mit einem Koeffizienten größer als 1 als Änderungsbetrag ΔTm des Momentenbefehlswerts Tm bestimmt, und den bestimmten Änderungsbetrag ΔTm des Momentenbefehlswerts Tm (oder das Produkt des bestimmten Änderungsbetrags ΔTm des Momentenbefehlswerts Tm mit der Berechnungszykluszeit) zu dem letzten Momentenbefehlswert Tm', wodurch der gegenwärtige Momentenbefehlswert Tm bestimmt wird.
Zum Zeitpunkt T(10), wenn der Momentenbefehlswert Tm größer als Tm(3) wird, um in den Rasselgeräusch-OK-Bereich einzutreten, behält die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert Tm (= Tm(3)) bei, bis der Momentenbefehlswert Tm und das angeforderte Moment Treq2 übereinstimmen.
Zum Zeitpunkt T(11), nachdem der Momentenbefehlswert Tm und das angeforderte Moment Treq2 übereinstimmen, wird der Momentenbefehlswert Tm derart bestimmt, dass gilt: Momentenbefehlswert Tm = angefordertes Moment Treq2.
Zum Zeitpunkt T(12), wenn das angeforderte Moment Treq2 größer als Tm(2) wird, um in den Rasselgeräusch-NG-Bereich einzutreten, ändert die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert Tm, um in den Rasselgeräusch-OK-Bereich einzutreten, bevor dies für das angeforderte Moment Treq2 zutrifft. Weil dieser Modus des Änderns des Momentenbefehlswerts Tm gleich dem Modus des Änderns des Momentenbefehlswerts Tm von Zeitpunkt T(9) zum Zeitpunkt T(10) ist, wird eine detaillierte Beschreibung davon nicht wiederholt.
Zum Zeitpunkt T(13), wenn der Momentenbefehlswert Tm größer oder gleich dem ersten Schwellenwert X wird, um in den Rasselgeräusch-OK-Bereich einzutreten, behält die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert Tm (= X) bei.
Zum Zeitpunkt T(14), nachdem das angeforderte Moment Treq2 größer oder gleich dem ersten Schwellenwert X wird, sodass der Momentenbefehlswert Tm, der beibehalten wurde, und das angeforderte Moment Treq2 übereinstimmen, bestimmt die HV-ECU 302 den Momentenbefehlswert Tm derart, dass gilt: Momentenbefehlswert Tm = angefordertes Moment Treq2.
Durch solches Ändern des Momentenbefehlswerts Tm kann die Zeitperiode, während der dieser den Rasselgeräusch-NG-Bereich durchläuft, verkürzt werden, und die Zeitperiode, während der der Momentenbefehlswert Tm und das angeforderte Moment Treq2 übereinstimmen, kann verlängert werden. Daher kann eine Antriebskraft in Übereinstimmung mit einer Anforderung von dem Fahrzeug erzeugt werden, während ein Auftreten eines Rasselgeräusches verhindert wird. Es sei angemerkt, dass in diesem Fall der Bereich zwischen Tm(2) und Tm(3) dem zweiten Bereich entspricht.
Bezugszeichenliste
2 Maschine; 4, 6 MG; 12 Antriebsrad; 14 Untersetzungsgetriebe; 16 Inverter; 17 Konverter; 18 Energiespeichervorrichtung; 30, 32 Drehzahlsensor; 34 Maschinendrehzahlsensor; 40 Fahrzeug; 100 Leistungsverzweigungsvorrichtung; 102, 202 Hohlrad; 104, 204 Planetenrad; 106, 206 Träger; 108, 208 Sonnenrad; 164 Antriebswelle; 200 Untersetzungsplanetengetriebe; 210, 212, 214 Zahnsektion; 220 elastischer Körper; 302 HV-ECU; 304 Maschinen-ECU; 310 Kommunikationsbus; 350 Maschinenbetriebspunktbestimmungseinheit; 352 Bestimmungseinheit eines angeforderten Moments; 354, 356 Steuereinheit

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung, die an einem Fahrzeug (40) umfassend eine Brennkraftmaschine (2), eine erste drehende Elektromaschine (4) zum Erzeugen von elektrischer Energie durch Verwenden von Bewegungsenergie der Brennkraftmaschine (2), eine zweite drehende Elektromaschine (6), die eine Antriebskraft an ein Rad (12) überträgt, und eine Vielzahl von Getrieben (14, 100, 200), welche die Brennkraftmaschine (2), die erste drehende Elektromaschine (4) und die zweite drehende Elektromaschine (6) koppeln, angebracht ist, mit: einer Berechnungseinheit (352) zum Berechnen eines angeforderten Moments, das von der zweiten drehenden Elektromaschine (6) angefordert ist, basierend auf einer von dem Fahrzeug (40) angeforderten Antriebskraft; und einer Steuereinheit (302) zum, wenn eine erste Ausführungsbedingung umfassend eine Bedingung, dass das angeforderte Moment in einen ersten Bereich, in dem ein Rasselgeräusch in einer Vielzahl von Zahnrädern produziert wird, eintritt, erfüllt ist, Beibehalten eines Momentenbefehlswerts für die zweite drehende Elektromaschine (6) innerhalb eines zweiten Bereichs, wobei der zweite Bereich ein Bereich ist, der in dem ersten Bereich enthalten ist und Null umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (302) konfiguriert ist, um, wenn die erste Ausführungsbedingung erfüllt ist, den Momentenbefehlswert derart zu ändern, dass der Momentenbefehlswert innerhalb des zweiten Bereichs fällt bevor dies für das angeforderte Moment zutrifft, und anschließend den Momentenbefehlswert innerhalb des zweiten Bereichs beizubehalten, und wenn eine zweite Ausführungsbedingung, dass ein Betrag einer Differenz zwischen dem angeforderten Moment und dem Momentenbefehlswert kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, erfüllt ist, nachdem der Momentenbefehlswert geändert wird, um innerhalb des zweiten Bereichs zu fallen, den Momentenbefehlswert zu ändern, um den ersten Bereich zu übersteigen, bevor dies für das angeforderte Moment zutrifft.
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste Bereich der Bereich zwischen einem ersten Schwellenwert und einem zweiten Schwellenwert ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die erste Ausführungsbedingung erfüllt ist, die Steuereinheit (302) den Momentenbefehlswert derart ändert, dass ein Verlauf von Änderungen des Momentenbefehlswerts eine Kurve darstellt, die in einer Änderungsrichtung des Momentenbefehlswerts projiziert wird, und wenn eine zweite Ausführungsbedingung erfüllt ist, die Steuereinheit (302) den Momentenbefehlswert derart ändert, dass der Verlauf von Änderungen des Momentenbefehlswerts eine Kurve darstellt, die in einer Richtung entgegengesetzt zu der Änderungsrichtung des Momentenbefehlswerts projiziert wird.
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die erste Ausführungsbedingung erfüllt ist, die Steuereinheit (302) den Momentenbefehlswert derart ändert, dass der Momentenbefehlswert Null erreicht, bevor dies das angeforderte Moment macht, und anschließend den Momentenbefehlswert bei Null beibehält.
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die erste Ausführungsbedingung erfüllt ist, die Steuereinheit (302) den Momentenbefehlswert derart bestimmt, dass ein Betrag eines Änderungsbetrags des Momentenbefehlswerts größer als ein Betrag des Änderungsbetrags des angeforderten Moments ist.
Fahrzeugsteuerverfahren für ein Fahrzeug (40) umfassend eine Brennkraftmaschine (2), eine erste drehende Elektromaschine (4) zum Erzeugen von elektrischer Energie durch Verwenden von Bewegungsenergie von der Brennkraftmaschine (2), eine zweite drehende Elektromaschine (6), die eine Antriebskraft an ein Rad (12) überträgt, und eine Vielzahl von Getrieben (40, 100, 200), welche die Brennkraftmaschine (2), die erste drehende Elektromaschine (4) und die zweite drehende Elektromaschine (6) koppeln, mit den Schritten: Berechnen eines angeforderten Moments, das von der zweiten drehenden Elektromaschine (6) angefordert wird, basierend auf einer von dem Fahrzeug (40) angeforderten Antriebskraft; und wenn eine erste Ausführungsbedingung umfassend eine Bedingung, dass das angeforderte Moment in einen ersten Bereich, in dem ein Rasselgeräusch in einer Vielzahl von Zahnrädern produziert wird, eintritt, erfüllt ist, Beibehalten eines Momentenbefehlswerts für die zweite drehende Elektromaschine (6) innerhalb eines zweiten Bereichs, wobei der zweite Bereich ein in dem ersten Bereich enthaltener Bereich ist, und Null umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Beibehaltens eines Momentenbefehlswerts für die zweite drehende Elektromaschine innerhalb eines zweiten Bereichs umfasst wenn die erste Ausführungsbedingung erfüllt ist, Ändern des Momentenbefehlswerts, dass der Momentenbefehlswert innerhalb des zweiten Bereichs fällt bevor dies für das angeforderte Moment zutrifft, und anschließend Beibehalten des Momentenbefehlswerts innerhalb des zweiten Bereichs, und wenn eine zweite Ausführungsbedingung, dass ein Betrag einer Differenz zwischen dem angeforderten Moment und dem Momentenbefehlswert kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, erfüllt ist, nachdem der Momentenbefehlswert geändert wird, um innerhalb des zweiten Bereichs zu fallen, Ändern des Momentenbefehlswerts, um den ersten Bereich zu übersteigen, bevor dies für das angeforderte Moment zutrifft.