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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hybridantriebssystem, das enthält: eine drehende Elektromaschine; ein Eingangsbauteil, das antriebsmäßig mit einer Brennkraftmaschine und der drehenden Elektromaschine gekuppelt ist; ein Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit einem Rad gekuppelt ist; eine Drehzahländerungsvorrichtung, die eine Mehrzahl von schaltbaren Gängen aufweist und die Drehzahl des Eingangsbauteils auf jeweilige Drehzahlverhältnisse der Gänge ändert und die veränderte Drehzahl auf das Ausgangsbauteil überträgt; und eine Steuervorrichtung, die zumindest eine Betriebssteuerung für die drehenden Elektromaschine durchführt.
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STAND DER TECHNIK
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Eine beispielsweise in dem weiter unten genannten
JP-A-2005-030281 beschriebene Vorrichtung ist bereits als ein Hybridantriebssystem ähnlich dem vorstehend beschriebenen bekannt. Das Hybridantriebssystem kann ein Fahrzeug antreiben, indem wenigstens zwischen einem Motorbetriebsmodus, in dem das Fahrzeug unter Verwendung des Drehmoments der drehenden Elektromaschine betrieben wird, und einem Drehmomentwandlungsbetriebsmodus geschaltet wird, in dem das Fahrzeug unter Verwendung des Drehmoments der Brennkraftmaschine betrieben wird. Wenn von dem Motorbetriebsmodus auf den Drehmomentwandlungsbetriebsmodus geschaltet wird, wird die angehaltene Brennkraftmaschine unter Verwendung einer Brennkraftmaschinenanlasssteuerung angelassen.
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Bei einer Anfangsexplosion zündet die Brennkraftmaschine jedoch unter einer Bedingung überschüssiger Luft im Vergleich zu stetigem Betrieb, und daher liefert die Brennkraftmaschine ein großes Drehmoment und ihre Drehzahl nimmt stark zu. Das heißt, beim Anlassen erzeugt die Brennkraftmaschine ein hohes Anfangsexplosionsdrehmoment. Aufgrund des Einflusses des Anfangsexplosionsdrehmoments werden Drehmomentschwankungen durch das Eingangsbauteil und die Drehzahländerungsvorrichtung zu dem Ausgangsbauteil übertragen, und solche Drehmomentschwankungen können einen Stoß erzeugen, der von dem Fahrer des Fahrzeugs gespürt wird. Daher korrigiert bei einem im weiter unten genannten
JP-A-2005-030281 beschriebenen Hybridantriebssystem eine Steuervorrichtung das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine derart, dass die Drehmomentschwankungen im Ausgangsbauteil, die von der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine herrühren, ausgelöscht werden. Auf diese Weise kann der Stoß, der die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine begleitet, vermindert werden.
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Die Größe der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine bleibt jedoch nicht konstant und es besteht ein bestimmter Änderungsbereich jedes Mal, wenn die Brennkraftmaschine anspringt. Diese Änderung im Anfangsexplosionsdrehmoment bereitet während des Normalbetriebs fast kein Problem; Probleme wie die nachfolgenden entstehen jedoch, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine sich mit einem Schaltvorgang der Drehzahländerungsvorrichtung überlappt. Wenn nämlich die Größe des Anfangsexplosionsdrehmoments größer oder kleiner als erwartet ist, schreitet der Schaltvorgang rasch voran, basierend auf einer Beziehung mit der Richtung von Änderungen der Drehzahl des Eingangsbauteils während des Schaltvorgangs, und auf diese Weise kann während des Schaltvorgangs ein Schaltstoß auftreten.
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Als eine Gegenmaßnahme gegen das vorstehend beschriebene Problem beschreibt das
JP-A-2009-047107 eine Steuerung, die entsprechend einer vorbestimmten Sequenz durchgeführt wird, anstelle einer gleichzeitigen Durchführung der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung und einer Schaltsteuerung, wenn eine Brennkraftmaschinenanlassforderung und eine Schaltforderung annähernd gleichzeitig vorliegen. In einem solchen Fall gibt nämlich die Steuervorrichtung als eine allgemeine Regel der Durchführung der Schaltsteuerung Priorität und führt nachfolgend die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung durch. Wenn die geforderte Fahrzeugantriebsleistung sich ändert, gibt die Steuervorrichtung jedoch der Durchführung der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung Priorität. Bei der der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung erfolgt das vollständige Anlassen der Brennkraftmaschine früher als normal, wonach die Steuervorrichtung die Schaltsteuerung ausführt. Durch Durchführen dieser Steuerungen kann das Auftreten eines Schaltstoßes unterdrückt werden, während Änderungen der erforderlichen Antriebsleistung ebenfalls in geeigneter Weise bearbeitet werden.
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Das im
JP-A-2009-047107 beschriebene Hybridantriebssystem führt jedoch die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung und die Schaltsteuerung in einer Reihenfolge durch, die in jedem Fall einer vorbestimmten Sequenz folgt. Daher wird nicht immer ein zufrieden stellendes Verhalten vor Beendigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung erreicht.
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Weiter ist aus der
DE 195 32 128 A1 ein Antriebssystem bekannt, mit dem aktiv Drehungleichförmigkeiten eines Verbrennungsmotors mittels eines Elektromotors verringert werden können.
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Weiter ist aus der
DE 10 2004 032 173 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebssystems bekannt, bei dem ein Momentenverlauf des Elektromotors zum und beim Starten und/oder Abschalten der Brennkraftmaschine vorgesteuert wird.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Mit der Erfindung zu lösendes Problem
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Es ist ein Hybridantriebssteuerungssystem erwünscht, das, wenn eine Brennkraftmaschinenanlassanforderung und eine Schaltanforderung fast gleichzeitig vorliegen, das Auftreten eines Stoßes unterdrücken kann und ein zufrieden stellendes Verhalten vor Vervollständigung sowohl einer Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch einer Schaltsteuerung erzielt.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Ein Hybridantriebssystem entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält eine drehende Elektromaschine; ein Eingangsbauteil, das antriebsmäßig mit einer Brennkraftmaschine und der drehenden Elektromaschine gekuppelt ist; ein Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit einem Rad gekuppelt ist; eine Drehzahländerungsvorrichtung, die eine Mehrzahl von schaltbaren Gängen aufweist und die Drehzahl des Eingangsbauteils auf ein Drehzahlverhältnis der jeweiligen Gänge ändert und die geänderte Drehzahl auf das Ausgangsbauteil überträgt; und eine Steuervorrichtung, die zumindest eine Betriebssteuerung für die drehende Elektromaschine durchführt. Entsprechend einer charakteristischen Konfiguration des Hybridantriebssystems enthält die Steuervorrichtung eine erste Drehmomentkorrektursektion, die das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine derart korrigiert, dass eine Drehzahlschwankung des Eingangsbauteils, die mit einer Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine einhergeht, ausgelöscht wird; und eine zweite Drehmomentkorrektursektion, die, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine während eines Schaltvorgangs der Drehzahländerungsvorrichtung auftritt, das von der ersten Drehmomentkorrektursektion gesetzte Drehmomentkorrekturmaß in einer Richtung modifiziert, die eine Änderung der Drehzahl des Eingangsbauteils unterdrückt, die den Schaltvorgang voran bringt.
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Man beachte, dass „während eines Schaltvorgangs” sich auf eine Zeitdauer bezieht, während der die Drehzahl des Eingangsbauteils sich ändert, wenn der Schaltvorgang der Drehzahländerungsvorrichtung voran schreitet. Genauer bezieht sich „während eines Schaltvorgangs” auf eine Zeitdauer, während der die aktuelle Drehzahl des Eingangsbauteils größer ist als eine geschätzte Vor-Schaltdrehzahl des Eingangsbauteils und kleiner ist als eine geschätzte Nach-Schaltdrehzahl, die basierend auf der Drehzahl des Ausgangsbauteils berechnet werden.
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Zusätzlich bezieht sich das „Drehzahlverhältnis” auf einen Prozentsatz, um den die Drehzahl des Eingangsbauteils hinsichtlich der Drehzahl konvertiert wird, wenn die Drehzahländerungsvorrichtung die Drehung des Eingangsbauteils auf das Ausgangsbauteil überträgt. Daher ist das Drehzahlverhältnis gleich einem Wert, der erhalten wird, indem die Drehzahl des Eingangsbauteils in einem jeweiligen Gang durch die Drehzahl des Ausgangsbauteils geteilt wird.
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Weiter bezieht sich „antriebsmäßig gekuppelt” auf einen Zustand, in dem zwei Drehelemente so verbunden sind, dass sie in der Lage sind, Antriebsleistung zu übertragen, und wird in einer Bedeutung verwendet, die einen Zustand einschließt, in dem zwei Drehelemente derart gekuppelt sind, dass sie zusammen drehen, oder einen Zustand, in dem die beiden Drehelemente derart gekuppelt sind, dass sie eine Antriebsleistung über ein, zwei oder mehr Übertragungsbauteile übertragen können. Solche Übertragungsbauteile enthalten unterschiedliche Arten von Bauteilen, die eine Drehung mit gleicher Drehzahl oder veränderter Drehzahl übertragen, und enthalten beispielsweise eine Welle, einen Zahnradmechanismus, einen Riemen und eine Kette.
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Die „drehende Elektromaschine” wird auch als ein Begriff verwendet, der jedwelchen aus einem Motor (Elektromotor), Generator (elektrischer Generator) und einem Motor/Generator enthält, der beide Funktionen, eines Motors und eines Generators, je nach der Notwendigkeit ausführt.
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Entsprechend der vorstehend beschriebenen charakteristischen Konfiguration korrigiert die erste Drehmomentkorrektursektion das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine, wodurch Drehmomentschwankungen des Eingangsbauteils, die mit der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine einhergehen, unterdrückt werden können, und Drehmomentschwankungen, die über die Drehzahländerungsvorrichtung auf das Ausgangsbauteil übertragen werden, auch unterdrückt werden können. Somit kann der Stoß, der der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine folgt, vermindert werden.
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Um das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine während der wie vorstehend beschriebenen Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine zu korrigieren, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine während eines Schaltvorgangs auftritt, modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion den Drehmomentkorrekturbetrag, wobei der von der ersten Drehmomentkorrektursektion gesetzte Drehmomentkorrekturbetrag als Bezug verwendet wird. Die von der zweiten Drehmomentkorrektursektion gemachte Modifikation des Drehmomentkorrekturbetrages bewirkt, dass Änderungen der Drehzahl des Eingangsbauteils unterdrückt werden, die den Schaltvorgang voranbringen. Selbst wenn Schwankungen eines Anfangsexplosionsdrehmoments verursachen, dass die Größe des Anfangsexplosionsdrehmoments eine Größe ist, die den Schaltvorgang mehr als die erwartete Größe voranbringt, ist es daher möglich, das schnelle Voranschreiten des Schaltvorgangs zu unterdrücken, das zum Auftreten eines Schaltstoßes während des Schaltvorgangs führt. Entsprechend der vorstehend beschriebenen charakteristischen Konfiguration können daher, selbst wenn eine Brennkraftmaschinenanlasssteuerung und eine Schaltsteuerung gleichzeitig parallel zueinander durchgeführt werden, sowohl der Stoß, der mit der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine einhergeht, als auch der Schaltstoß während des Schaltvorgangs wirksam unterdrückt werden. Da die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung und die Schaltsteuerung auf diese Weise gleichzeitig parallel zueinander durchgeführt werden, wird ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten vor Vervollständigen sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung erreicht.
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Es sei darauf hingewiesen, dass, selbst wenn die Größe des Anfangsexplosionsdrehmoments eine Größe ist, die den Schaltvorgang mehr als die erwartete Größe verlangsamt, es selbstverständlich möglich ist, das Auftreten des Stoßes zu unterdrücken. In diesem Fall verlangsamt sich der Schaltvorgang selbst etwas und das Ansprechverhalten vor Vervollständigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung kann zumindest über das Ansprechverhalten verbessert werden, bei dem die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung und die Schaltsteuerung sequenziell durchgeführt werden.
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Bei der vorstehend beschriebenen charakteristischen Konfiguration ist es somit möglich, ein Hybridantriebssystem bereitzustellen, das das Auftreten eines Stoßes unterdrückt und ein zufrieden stellendes Ansprechverhalten vor Vervollständigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung erzielt, wenn annähernd gleichzeitig eine Brennkraftmaschinenanlassanforderung und eine Schaltanforderung vorliegen.
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Hierbei ist es vorzuziehen, dass die zweite Drehmomentkorrektursektion den Drehmomentkorrekturbetrag in einer Richtung modifiziert, die einer Schaltrichtung des Ganges der Drehzahländerungsvorrichtung entspricht.
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Während des Schaltvorgangs ist die Richtung von Änderungen der Drehzahl des Eingangsbauteils, die den Schaltvorgang voranbringen, unterschiedlich, abhängig von der Richtung, in der der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung geschaltet wird.
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Bei dieser Konfiguration kann abhängig von der Richtung, in der der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung geschaltet wird, der Drehmomentkorrekturbetrag in geeigneter Weise in einer Richtung modifiziert werden, die Änderungen der Drehzahl des Eingangsbauteils, die den Schaltvorgang voran bringen, unterdrückt.
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Es ist vorzuziehen, dass die zweite Drehmomentkorrektursektion, wenn der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung auf einen Gang mit einem größerem Drehzahlverhältnis geschaltet wird, den Drehmomentkorrekturbetrag derart modifiziert, dass das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine in eine negative Richtung bezüglich des von der ersten Drehmomentkorrektursektion korrigierten Ausgangsdrehmoments ändert. Es ist auch vorteilhaft, dass die zweite Drehmomentkorrektursektion, wenn der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung auf einen Gang mit einem kleineren Drehzahlverhältnis geschaltet wird, das Drehmomentkorrekturmaß derart ändert, dass das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine in eine positive Richtung bezüglich des von der ersten Drehmomentkorrektursektion korrigierten Ausgangsdrehmoments ändert.
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Wenn der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung auf einen Gang mit einem größeren Drehzahlverhältnis geschaltet wird, wird die Drehzahl des Eingangsbauteils in positiver Richtung verändert, unter der Bedingung, dass die Drehzahl des Ausgangsbauteils praktisch gleich bleibt. In diesem Fall begünstigt das Erzeugen eines Anfangsexplosionsdrehmoments größer als erwartet beim Anlassen der Brennkraftmaschine, unabhängig von der normalen Drehmomentkorrektur, die von der ersten Drehmomentkorrektursektion durchgeführt wird, Änderungen in der Drehzahl des Eingangsbauteils in positiver Richtung und bringt den Schaltvorgang rasch voran.
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Entsprechend der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird in einem solchen Fall der Drehmomentkorrekturbetrag derart modifiziert, dass das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine sich bezüglich des von der ersten Drehmomentkorrektursektion korrigierten Ausgangsdrehmoments in negativer Richtung ändert. Daher ist es möglich, Änderungen der Drehzahl des Eingangsbauteils in positiver Richtung zu unterdrücken, und entsprechend das rasche Voranschreiten des Schaltvorgangs zu unterdrücken. Auf diese Weise kann das Auftreten eines Schaltstoßes wirksam unterdrückt werden.
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Wenn dagegen der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung auf einen Gang mit einem kleineren Drehzahlverhältnis geschaltet wird, wird die Drehzahl des Eingangsbauteils in negativer Richtung verändert, unter der Bedingung, dass die Drehzahl des Ausgangsbauteils praktisch gleich bleibt. In diesem Fall begünstigt das Erzeugen nur eines Anfangsexplosionsdrehmoments kleiner als erwartet beim Anlassen der Brennkraftmaschine, unabhängig von der normalen Drehmomentkorrektur, die von der ersten Drehmomentkorrektursektion durchgeführt wird, Änderungen der Drehzahl des Eingangsbauteils in negativer Richtung und bringt den Schaltvorgang in ähnlicher Weise rasch voran.
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Entsprechend der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird in einem solchen Fall der Drehmomentkorrekturbetrag derart geändert, dass das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine in positiver Richtung bezüglich des von der ersten Drehmomentkorrektursektion korrigierten Ausgangsdrehmoments geändert wird. Daher ist es möglich, Änderungen der Drehzahl des Eingangsbauteils in negativer Richtung zu unterdrücken und in geeigneter Weise das rasche Voranschreiten des Schaltvorgangs zu unterdrücken. Somit kann das Auftreten eines Schaltstoßes wirksam unterdrückt werden.
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Es ist vorteilhaft, dass die zweite Drehmomentkorrektursektion den Drehmomentkorrekturbetrag modifiziert, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine innerhalb eines Schaltendzeitraums auftritt, während dessen eine vorhergesagte verbleibende Schaltzeit gleich oder kleiner einer vorbestimmten Synchronisationsbestimmungsschwelle ist. Dabei wird die vorhergesagte verbleibende Schaltzeit basierend auf einer Differenzdrehzahl zwischen einer aktuellen Drehzahl des Eingangsbauteils und einer geschätzten Nach-Schaltdrehzahl des Eingangsbauteils berechnet, die basierend auf der Drehzahl des Ausgangsbauteils berechnet wird, und basierend auf einer Änderungsrate der aktuellen Drehzahl des Eingangsbauteils.
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Wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine nahe einem Endpunkt des Schaltvorgangs insbesondere während des Schaltvorgangs auftritt, besteht eine hohe Möglichkeit, dass aufgrund des raschen Voranschreitens des Schaltvorgangs ein Schaltstoß auftritt, der durch Schwankungen des Anfangsexplosionsdrehmoments verursacht wird.
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Entsprechend der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird die Schaltendzeitdauer basierend auf der vorhergesagten verbleibenden Schaltzeit bestimmt, und der Drehmomentkorrekturbetrag wird verändert, wenn eine Überlappung zwischen der Schaltendzeitdauer und dem Auftreten der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine vorliegt. Daher kann selbst in einem solchen Fall das Auftreten eines Schaltstoßes wirksam unterdrückt werden.
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Es ist vorteilhaft, dass die zweite Drehmomentkorrektursektion den Drehmomentkorrekturbetrag modifiziert, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine innerhalb der Schaltendperiode auftritt, während der die Differenzdrehzahl zwischen der aktuellen Drehzahl des Eingangbauteils und der geschätzten Nach-Schaltdrehzahl des Eingangsbauteils, die basierend auf der Drehzahl des Ausgangsbauteils berechnet wird, gleich oder kleiner als die vorbestimmte Synchronisationbestimmungsschwelle ist.
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Wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine nahe einem Endpunkt des Schaltvorgangs insbesondere während des Schaltvorgangs auftritt, besteht eine hohe Möglichkeit, dass aufgrund des raschen Voranschreitens des Schaltvorgangs ein Schaltstoß auftritt, der durch die Schwankungen des Anfangsexplosionsdrehmoments verursacht wird.
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Entsprechend der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird die Schaltendzeitdauer basierend auf der vorbestimmten Differenzdrehzahl bestimmt und der Drehmomentkorrekturbetrag wird modifiziert, wenn eine Überlappung zwischen Schaltendzeitdauer und dem Auftreten der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine vorhanden ist. Daher kann selbst in einem solchen Fall das Auftreten eines Schaltstoßes wirksam unterdrückt werden.
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Die bisher beschriebenen Konfigurationen können an einem Hybridantriebssystem angewendet werden, das weiter enthält eine erste drehende Elektromaschine; eine zweite drehende Elektromaschine als die drehende Elektromaschine; ein Antriebseingangsbauteil, das antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine gekuppelt ist; und eine Differenzialgetriebevorrichtung. Bei diesem Hybridantriebssystem enthält die Differenzialgetriebevorrichtung in der Reihenfolge der Drehzahlen drei Drehelemente, die aus einem ersten Drehelement, einem zweiten Drehelement und einem dritten Drehelement bestehen. Das erste Drehelement der Differenzialgetriebevorrichtung ist antriebsmäßig mit der ersten drehenden Elektromaschine gekuppelt, das zweite Drehelement ist antriebsmäßig mit dem Antriebseingangsbauteil gekoppelt und das dritte Drehelement ist antriebsmäßig mit dem Eingangsbauteil und der zweiten drehenden Elektromaschine gekuppelt.
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Entsprechend dieser Konfiguration kann eine so genannte Zwei-Motor-Verzweigungsbauart des Hybridantriebssystems in geeigneter Weise realisiert werden. Bei der Zwei-Motor-Verzweigungsbauart des Hybridantriebssystems ist es möglich, sowohl das Auftreten eines Schaltstoßes zu unterdrücken als auch ein zufrieden stellendes Ansprechverhalten vor Vervollständigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung zu erreichen.
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Alternativ können die bisher beschriebenen Konfigurationen an einem Hybridantriebssystem verwendet werden, das weiter enthält ein Antriebseingangsbauteil, das antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine gekuppelt ist, wobei das Antriebseingangsbauteil und das Eingangsbauteil integriert antriebsmäßig gekuppelt sind oder selektiv über eine Reibeingriffsvorrichtung antriebsmäßig gekuppelt sind.
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Entsprechend dieser Konfiguration kann eine so genannte Ein-Motor-Parallelbauart eines Hybridantriebssystems in geeigneter Weise realisiert werden. Bei dem Hybridantriebssystem der Ein-Motor-Parallelbauart ist es möglich, sowohl das Auftreten eines Schaltstoßes zu unterdrücken, als auch ein zufrieden stellendes Ansprechverhalten vor Vervollständigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung zu erreichen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Prinzipdarstellung eines Hybridantriebssystems entsprechend einer ersten Ausführungsform.
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2 ist ein schematisches Diagramm, das die Systemkonfiguration des Hybridantriebssystems entsprechend der ersten Ausführungsform zeigt.
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3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Steuerkennfeldes zeigt, das in dem Hybridantriebssytem entsprechend der ersten Ausführungsform vorhanden ist.
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4 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel der Betriebszustände verschiedener Teile, basierend auf einer Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung entsprechend der ersten Ausführungsform, zeigt.
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5 ist ein Zeitdiagramm, das ein anderes Beispiel von Betriebszuständen verschiedener Teile, basierend auf der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung entsprechend der ersten Ausführungsform, zeigt.
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6 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung entsprechend der ersten Ausführungsform zeigt.
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7 ist eine Prinzipdarstellung eines Hybridantriebssystems entsprechend einer zweiten Ausführungsform.
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8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel der Betriebszustände von verschiedenen Teilen, basierend auf der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung entsprechend der zweiten Ausführungsform, zeigt.
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9 ist ein Zeitdiagramm, das ein anderes Beispiel der Betriebszustände verschiedener Teile basierend auf der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung entsprechend der zweiten Ausführungsform zeigt.
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10 ist ein Zeitdiagramm, das eine Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung entsprechend einer verwandten Technik zeigt.
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BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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1. Erste Ausführungsform
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Eine erste Ausführungsform eines Hybridantriebssystems H entsprechend der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Prinzipdarstellung, die die Konfiguration des Hybridantriebssystems H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Hybridantriebssystem H ist ein Antriebssystem für ein Hybridfahrzeug, das eine oder beide von einer Brennkraftmaschine E und drehenden Elektromaschinen MG1, MG2 als Antriebsleistungsquelle des Fahrzeugs verwendet. Das Hybridantriebssystem H ist als Hybridantriebssystem einer so genannten Zwei-Motor-Verzweigungsbauart konfiguriert.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, enthält das Hybridantriebssystem H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform eine zweite drehende Elektromaschine MG2 eine Schalteingangswelle M, die antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E und der drehenden Elektromaschine MG2 gekuppelt ist; eine Ausgangswelle O, die antriebsmäßig mit Rädern W gekuppelt ist; eine Drehzahländerungsvorrichtung TM, die eine Mehrzahl von schaltbaren Gängen aufweist, und die Drehzahl der Schalteingangswelle M auf ein Drehzahlverhältnis der jeweiligen Gänge ändert und die geänderte Drehzahl auf die Ausgangswelle O überträgt; und ein Steuersystem, das zumindest eine Betriebssteuerung für die zweite drehende Elektromaschine MG2 durchführt. Das Hybridantriebssystem H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration enthält weiter eine erste Drehmomentkorrektursektion 33 und eine zweite Drehmomentkorrektursektion 34. Die erste Drehmomentkorrektursektion 33 korrigiert das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 derart, dass Drehmomentschwankungen der Schalteingangswelle M, die mit der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E einhergehen, ausgelöscht werden.
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Wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E während eines Schaltvorgangs der Drehzahländerungsvorrichtung TM auftritt, modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 einen Drehmomentkorrekturbetrag Tα (siehe 4 usw.), der von der ersten Drehmomentkorrektursektion 33 gesetzt wurde, in einer Richtung, die Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M unterdrückt, die den Schaltvorgang vorantreiben. Auf diese Weise kann. das Hybridantriebssystem H das Auftreten eines Stoßes unterdrücken und erreicht ein zufrieden stellendes Ansprechverhalten vor Vervollständigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch einer Schaltsteuerung, wenn eine Brennkraftmaschinenanlassforderung und eine Schaltforderung fast gleichzeitig vorliegen. Das Hybridantriebssystem H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend im Detail beschrieben.
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1-1. Konfiguration des Antriebsübertragungssystems des Hybridantriebssystems
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Zunächst wird die Konfiguration eines Antriebsübertragungssystems des Hybridantriebssystems H beschrieben. Das Hybridantriebssystem H enthält eine Eingangswelle I, die antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E gekuppelt ist; die Ausgangswelle O, die antriebsmäßig mit den Rädern W gekoppelt ist; eine erste drehende Elektromaschine MG1; die zweite drehende Elektromaschine MG2; eine Differenzialgetriebevorrichtung DG; und eine Drehzahländerungsvorrichtung TM. Jede dieser Konfigurationen ist innerhalb eines Antriebssystemgehäuses (nicht dargestellt) aufgenommen, das an einem Fahrzeugkörper befestigt ist.
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Die Eingangswelle I ist antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E gekuppelt. Im Vorliegenden ist die Brennkraftmaschine E eine Vorrichtung, die durch Verbrennung von Kraftstoff in ihr zur Abgabe von Leistung angetrieben wird, und verschiedene Typen von allgemein bekannten Brennkraftmaschinen, wie eine Benzinbrennkraftmaschine und eine Dieselbrennkraftmaschine können beispielsweise verwendet werden. Im vorliegenden Beispiel ist die Eingangswelle I antriebsmäßig derart gekuppelt, dass sie zusammen mit einer Ausgangsdrehwelle, wie einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine E, dreht. Es sei darauf hingewiesen, dass die Eingangswelle I vorzugsweise derart konfiguriert ist, dass sie antriebsmäßig mit einer Ausgangsdrehwelle der Brennkraftmaschine E über ein anderes Bauteil, wie einen Dämpfer, eine Kupplung, oder ähnliches gekuppelt ist. Die Eingangswelle I in der vorliegenden Ausführungsform entspricht einem „Antriebseingangsbauteil” der vorliegenden Erfindung.
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Die erste drehende Elektromaschine MG1 enthält einen ersten Stator St1, der an dem Antriebssystemgehäuse befestigt ist; und einen ersten Rotor Ro1, der drehbar an der radialen Innenseite des ersten Stators St1 gehalten ist. Der erste Rotor Ro1 der ersten drehenden Elektromaschine MG1 ist antriebsmäßig derart gekuppelt, dass er zusammen mit einem Sonnenrad S der Differenzialgetriebevorrichtung DG dreht. Die zweite drehende Elektromaschine MG2 enthält einen zweiten Stator St2, der an dem Antriebssystemgehäuse befestigt ist; und einen zweiten Rotor Ro2, der drehbar an der radialen Innenseite des zweiten Stators St2 gehalten ist. Der zweite Rotor Ro2 der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 ist antriebsmäßig derart gekuppelt, dass er zusammen mit einem Außenrad bzw. Hohlrad R der Differenzialgetriebevorrichtung DG und der Schalteingangswelle M dreht. Wie in 2 dargestellt, sind die erste drehende Elektromaschine MG1 und die zweite drehende Elektromaschine MG2 über einen ersten Inverter 12 bzw. einen zweiten Inverter 13 mit einer Batterie 11 verbunden, die als eine elektrische Speichervorrichtung dient. Es sei darauf hingewiesen, dass die Batterie 11 nur ein Beispiel der elektrischen Speichervorrichtung ist; eine andere elektrische Speichervorrichtung, wie ein Kondensator, kann verwendet werden, oder eine Mehrzahl von Typen von elektrischen Speichervorrichtungen können in Kombination verwendet werden.
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Die erste drehende Elektromaschine MG1 und die zweite drehende Elektromaschine MG2 können jede als ein Motor (Elektromotor) funktionieren, dem elektrische Leistung zugeführt wird, um Antriebsleistung zu erzeugen, und können auch als ein Generator (elektrischer Generator) funktionieren, dem Antriebsleistung zur Erzeugung von elektrischer Leistung zugeführt wird. Im Vorliegenden erzeugt eine der ersten drehenden Elektromaschine MG1 und der zweiten drehenden Elektromaschine MG2, wenn sie als ein Generator funktioniert, Elektrizität unter Verwendung des Drehmoments der Brennkraftmaschine E und der Trägheit des Fahrzeugs, und führt elektrische Leistung zum Laden der Batterie 11 oder zum Antreiben der anderen der drehenden Elektromaschinen MG1, MG2 ab, die als ein Motor funktioniert. Weiter erhält eine der ersten drehenden Elektromaschine MG1 und der zweiten drehenden Elektromaschine MG2, wenn sie als ein Motor funktioniert, in der Batterie 11 angesammelte elektrische Leistung oder in der anderen der drehenden Elektromaschinen MG1, MG2, die als ein Generator funktioniert, erzeugte elektrische Leistung und führt einen Leistungsantrieb durch. Wie in 2 dargestellt, wird eine Betriebssteuerung für die erste drehende Elektromaschine MG1 über eine Steuereinheit 22 für die erste drehende Elektromaschine und den ersten Inverter 12 entsprechend einem Steuerbefehl von einer Hauptsteuereinheit 30 durchgeführt, und eine Betriebssteuerung für die zweite drehende Elektromaschine MG2 wird über eine Steuereinheit 23 für die zweite drehende Elektromaschine und den zweiten Inverter 13 entsprechend einem Steuerbefehl von der Hauptsteuereinheit 30 durchgeführt.
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Wie in 1 dargestellt, wird die Differenzialgetriebevorrichtung DG von einem Planetengetriebemechanismus der Einzelplanetenbauart gebildet, die koaxial mit der Eingangswelle I angeordnet ist. Genauer enthält die Differenzialgetriebevorrichtung DG als Drehelemente einen Träger CA, der eine Mehrzahl von Planetenrädern trägt, und ein Sonnenrad S und ein Hohlrad R, die jedes mit einem Planetenrad kämmen. Das Sonnenrad S ist antriebsmäßig derart gekuppelt, dass es zusammen mit dem ersten Rotor Ro1 der ersten drehenden Elektromaschine MG1 dreht. Der Träger CA ist antriebsmäßig derart gekuppelt, dass er zusammen mit der Eingangswelle I dreht. Das Hohlrad R ist ein Ausgangsdrehelement der Differenzialgetriebevorrichtung DG und ist antriebsmäßig derart gekuppelt, dass es zusammen mit der Schalteingangswelle M und dem zweiten Rotor Ro2 der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 dreht. Diese drei Drehelemente sind, in Reihenfolge der Drehzahl, das Sonnenrad S, der Träger CA und das Hohlrad R. Demgemäß entsprechen das Sonnenrad S, der Träger CA und das Hohlrad R der vorliegenden Ausführungsform jeweils einem „ersten Drehelement”, einem „zweiten Drehelement” und einem „dritten Drehelement” der vorliegenden Erfindung. Die Schalteingangswelle M, die zusammen mit dem Hohlrad R dreht, dient als eine Eingangswelle der Drehzahländerungsvorrichtung TM. Es sei darauf hingewiesen, dass im vorliegenden Beispiel die Schalteingangswelle M koaxial mit der Eingangswelle I angeordnet ist.
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Das Differenzialgetriebe DG funktioniert als eine Leistungsverzweigungsvorrichtung, der das Drehmoment der Brennkraftmaschine E über die Eingangswelle I eingegeben wird und die das Drehmoment auf die erste drehende Elektromaschine MG1 und die Schalteingangswelle M verteilt. Während das Drehmoment der Eingangswelle I (Brennkraftmaschine E) dem Träger CA der Differenzialgetriebevorrichtung DG eingegeben wird, werden die Drehzahl und das Drehmoment der ersten drehenden Elektromaschine MG1 derart gesteuert, dass die Drehzahl der Eingangswelle I stufenlos verändert werden kann und auf das Hohlrad R und die Schalteingangswelle M übertragen wird. Auf diese Weise wird durch die Eingangswelle I, die Differenzialgetriebevorrichtung DG und die erste drehende Elektromaschine MG1, die zusammen wirken, ein elektrischer Mechanismus mit kontinuierlich variabler Drehzahländerung gebildet. Die Schalteingangswelle M der vorliegenden Erfindung entspricht einem „Eingangsbauteil” der vorliegenden Erfindung.
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Die Schalteingangswelle M ist antriebsmäßig mit der Drehzahländerungsvorrichtung TM verbunden bzw. gekuppelt. Die Drehzahländerungsvorrichtung TM ist eine Vorrichtung, die die Drehzahl der Schalteingangswelle M in einem vorbestimmten Drehzahlverhältnis ändert und die geänderte Drehzahl auf die Ausgangswelle O an der Seite des Rades W überträgt. Im vorliegenden Fall ist die Drehzahländerungsvorrichtung TM der vorliegenden Ausführungsform eine gestufte automatische Getriebevorrichtung, die eine Mehrzahl schaltbarer Gänge aufweist. Im vorliegenden Beispiel enthält die Drehzahländerungsvorrichtung TM vier schaltbare Gänge (erster Gang, zweiter Gang, dritter Gang und vierter Gang) mit unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen (siehe 3). Dabei ist „Drehzahlverhältnis” ein Prozentsatz, um den die Drehzahl der Schalteingangswelle M hinsichtlich der Drehzahl geändert wird, wenn die Drehzahländerungsvorrichtung TM die Drehzahl der Schalteingangswelle M auf die Ausgangswelle O überträgt. Das Drehzahlverhältnis entspricht einem Wert, der erhalten wird, indem die Drehzahl der Schalteingangswelle M durch die Drehzahl der Ausgangswelle O geteilt wird. Somit stellt das Drehzahlverhältnis ein „Drehzahlminderungsverhältnis” dar, wenn die Drehzahl der Schalteingangswelle M größer ist als die Drehzahl der Ausgangswelle O, und stellt ein „Drehzahlvergrößerungsverhältnis” dar, wenn die Drehzahl der Schalteingangswelle M kleiner ist als die Drehzahl der Ausgangswelle O. Die Ausgangswelle O entspricht in der vorliegenden Ausführungsform einem „Ausgangsbauteil” der vorliegenden Erfindung.
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Um ein Schalten zwischen diesen Gängen zu ermöglichen, ist die Drehzahländerungsvorrichtung TM derart konfiguriert, dass sie einen Getriebemechanismus, wie einen Planetengetriebemechanismus, und eine Mehrzahl von Reibeingriffselementen, wie Kupplungen und Bremsen enthält. Während der Schaltsteuerung werden der Eingriff und die Freigabe der Mehrzahl von Reibeingriffselementen gesteuert, um in geeigneter Weise zwischen der Mehrzahl von Gängen zu schalten. Die Drehzahländerungsvorrichtung TM ändert die Drehzahl der Schalteingangswelle M um das Drehzahlverhältnis für den zu diesem Zeitpunkt gebildeten Gang und überträgt die geänderte Drehzahl auf die Ausgangswelle O. Die von der Drehzahländerungsvorrichtung TM auf die Ausgangswelle O übertragene Drehung wird über eine Ausgangsdifferenzialgetriebevorrichtung DF auf die Räder W übertragen. Es sei darauf hingewiesen, dass im vorliegenden Beispiel die Ausgangswelle O koaxial mit der Eingangswelle I und der Schalteingangswelle M angeordnet ist.
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1-2. Konfiguration des Steuersystems des Hybridantriebssystems
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Nachfolgend wird die Konfiguration eines Steuersystems des Hybridantriebssystems H beschrieben. 2 ist eine schematische Darstellung, die die Systemkonfiguration des Hybridantriebssystems H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass in 2 doppelt ausgezogene Linien den Übertragungsweg der Antriebsleistung („Antriebsleistung” wird synonym mit „Drehmoment” verwendet) anzeigen, gestrichelte Linien den Übertragungsweg der elektrischen Leistung anzeigen und weiße Pfeile die Strömung von Hydrauliköl anzeigen. Es sei weiter darauf hingewiesen, dass ausgezogene Pfeile die Übertragungswege verschiedener Typen von Information anzeigen. Wie in der Figur gezeigt, enthält das Hybridantriebssystem H die Hauptsteuereinheit 30, die verschiedene Systemkomponenten steuert. Die Hauptsteuereinheit 30 ist verbunden mit einer Steuereinheit 21 für die Brennkraftmaschine, der Steuereinheit 22 für die erste drehende Elektromaschine, der Steuereinheit 23 für die zweite drehende Elektromaschine und einer Hydrauliksteuervorrichtung 26, derart, dass die gegenseitige Übertragung von Information möglich ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Steuervorrichtung von der Hauptsteuereinheit 30, der Steuereinheit 21 für die Brennkraftmaschine, der Steuereinheit 22 für die erste drehende Elektromaschine und der Steuereinheit 23 für die zweite drehende Elektromaschine gebildet, die zusammenarbeiten.
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Die Steuereinheit 21 für die Brennkraftmaschine steuert die Brennkraftmaschine E derart, dass durch Steuerung verschiedener Teile der Brennkraftmaschine E eine erwünschte Drehzahl und ein erwünschtes Drehmoment abgegeben werden. Die Steuereinheit 22 der ersten drehenden Elektromaschine steuert die erste drehende Elektromaschine MG1 derart, dass durch Steuerung des ersten Inverters 12 die erste drehende Elektromaschine MG1 eine erwünschte Drehzahl und ein erwünschtes Drehmoment abgibt. Die Steuereinheit 23 der zweiten drehenden Elektromaschine steuert die zweite drehende Elektromaschine MG2 derart, dass diese durch Steuerung des zweiten Inverters 13 eine vorbestimmte Drehzahl und ein vorbestimmtes Drehmoment abgibt. Die Steuereinheit 21 der Brennkraftmaschine, die Steuereinheit 22 der ersten drehenden Elektromaschine und die Steuereinheit 23 der zweiten drehenden Elektromaschine arbeiten zusammen und steuern jeweils den Betrieb der Brennkraftmaschine E, der ersten drehenden Elektromaschine MG1 und der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 derart, dass ein Drehmoment abgegeben wird, das der vom Fahrzeug geforderten Antriebsleistung entspricht. Die Hydrauliksteuervorrichtung 26 stellt einen Hydraulikdruck ein, der von einer Ölpumpe (nicht dargestellt) geliefert wird, und verteilt den Hydraulikdruck auf die und führt ihn zu der Mehrzahl von Reibeingriffselementen, die in der Drehzahländerungsvorrichtung TM enthalten ist, wodurch der Zustand (d. h. ein voll im Eingriff befindlicher Zustand, ein voll freigegebener Zustand und teilweise in Eingriff befindliche Zustände dazwischen) jedes Reibeingriffselements gesteuert wird. Die Steuerung des Zustandes jedes Reibeingriffselements, wie oben beschrieben, wird basierend auf einem Steuerbefehl von der Hauptsteuereinheit 30 durchgeführt.
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Um Information bezüglich verschiedener Teile des mit dem Hybridantriebssystem H versehenen Fahrzeugs zu beschaffen, ist die Hauptsteuereinheit 30 derart konfiguriert, dass sie in der Lage ist, Information von Sensoren und ähnlichem zu beschaffen, die in verschiedenen Teilen des Fahrzeugs vorhanden sind. In dem in den 1 und 2 dargestellten Beispiel ist die Hauptsteuereinheit 30 derart konfiguriert, dass sie Information akquirieren kann von einem Schalteingangswellendrehzahlsensor Se1, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor Se2 und einem Gaspedalbetätigungsbetragserfassungssensor Se3. Der Schalteingangswellendrehzahlsensor Se1 ist ein Sensor, der die Drehzahl der Schalteingangswelle M erfasst. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor Se2 ist ein Sensor, der die Drehzahl der Ausgangswelle O erfasst, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen. Der Gaspedalbetätigungsbetragserfassungssensor Se3 ist ein Sensor, der den Gaspedalbetätigungsbetrag erfasst, indem der Betrag erfasst wird, um den ein Gaspedal 16 betätigt ist. Information, die die jeweiligen Erfassungsresultate von den Sensoren Se1 bis Se3 anzeigt, wird an die Hauptsteuereinheit 30 ausgegeben.
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Die Hauptsteuereinheit 30 funktioniert als ein Kernbauteil, das Betriebssteuerungen für verschiedene Teile des Hybridantriebssystems H durchführt. Die Hauptsteuereinheit 30 hat als ihr Kernbauteil eine Rechnerverarbeitungsvorrichtung, wie eine CPU, und ist derart konfiguriert, dass sie Speichereinrichtungen, wie ein RAM, von dem die Rechnerverarbeitungsvorrichtung Daten auslesen und in diese einschreiben kann, und ein ROM, von dem die Rechnerverarbeitungsvorrichtung Daten lesen kann, aufweist. Jeder funktionale Teil 31 bis 36 der Hauptsteuereinheit 30 ist aus Software (einem Programm), die im ROM oder ähnlichem gespeichert ist, Hardware, wie eine getrennt vorhandene Rechnerschaltung, oder sowohl Software als auch Hardware konfiguriert. Die funktionalen Teile 31 bis 36 sind derart konfiguriert, dass sie miteinander Information austauschen können. Die funktionalen Teile 31 bis 36 der Hauptsteuereinheit 30 werden nachfolgend im Detail beschrieben.
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Die Schaltsteuersektion 31 ist ein funktionaler Teil, der den Schaltvorgang der Drehzahländerungsvorrichtung TM steuert. Die Schaltsteuersektion 31 funktioniert als Schaltsteuermittel. Die Schaltsteuersektion 31 führt eine Steuerung durch, die basierend auf der vom Fahrzeug geforderten Antriebsleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit einen Sollgang der Drehzahländerungsvorrichtung TM setzt, und den Gang der Drehzahländerungsvorrichtung TM durch Steuerung des Betriebs der Reibeingriffselemente, beispielsweise Kupplungen und Bremsen, abhängig von dem gesetzten Sollgang steuert. Dabei wird die vom Fahrzeug geforderte Antriebsleistung basierend auf dem Gaspedalbetätigungsbetrag und der Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt. Der Gaspedalbetätigungsbetrag wird von dem Gaspedalbetätigungsbetragserfassungssensor Se3 erfasst und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor Se2 erfasst. 3 zeigt ein Beispiel eines Steuerkennfeldes, das die Beziehung zeigt, in der die erforderliche Antriebsleistung und die Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Sollgang stehen. Das Steuerkennfeld 39 setzt eine Mehrzahl von Hochschaltlinien, die das Hochschaltschema spezifizieren, und eine Mehrzahl von Runterschaltlinien, die das Runterschaltschema spezifizieren. Dabei bedeutet „Hochschalten” ein Schalten von einem Gang auf einen Gang mit einem kleineren Drehzahlverhältnis, und „Runterschalten” bedeutet Schalten von einem Gang auf einen Gang mit einem größeren Drehzahlverhältnis. Auf dem Steuerkennfeld 39 wird eine Schaltforderung erzeugt, wenn ein Betriebspunkt, der basierend auf der vom Fahrzeug geforderten Antriebsleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, eine Hochschaltlinie oder eine Runterschaltlinie kreuzt.
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Die Schaltsteuersektion 31 führt die Schaltsteuerung nach Erhalt einer Schaltanforderung durch. Wenn der Gang gewechselt wird, führt die Schaltsteuersektion 31 ein sogenanntes Umschalten durch, bei dem die Schaltsteuersektion 31 eines der Reibeingriffselemente, das vor dem Gangwechsel in Eingriff war, freigibt, und eines der Schaltelemente, das vor dem Gangwechsel außer Eingriff war, in Eingriff bringt. Während eines solchen Umschaltens wird der Schaltvorgang durch eine Drehmomentphase Pt und eine Trägheitsphase Pi vorangebracht bzw. durchläuft eine Drehmomentphase Pt und eine Trägheitsphase Pi. Dabei bezieht sich die „Drehmomentphase Pt” auf eine Zeitdauer, die von einem Zeitpunkt reicht, an dem das in Eingriff zu bringende Reibelement beginnt, ein Drehmomentübertragungsvermögen zu übernehmen, bis zu einem Zeitpunkt, an dem die Drehzahl der Schalteingangswelle M beginnt, sich zu ändern. Genauer bezieht sich die Drehmomentphase Pt auf eine Zeitdauer, die von einem Zeitpunkt, an dem ein dem in Eingriff zu bringenden Reibeingriffselement zugeführter Hydraulikdruck gleich oder größer als ein Hubenddruck des Reibeingriffselements wird, bis zu einem Zeitpunkt reicht, an dem die aktuelle Drehzahl Nm der Schalteingangswelle M größer als eine geschätzte Vor-Schaltdrehzahl Na der Schalteingangswelle M wird, die basierend auf der Drehzahl der Ausgangswelle O (siehe 4, usw.) berechnet wird. Weiter bezieht sich die „Trägheitsphase Pi” auf eine Zeitdauer, während der die Drehzahl der Schalteingangswelle M sich mit dem Fortschreiten des Schaltvorgangs ändert. Genauer bezieht sich die Trägheitsphase Pi auf eine Zeitdauer, während der die aktuelle Drehzahl Nm der Schalteingangswelle M sich von der geschätzten Vor-Schaltdrehzahl Na der Schalteingangswelle M auf eine geschätzte Nach-Schaltdrehzahl Mb ändert, die basierend auf der Drehzahl der Ausgangswelle O berechnet wird.
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Die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32 ist ein funktionaler Teil, der eine Anlasssteuerung der gestoppten Brennkraftmaschine E durchführt. Die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32 funktioniert als Brennkraftmaschinenanlasssteuermittel. Das in 3 dargestellte Kennfeld 39 setzt eine Betriebsartumschaltlinie, die das Übergangsschema zwischen einem elektrischen Fahrbereich, in dem das Fahrzeug unter Verwendung des Drehmoments der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 fährt, und einem verzweigten Fahrbereich setzt, in dem das Fahrzeug unter Verwendung des Drehmoments der Brennkraftmaschine E fährt, wobei in der ersten drehenden Elektromaschine MG1 Elektrizität erzeugt wird. Auf dem Kennfeld 39 wird eine Brennkraftmaschinenanlassanforderung erzeugt, wenn ein Betriebspunkt, der basierend auf der vom Fahrzeug geforderten Antriebsleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, die Betriebsartumschaltlinie kreuzt und sich von dem elektrischen Fahrbereich zu dem verzweigten Fahrbereich bewegt. Nach Erhalt der Brennkraftmaschinenanlassanforderung lässt die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32 die Brennkraftmaschine E an, indem die Drehzahl und das Drehmoment der ersten drehenden Elektromaschine MG1 über die Steuereinheit 22 der ersten drehenden Elektromaschine gesteuert werden, und das Drehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 über die Steuereinheit 23 der zweiten drehenden Elektromaschine gesteuert wird.
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Genauer erhöht die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32 das Drehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2, die antriebsmäßig mit dem Hohlrad R der Differenzialgetriebevorrichtung DG gekuppelt ist, und vergrößert die Drehzahl und das Drehmoment der ersten drehenden Elektromaschine MG1, die antriebsmäßig mit dem Sonnenrad S gekuppelt ist, wodurch die Drehzahl der Brennkraftmaschine E über die Eingangswelle I vergrößert wird, die antriebsmäßig mit dem Träger CA gekuppelt ist. Wenn kurz nach der Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine E eine Zündbeginndrehzahl Nf (siehe 4, usw.) erreicht wird, lässt die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32 die Brennkraftmaschine E an, indem die Einspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer der Brennkraftmaschine E beginnt und der eingespritzte Kraftstoff innerhalb der Brennkammer gezündet wird. Es sei darauf hingewiesen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32 auch eine Funktion zum Durchführen einer Stoppsteuerung der Brennkraftmaschine E hat. Die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32 stoppt die Brennkraftmaschine E, indem die Zufuhr von Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine E gestoppt wird.
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Wenn die Brennkraftmaschine E gestoppt wird, entspricht der Druck innerhalb der Einlassleitung dem Atmosphärendruck und innerhalb der Einlassleitung bzw. des Saugrohrs ist eine größere Luftmenge vorhanden, verglichen mit dem Zustand, in dem die Brennkraftmaschine E normal läuft. Daher zündet die Brennkraftmaschine E unter einer Bedingung überschüssiger Luft, was dazu führt, dass die Brennkraftmaschine E beim Anlassen ein größeres Drehmoment abgibt und ihre Drehzahl rasch erhöht. Vorliegend wird das beim Anlassen der Brennkraftmaschine E erzeugte Drehmoment als „Anfangsexplosionsdrehmoment” bezeichnet. Die Erzeugung des Anfangsexplosionsdrehmoments erzeugt Drehmomentschwankungen in der Schalteingangswelle M, und diese Drehmomentschwankungen der Schalteingangswelle M können auf die Ausgangswelle O durch die Drehzahländerungsvorrichtung TM hindurch übertragen werden. Die auf die Ausgangswelle O übertragenen Drehmomentschwankungen können einen von dem Fahrer des Fahrzeugs gefühlten Stoß erzeugen, so dass die Übertragung solcher Drehmomentschwankungen auf die Ausgangswelle O soweit wie möglich unterdrückt werden sollte. Zu diesem Zweck enthält die Hauptsteuereinheit 30 entsprechend der vorliegenden Erfindung die erste Drehmomentkorrektursektion 33.
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Die erste Drehmomentkorrektursektion 33 ist ein funktionaler Teil, der das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 derart korrigiert, dass die Drehmomentschwankungen der Schalteingangswelle M, die mit der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E einhergehen, ausgelöscht werden. Die erste Drehmomentkorrektursektion 33 funktioniert als erstes Drehmomentkorrekturmittel. Wie vorstehend beschrieben, korrigiert, da das von der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E erzeugte Anfangsexplosionsdrehmoment in der Schalteingangswelle M Drehmomentschwankungen hervorruft, die erste Drehmomentkorrektursektion 33 das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 derart, dass die Drehmomentschwankungen der Schalteingangswelle M ausgelöscht werden, die von dem Anfangsexplosionsdrehmoment erzeugt werden.
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Die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 ist ein funktionaler Teil, der, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E während eines Schaltvorgangs der Drehzahländerungsvorrichtung TM auftritt, den von der ersten Drehmomentkorrektursektion 33 gesetzten Drehmomentkorrekturbetrag Tα (siehe 4, usw.) in einer Richtung modifiziert, die Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M unterdrückt, die den Schaltvorgang voranbringen bzw. beschleunigen. Mit anderen Worten, durch Verwendung des von der ersten Drehmomentkorrektursektion 33 gesetzten Drehmomentkorrekturbetrags Tα als ein Bezug, modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Drehmomentkorrekturbetrag in einer Richtung, die Änderungen in der Drehzahl der Schalteingangswelle M hervorruft, die den Schaltvorgang verlangsamen. Die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 funktioniert als zweites Drehmomentkorrekturmittel.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden die von der ersten Drehmomentkorrektursektion 33 und der zweiten Drehmomentkorrektursektion 34 gemachten Korrekturen des Ausgangsdrehmoments der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 zusammenfassend als „Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektur” bezeichnet.
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1-3. Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerungsinhalt
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Nachfolgend wird der Inhalt einer Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung entsprechend der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, korrigiert die erste Drehmomentkorrektursektion 33 das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 derart, dass die Drehmomentschwankungen der Schalteingangswelle M ausgelöscht werden, die mit der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E einhergehen. Mit anderen Worten korrigiert die erste Drehmomentkorrektursektion 33 das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2, indem ein Drehmoment, dessen Größe dem Drehmomentschwankungsbetrag der Schalteingangswelle M, das von dem Anfangsexplosionsdrehmoment verursacht wird, entspricht, von dem Ausgangsdrehmoment abgezogen wird und das resultierende Drehmoment auf die Schalteingangswelle M übertragen wird. Dabei ist ein Ausgangsdrehmoment T2c der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 nach Korrektur durch die erste Drehmomentkorrektursektion 33: T2c = T2 – Tα, wobei T2 ein Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 ist, das basierend auf der geforderten Antriebskraft gesetzt ist, und Tα ein vorbestimmter Drehmomentkorrekturbetrag ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Drehmomentkorrekturbetrag Tα als eine Zeitfunktion spezifiziert. D. h., der Drehmomentkorrekturbetrag Tα in der vorliegenden Ausführungsform ist als ein Betrag spezifiziert, der sich zeitlich ändert. In dem vorliegenden Beispiel ist, wie speziell in den Zeitkurven der 4 und 5 gezeigt, der Drehmomentkorrekturbetrag Tα als ein Wert spezifiziert, der von einem Startzeitpunkt der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektur (T04 in 4, T14 in 5) in einem vorbestimmten Ausmaß über eine vorbestimmte Zeitdauer zunimmt (T04 bis T05, T14 bis T15) und dann mit einer vorbestimmten Rate kurz danach auf Null abnimmt (T05 bis T06, T15 bis T16). Der Drehmomentkorrekturbetrag Tα wird als ein empirischer Wert beschafft, der experimentell vorher ermittelt wird und einheitlich allgemein festgesetzt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Beziehung zwischen der abgelaufenen Zeit und dem Drehmomentkorrekturbetrag Tα in einem Speicher 38 als ein Kennfeld oder eine Gleichung gespeichert ist. Weiter sei darauf hingewiesen, dass der Drehmomentkorrekturbetrag Tα vorzugsweise basierend auf verschiedenen Parametern festgesetzt wird, die mit dem Betrieb der Brennkraftmaschine E zusammenhängen, wie die Kühlmitteltemperatur. In einem solchen Fall können beispielsweise die Beziehungen zwischen den Betriebsparametern und dem Drehmomentkorrekturbetrag Tα unter verschiedenen Bedingungen experimentell ermittelt werden und in dem Speicher 38 als ein Kennfeld gespeichert werden, und der Drehmomentkorrekturbetrag Tα, ermittelt basierend auf den erfassten Betriebsparametern und dem Kennfeld. Weiter führt in der vorliegenden Ausführungsform, nachdem die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32 die Kraftstoffeinspritzung startet und die Brennkraftmaschine E zündet, die erste Drehmomentkorrektursektion 33 die Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektur mit dem als Punkt (T04, T14) gesetzten Startpunkt durch, folgend auf den Ablauf einer vorbestimmten Zeit.
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Eine überschüssige Luftmenge beim Anlassen der Brennkraftmaschine E ist eine Menge, die nicht einheitlich ist und innerhalb eines bestimmten Bereiches variiert. Daher kann die Größe des Anfangsexplosionsdrehmoments ebenfalls innerhalb eines bestimmten Bereiches variieren. Selbst wenn die erste Drehmomentkorrektursektion 33 das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 derart korrigiert, dass die Drehmomentschwankungen der Schalteingangswelle M, die von dem Anfangsexplosionsmoment verursacht sind, ausgelöscht werden, kann somit der einheitlich gesetzte Drehmomentkorrekturbetrag Tα das Anfangsexplosionsdrehmoment nicht vollständig ausgleichen, das innerhalb eines bestimmten Bereiches variieren kann. Wenn beispielsweise das Anfangsexplosionsdrehmoment größer als der erwartete Betrag ist, wirkt das verbleibende Anfangsexplosionsdrehmoment, das mit dem vorbestimmten Drehmomentkorrekturbetrag Tα nicht absorbiert werden konnte, derart, dass die Drehzahl der Schalteingangswelle M zunimmt. Wenn das Anfangsexplosionsdrehmoment kleiner als der erwartete Betrag ist, wirkt der verbleibende Drehmomentkorrekturbetrag Tα, nachdem der Drehmomentkorrekturbetrag Tα das Anfangsexplosionsdrehmoment auslöscht, derart, dass die Drehzahl der Schalteingangswelle M abnimmt.
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Solche Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M, die auf Variationen des Betrags des Anfangsexplosionsdrehmoments beruhen, stellen fast kein Problem dar, da die Brennkraftmaschinenanlassanforderung in einer Situation gemacht wird, in der keine Schaltanforderung vorliegt, und auch, weil, wenn die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung alleine durchgeführt wird, das verbleibende Anfangsexplosionsdrehmoment, das nicht vollständig ausgelöscht wird, einfach auf die Räder W übertragen wird. Wenn jedoch die Brennkraftmaschinenanlassanforderung und die Schaltanforderung annähernd gleichzeitig gemacht werden, und eine Überlappung zwischen der Erzeugung des Anfangsexplosionsdrehmoments und des Schaltvorgangs der Drehzahländerungsvorrichtung TM vorliegt, kann während des Schaltvorgangs ein Schaltstoß auftreten. Wenn nämlich die Größe des Anfangsexplosionsdrehmoments, das beim Anlassen der Brennkraftmaschine E aktuell erzeugt wird, größer oder kleiner als erwartet ist, schreitet der Schaltvorgang rasch voran, basierend auf einer Beziehung mit der Richtung von Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M während des Schaltvorgangs, und ein Schaltstoß kann während des Schaltvorgangs auftreten. Als ein Beispiel zeigt 10 ein Zeitdiagramm der Erzeugung eines größer als erwarteten Anfangsexplosionsdrehmoments während einer Runterschaltung. In diesem Fall nimmt die Drehzahl der Schalteingangswelle während des Schaltvorgangs stark zu und das Drehmoment der Schalteingangswelle M und das Drehmoment der Ausgangswelle O schwanken stark. Solche Schwankungen des Drehmoments der Ausgangswelle O führen zum Auftreten eines Schaltstoßes. Es sei darauf hingewiesen, dass für Vergleichszwecke gestrichelte Linien die Betriebszustände verschiedener Teile zeigen, wenn das Anfangsexplosionsdrehmoment erwartungsgemäß erzeugt wird.
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Es sei auch darauf hingewiesen, dass der vorstehend beschriebene Schaltstoß insbesondere die Neigung hat, dann aufzutreten, wenn das Anfangsexplosionsdrehmoment nahe einem Endpunkt des Schaltvorgangs erzeugt wird. Die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, die in der Hauptsteuereinheit 30 der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist, hat eine Funktion, ein solches Problem zu lösen, wenn eine Überlappung zwischen der Erzeugung des Anfangsexplosionsdrehmoments und dem Schaltvorgang der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung TM vorliegt.
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Wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E während des Schaltvorgangs der Drehzahländerungsvorrichtung TM auftritt, modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Drehmomentkorrekturbetrag Tα, der von der ersten Drehmomentkorrektursektion 33 gesetzt ist, in eine Richtung, die Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M unterdrückt, die den Schaltvorgang voranbringen. Es sei darauf hingewiesen, dass, um zwischen dem Drehmomentkorrekturbetrag Tα, der von der ersten Drehmomentkorrektursektion 33 gesetzt wird, und dem modifizierten Drehmomentkorrekturbetrag, der von der zweiten Drehmomentkorrektur 34 gesetzt wird, in der nachfolgenden Beschreibung zu unterscheiden, der erstere als ein Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα bezeichnet wird und der letztere einfach als ein Drehmomentkorrekturbetrag γ bezeichnet wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, ob ein Schaltvorgang abläuft, basierend darauf, ob die Trägheitsphase Pi zu diesem Zeitpunkt während einer Änderung des Ganges vorhanden ist. Wie vorstehend erläutert ist die Trägheitsphase Pi eine Zeitdauer, während der sich die aktuelle Drehzahl Nm der Schalteingangswelle M von der geschätzten Vor-Schaltdrehzahl Na der Schalteingangswelle M in Richtung auf die geschätzte Nach-Schaltdrehzahl Nb ändert, die basierend auf der Drehzahl der Ausgangswelle O berechnet werden. Die Bestimmung, ob die Trägheitsphase Pi vorhanden ist, geschieht basierend auf einer Information, die von einer Differenzdrehzahlermittlungssektion 35 akquiriert wird.
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Die Differenzdrehzahlermittlungseinheit 35 ist dabei ein funktionaler Teil, der eine Differenzdrehzahl akquiriert, die die Drehzahldifferenz zwischen der aktuellen Drehzahl Nm der Schalteingangswelle M und einer vorbestimmten Referenzdrehzahl ist. In der vorliegenden Ausführungsform akquiriert die Differenzdrehzahlermittlungssektion 35 eine erste Differenzdrehzahl ΔNa zwischen der aktuellen Drehzahl Nm der Schalteingangswelle M und der geschätzten Vor-Schaltdrehzahl Na und eine zweite Differenzdrehzahl ΔNb zwischen der aktuellen Drehzahl Nm der Schalteingangswelle M und der geschätzten Nach-Schaltdrehzahl Nb. Es sei darauf hingewiesen, dass die aktuelle Drehzahl Nm der Schalteingangswelle M durch Erfassung unter Verwendung des Schalteingangswellendrehzahlsensors Se1 akquiriert wird. Zusätzlich wird die geschätzte Vor-Schaltdrehzahl Na akquiriert als das Produkt der Drehzahl der Ausgangswelle O, die durch Erfassung unter Verwendung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors Se2 akquiriert wird, und dem Drehzahlverhältnis des Sollgangs vor dem Schalten. Weiter wird die geschätzte Nach-Schaltdrehzahl Nb akquiriert als das Produkt der Drehzahl der Ausgangswelle O, die akquiriert wird durch Erfassung unter Verwendung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors Se2, und dem Drehzahlverhältnis des Sollgangs nach dem Schalten.
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Die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 bestimmt den Startpunkt der Trägheitsphase Pi als einen Zeitpunkt (T02, T12), zu dem die erste Differenzdrehzahl ΔNa eine Größe erreicht, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 bestimmt auch den Endpunkt der Trägheitsphase Pi als einen Zeitpunkt (T05, T15), zu dem die zweite Differenzdrehzahl ΔNb eine Größe erreicht, die gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. In dem vorliegenden Beispiel sind die vorbestimmten Werte in diesen Fällen gleich Null („0”). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und Werte wie 0 bis 100 (U/min) können ebenfalls gesetzt werden.
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Weiter bestimmt bei der vorliegenden Ausführungsform die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, ob zu dem Zeitpunkt eine vorbestimmte „Schaltendperiode Pe” insbesondere innerhalb der Trägheitsphase Pi vorliegt. Dabei bestimmt in der vorliegenden Ausführungsform die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, ob die Schaltendperiode Pe vorhanden ist, basierend auf der zweiten Differenzdrehzahl ΔNb, die von der Differenzdrehzahlermittlungssektion 35 akquiriert wird. Genauer bestimmt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, dass die Schaltendperiode Pe vorhanden ist, wenn die zweite Differenzdrehzahl ΔNb an diesem Punkt gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Synchronisationsbestimmungsdifferenzdrehzahl ΔNs ist, die vorher gesetzt wird (siehe 4, usw.). Als die Synchronisationsbestimmungsdifferenzdrehzahl ΔNs kann ein Wert wie 300 bis 1000 (U/min) gesetzt werden. Ein Wert wie 500 bis 600 (U/min) ist bevorzugt. Die Synchronisationsbestimmungsdifferenzdrehzahl ΔNs entspricht in der vorliegenden Ausführungsform einer „Synchronisationsbestimmungsschwelle” der vorliegenden Erfindung.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung bestimmt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, dass die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E nach einer vorbestimmten Zeit aufgetreten ist, unter Verwendung eines Zeitpunktes (T03, T13), zu dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine E zunimmt und die Zündstartdrehzahl Nf als eine Referenz erreicht. Als die vorbestimmte Zeit kann in einem solchen Fall ein Wert wie 50 bis 200 (ms) gesetzt werden.
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Die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 ändert den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα, wenn ein Zeitpunkt (T04, T14) nach Ablauf der vorbestimmten Zeit, die den Zeitpunkt (T03, T13), an dem die Zündstartdrehzahl Nf erreicht wird, als einen Bezug nutzt, innerhalb der Schaltendperiode Pe innerhalb der Trägheitsphase Pi liegt, d. h., wenn die zweite Differenzdrehzahl ΔNb größer als Null und gleich oder kleiner als die Synchronisationsbestimmungsdifferenzdrehzahl ΔNs ist. In der vorliegenden Ausführungsform addiert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 einen speziellen Drehmomentkorrekturbetrag Tβ zu dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα, wodurch der Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα modifiziert wird, um einen Drehmomentkorrekturbetrag Tγ (Tγ = Tα + Tβ) zu erhalten. In diesem Fall ist ein Ausgangsdrehmoment T2c' der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 nach Korrektur durch die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 wie folgt: T2c' = T2 – Tγ = T2c – Tβ
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Abhängig von der Richtung, in der der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung TM geschaltet wird, modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα in eine Richtung, die Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M unterdrückt, die den Schaltvorgang voranbringen. Wenn der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung TM von der Schaltsteuerung auf einen Gang mit einem größeren Drehzahlverhältnis geschaltet wird (wenn die Gangwechselvorrichtung TM runtergeschaltet wird), wie in 4 dargestellt, modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα so, dass das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 in negativer Richtung geändert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform addiert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den speziellen Drehmomentkorrekturbetrag Tβ, der auf einen positiven Wert (Tβ > 0) gesetzt wird, zu dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα, wodurch der Drehmomentkorrekturbetrag Tγ, der von dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα erhöht ist, bestimmt wird (Tγ = Tα + Tβ). Auf diese Weise ist das Ausgangsdrehmoment T2c' (dargestellt durch eine durchgehende Linie in 4) der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 nach Korrektur durch die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 kleiner als das Ausgangsdrehmoment T2c (dargestellt durch eine gestrichelte Linie in 4) der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 nach Korrektur durch die erste Drehmomentkorrektursektion 33. Es sei darauf hingewiesen, dass ähnlich dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα der vorstehend beschriebene Spezialdrehmomentkorrekturbetrag Tβ als ein Wert spezifiziert ist, der, unter Verwendung des Startzeitpunktes der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektur als Referenz, in einem vorbestimmten Maß zunimmt und dann in einem vorbestimmten Maß bald danach auf Null abnimmt. Der Spezialdrehmomentkorrekturbetrag Tβ wird ebenfalls als ein empirischer Wert akquiriert, der experimentell vorher ermittelt wird und als ein allgemeiner Wert einheitlich gesetzt wird (ähnlich nachfolgend).
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Unter der Annahme, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Drehzahl der Ausgangswelle O praktisch gleich bleiben, nimmt während einer Runterschaltung die Drehzahl der Schalteingangswelle M zu. Wenn das Anfangsexplosionsdrehmoment in diesem Fall größer ist als die erwartete Größe, wirkt das verbleibende Anfangsexplosionsdrehmoment, das von dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα nicht absorbiert werden kann, in Richtung einer Zunahme der Drehzahl der Schalteingangswelle M. Bezüglich dieses Punktes wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E in der Schaltendperiode Pe stattfindet, das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 durch den Drehmomentkorrekturbetrag Tγ korrigiert, der ausgehend von dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα erhöht wird. Somit wird eine Zunahme der Drehzahl der Schalteingangswelle im Vergleich zu keiner Korrektur durch die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 (Korrektur nur durch die erste Drehmomentkorrektursektion 33) stärker unterdrückt. Entsprechend kann ein rasches Voranschreiten des Schaltvorgangs in der Schaltendperiode Pe in geeigneter Weise unterdrückt werden, und das Auftreten eines Schaltstoßes kann wirksam unterdrückt werden. In einem Vergleich zwischen dem Zeitdiagramm der 4 und dem Zeitdiagramm der früher beschriebenen 10, das Probleme mit dem Stand der Technik zeigt, ist klar, dass die Drehmomentschwankungen der Ausgangswelle O unterdrückt werden und das Auftreten eines Schaltstoßes wirksam unterdrückt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass, wie aus der vorstehenden Beschreibung evident wird, die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung und die Schaltsteuerung gleichzeitig parallel in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt werden. Daher wird vor dem Abschluss sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung ein hoch zufrieden stellendes Betriebsverhalten erzielt.
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Wenn in dem vorstehend beschriebenen Beispiel das Anfangsexplosionsdrehmoment kleiner als der erwartete Betrag ist, bewirkt der verbleibende Drehmomentkorrekturbetrag Tα, nachdem der Drehmomentkorrekturbetrag Tα das Anfangsexplosionsdrehmoment auslöscht, eine Abnahme der Drehzahl der Schalteingangswelle M. In diesem Fall sowie, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E in der Schaltendperiode Pe auftritt, wird das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 um den Drehmomentkorrekturbetrag Tγ korrigiert, der ausgehend von dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα erhöht wird. Somit wird eine Erhöhung der Drehzahl der Schalteingangswelle M verglichen mit dem Fall keiner Korrektur durch die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 besser unterdrückt und der Schaltvorgang selbst ist in der Schaltendperiode Pe etwas verlangsamt. Da die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung und die Schaltsteuerung gleichzeitig parallel zueinander durchgeführt werden, wird dennoch ein zufrieden stellenderes Betriebsverhalten vor Beendigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung erreicht, im Vergleich dazu, dass diese sequenziell durchgeführt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass, weil der Schaltvorgang in der Schaltendperiode Pe nicht rasch voranschreitet, das Auftreten eines Schaltstoßes kaum zu einem Problem wird.
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Wenn der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung TM von der Schaltsteuerung auf einen Gang mit einem kleineren Drehzahlverhältnis geschaltet wird (wenn die Drehzahländerungsvorrichtung TM hochgeschaltet wird), wie in 5 dargestellt, modifiziert dabei die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα derart, dass das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 in positiver Richtung geändert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform addiert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den speziellen Drehmomentkorrekturbetrag Tβ, der auf einen negativen Wert (Tβ < 0) gesetzt wird, zu dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα, wodurch der Drehmomentkorrekturbetrag Tγ, der von dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα abgezogen wird, bestimmt wird (Tγ = Tα + Tβ). Auf diese Weise ist das Ausgangsdrehmoment T2c' (dargestellt durch eine durchgehende Linie in 5) der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 nach Korrektur durch die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 größer als das Ausgangsdrehmoment T2c (dargestellt durch eine gestrichelte Linie in 5) der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 nach Korrektur durch die erste Drehmomentkorrektursektion 33.
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Unter der Annahme, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Drehzahl der Ausgangswelle O im Wesentlichen gleich bleiben, nimmt während einer Hochschaltung die Drehzahl der Schalteingangswelle M ab. Wenn das Anfangsexplosionsdrehmoment kleiner als die erwartete Größe ist, bewirkt in diesem Fall der verbleibende Drehmomentkorrekturbetrag Tα, nachdem der Drehmomentkorrekturbetrag Tα das Anfangsexplosionsdrehmoment auslöscht, eine Abnahme der Drehzahl der Schalteingangswelle M. Bezüglich dieses Punktes wird bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E in der Schaltendperiode Pe auftritt, das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 um den Drehmomentkorrekturbetrag Tγ korrigiert, der von dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα abgezogen wird. Somit wird eine Abnahme der Drehzahl der Schalteingangswelle M im Vergleich dazu, dass keine Korrektur durch die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 (Korrektur nur durch die erste Drehmomentkorrektursektion 33) erfolgt, besser unterdrückt. Entsprechend kann ein rasches Voranschreiten des Schaltvorgangs in der Schaltendperiode Pe in geeigneter Weise unterdrückt werden und das Auftreten eines Schaltstoßes kann wirksam unterdrückt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass ähnlich dem Runterschalten ein hoch zufrieden stellendes Betriebsverhalten vor Beendigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung erreicht wird.
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Wenn das Anfangsexplosionsdrehmoment in diesem Fall größer als die erwartete Größe ist, bewirkt das verbleibende Anfangsexplosionsdrehmoment, das von dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα nicht absorbiert werden konnte, eine Erhöhung der Drehzahl der Schalteingangswelle M. In diesem Fall sowie, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E in der Schaltendperiode Pe auftritt, wird das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 durch den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tγ korrigiert, der von dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα abgezogen wird. Somit wird eine Abnahme der Drehzahl der Schalteingangswelle M im Vergleich zu keiner Korrektur durch die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 besser unterdrückt, und der Schaltvorgang selbst wird in der Schaltendperiode Pe etwas verlangsamt. Dennoch wird ähnlich wie beim Runterschalten ein zufrieden stellendes Betriebsverhalten vor Beendigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung erreicht und das Auftreten eines Schaltstoßes wird kaum zu einem Problem.
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1-4. Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerungsverfahren
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Nachfolgend wird das Verfahren der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung des Hybridantriebssystems H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Verfahren der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung, das nachfolgend beschrieben wird, wird von funktionalen Teilen durchgeführt, nämlich der Hauptsteuereinheit 30, der Steuereinheit 21 für die Brennkraftmaschine, der Steuereinheit 22 für die erste drehende Elektromaschine und der Steuereinheit 23 für die zweite drehende Elektromaschine. Wenn diese funktionalen Teile durch Programme konfiguriert sind, arbeitet eine Rechnerverarbeitungsvorrichtung, die die Steuereinheiten enthält, als ein Rechner, der ein Programm ausführt, das jeden funktionalen Teil bildet.
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Wie in 6 dargestellt, wird zunächst bestimmt, ob die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung in Arbeit ist (Schritt #01). Diese Bestimmung kann beispielsweise basierend auf der Brennkraftmaschinenanlassanforderung erfolgen. Wenn bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung in Arbeit ist (Schritt #01: Ja), setzt die erste Drehmomentkorrektursektion 33 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα (Schritt #02). Wenn die Zündbeginndrehzahl Nf, bald nachdem die Brennkraftmaschinenanlasssteuerung die Drehzahl der Brennkraftmaschine E erhöht, erreicht wird (Schritt #03: Ja), wird die Brennkraftmaschine E angelassen, indem die Kraftstoffeinspritzung in die Brennkammer der Brennkraftmaschine E beginnt und der Kraftstoff gezündet wird (Schritt #04). Ein Zeitgeber startet zu einem Zeitpunkt, an dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine E die Zündbeginndrehzahl Nf erreicht (Schritt #05). Zu einem Zeitpunkt, zu dem eine vorbestimmte Zeit nach Starten des Zeitgebers abgelaufen ist (Schritt #06: Ja), wird bestimmt, ob dieser Zeitpunkt innerhalb des Schaltvorgangs liegt (im vorliegenden Beispiel, die Schaltendperiode Pe in der Trägheitsphase Pi) (Schritt #07).
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Wenn bestimmt wird, dass der Zeitpunkt innerhalb des Schaltvorgangs liegt (Schaltendperiode Pe) (Schritt #07: Ja), wird das Schalten als ein Runterschalten bestimmt (Schritt #08). Wenn ein Runterschalten bestimmt wird (Schritt #08: Ja), setzt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den speziellen Drehmomentkorrekturbetrag Tβ, der ein positiver Wert ist (Tβ > 0) (Schritt #09). Wenn keine Runterschaltung bestimmt wird, d. h., wenn die Schaltung als eine Hochschaltung bestimmt wird (Schritt #08: Nein), setzt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den speziellen Drehmomentkorrekturbetrag Tβ, der ein negativer Wert ist (Tβ < 0) (Schritt #10). Die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 führt dann eine Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektur durch Korrektur des Ausgangsdrehmoments der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 (Schritt #11) durch. Zu dieser Zeit korrigiert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 basierend auf dem Drehmomentkorrekturbetrag Tγ, der akquiriert wird, indem der spezielle Drehmomentkorrekturbetrag Tβ zu dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα addiert wird (Tγ = Tα + Tβ).
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Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn bestimmt wird, dass der Zeitpunkt nicht innerhalb des Schaltvorgangs (Schaltendperiode Pe) im Schritt #07 liegt, d. h., wenn die Schaltsteuerung nicht in Arbeit ist oder wenn die Schaltsteuerung in Arbeit ist, aber der Zeitpunkt vor der Schaltendperiode Pe (Schritt #07: Nein) liegt, die erste Drehmomentkorrektursektion 33 eine Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektur durchführt, indem das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine (Schritt #11) korrigiert wird. Zu dieser Zeit korrigiert die erste Drehmomentkorrektursektion 33 das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2, basierend nur auf dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα. Die Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung ist dadurch beendet.
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2. Ausführungsform
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Eine zweite Ausführungsform des Hybridantriebssystems entsprechend der vorliegenden Erfindung wird basierend auf den Zeichnungen beschrieben. 7 ist eine Prinzipdarstellung, die die Konfiguration des Hybridantriebssystems H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Hybridantriebssystem H ist als ein Hybridantriebssystem der so genannten „Ein-Motor-Parallelbauart” konfiguriert. Das Hybridantriebssystem H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform hat ein Antriebsübertragungssystem, dessen spezifische Konfiguration sich von der ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsform unterscheidet und die Konfiguration des Steuersystems des Hybridantriebssystems unterscheidet sich ebenfalls teilweise entsprechend. Zusätzlich unterscheidet sich der spezielle Inhalt der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung teilweise von der der ersten Ausführungsform. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf Punkte, in denen sich das Hybridantriebssystem H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform von dem der ersten Ausführungsform unterscheidet. Es sei darauf hingewiesen, dass Aspekte, die nicht im einzelnen Detail beschrieben sind, ähnlich denen der ersten Ausführungsform sind.
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Das Hybridantriebssystem H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform enthält die Eingangswelle I, die antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E gekuppelt ist; die Ausgangswelle O, die antriebsmäßig mit den Rädern W gekuppelt ist; eine drehende Elektromaschine MG; und die Drehzahländerungsvorrichtung TM. Jede dieser Konfigurationen ist innerhalb des Antriebssystemgehäuses (nicht dargestellt) aufgenommen, das an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist.
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Die Eingangswelle I ist antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine E gekuppelt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Eingangswelle I antriebsmäßig mit der Schalteingangswelle M über eine Eingangskupplung CT gekoppelt. Dabei ist die Eingangskupplung CT zwischen der Brennkraftmaschine E und der drehenden Elektromaschine MG vorhanden und kann zwischen einer Übertragung und einer Nicht-Übertragung von Antriebsleistung zwischen der Brennkraftmaschine E und der drehenden Elektromaschine MG schalten. Die Eingangskupplung CT kuppelt selektiv die Eingangswelle I und die Schalteingangswelle M miteinander. Eine nasse Mehrscheibenkupplung, eine trockene Einscheibenkupplung oder ähnliches ist beispielsweise für die Verwendung als diese Art von Eingangskupplung CT geeignet. Die Eingangskupplung CT der vorliegenden Ausführungsform entspricht einer „Reibeingriffsvorrichtung” der vorliegenden Erfindung. Weiter entspricht die Eingangswelle I dem „Antriebseingangsbauteil” und die Schalteingangswelle M entspricht dem „Eingangsbauteil” der vorliegenden Erfindung.
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Die drehende Elektromaschine MG enthält einen Stator St, der an dem Antriebssystemgehäuse befestigt ist; und einen Rotor Ro, der drehbar an der radialen Innenseite des Stators St gehalten ist. Der Rotor Ro der drehenden Elektromaschine MG ist antriebsmäßig mit der Schalteingangswelle M gekuppelt, so dass er zusammen mit der Schalteingangswelle M dreht. / Die drehende Elektromaschine MG kann als ein Motor (Elektromotor) funktionieren, der elektrische Leistung erhält, um Antriebsleistung zu erzeugen, und kann auch als ein Generator (elektrischer Generator) funktionieren, der Antriebsleistung erhält, um elektrische Leistung zu erzeugen. Wenn die drehende Elektromaschine MG als ein Generator funktioniert, erzeugt sie Elektrizität unter Verwendung des Drehmoments der Brennkraftmaschine E und der Trägheit des Fahrzeugs und liefert elektrische Leistung zur Ladung der Batterie 11. Wenn die drehende Elektromaschine als ein Motor funktioniert, erhält sie in der Batterie 11 gespeicherte elektrische Leistung und führt einen Leistungsbetrieb durch. Eine Betriebssteuerung für die drehende Elektromaschine MG wird von einer Steuereinheit der drehenden Elektromaschine (nicht dargestellt) und einem Inverter (nicht dargestellt) entsprechend einem Steuerbefehl von der Hauptsteuereinheit 30 durchgeführt.
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Nachdem die Brennkraftmaschinenanlassanforderung vorliegt, lässt die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32, die in der Hauptsteuereinheit 30 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist, die Brennkraftmaschine E an, indem der Betrieb der Eingangskupplung CT über die Hydrauliksteuervorrichtung 26 gesteuert wird und die Drehzahl und das Drehmoment der drehenden Elektromaschine MG über die Steuereinheit für die drehende Elektromaschine gesteuert werden. Genauer bringt die Brennkraftmaschinenanlasssteuersektion 32 die Eingangskupplung CT in Eingriff, die in dem elektrischen Fahrmodus außer Eingriff ist, und erhöht die Drehzahl und das Drehmoment der drehenden Elektromaschine MG, was die Drehzahl der Brennkraftmaschine E über die in Eingriff befindliche Eingangskupplung CT erhöht. Wenn die Zündbeginndrehzahl Nf bald nach Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine E erreicht ist, lässt die Brennkraftmaschinenanlasssteuerungssektion 32 die Brennkraftmaschine E an, indem die Kraftstoffeinspritzung in die Brennkammer der Brennkraftmaschine E beginnt und der eingespritzte Kraftstoff innerhalb der Brennkammer gezündet wird.
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Die erste Drehmomentkorrektursektion 33 ist ein funktionaler Teil, der das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine MG korrigiert, so dass Drehmomentschwankungen der Eingangswelle M aufgehoben werden, die mit der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E einhergehen. Die erste Drehmomentkorrektursektion 33 korrigiert das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine MG, so dass die Drehmomentschwankungen der Schalteingangswelle M aufgehoben werden, die durch das Anfangsexplosionsdrehmoment verursacht sind, das von der Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E erzeugt wird. Das Verfahren, mit dem die erste Drehmomentkorrektursektion 33 den Drehmomentkorrekturbetrag Tα setzt, ist identisch zu dem Verfahren, das in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet wird, und wird daher hier nicht im Detail erläutert.
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Die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 ist ein funktionaler Teil, der, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E während eines Schaltvorgangs der Drehzahländerungsvorrichtung TM auftritt, den Drehmomentkorrekturbetrag Tα, der von der ersten Drehmomentkorrektursektion 33 gesetzt ist, in eine Richtung modifiziert, die Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M unterdrückt, die den Schaltvorgang voranbringen. Unter Verwendung des von der ersten Drehmomentkorrektursektion 33 gesetzten Drehmomentkorrekturbetrags Tα als eine Referenz modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Drehmomentkorrekturbetrag in eine Richtung, die Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M hervorruft, die den Schaltvorgang verlangsamen.
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In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, ob die Schaltendperiode Pe in Arbeit ist, basierend auf einer vorbestimmten projizierten verbleibenden Schaltzeit ΔT. Dabei wird die projizierte verbleibende Schaltzeit ΔT basierend auf der zweiten Differenzdrehzahl ΔNb berechnet, die von der Differenzdrehzahlermittlungseinheit 35 akquiriert wird, und einer aktuellen Drehbeschleunigung (Drehzahländerungsrate) Am der Schalteingangswelle M, die von einer Drehbeschleunigungsermittlungssektion 36 akquiriert wird. Genauer wird die projizierte verbleibende Schaltzeit ΔT zu jedem Zeitpunkt als ein Quotient berechnet, der durch Dividieren der zweiten Differenzdrehzahl ΔNb zu einem jeweiligen Zeitpunkt durch die Drehbeschleungigung Am zu dem jeweiligen Zeitpunkt erhalten wird. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, dass die Schaltendperiode Pe in Arbeit ist, wenn die projizierte verbleibende Schaltzeit ΔT an dem Zeitpunkt gleich oder kleiner als eine vorbestimmte verbleibende Synchronisationsbestimmungsschaltzeit ΔTs ist, die vorher gesetzt wird (siehe 8 usw.). Als die verbleibende Synchronisationsbestimmungsschaltzeit ΔTs kann ein Wert wie 100 bis 300 (ms) gesetzt werden. Ein Wert wie 150 bis 200 (ms) ist bevorzugt. Die verbleibende Synchronisationsbestimmungsschaltzeit ΔTs in der vorliegenden Ausführungsform entspricht der „Synchronisationsbestimmungsschwelle” der vorliegenden Erfindung.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ändert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα, wenn ein Zeitpunkt nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeit, die den Zeitpunkt, an dem die Zündbeginndrehzahl Nf erreicht wird, als einen Bezug nutzt, innerhalb der Schaltendperiode Pe innerhalb der Trägheitsphase Pi liegt, d. h., wenn die zweite Differenzdrehzahl ΔNb größer als Null ist und die projizierte verbleibende Schaltzeit ΔT gleich oder kleiner als die verbleibende Synchronisationsbestimmungsschaltzeit ΔTs ist. Abhängig von der Richtung, in der der Gang der Drehzahländerungsvorrichtung TM geschaltet wird, modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturwert Tα in eine Richtung, die Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M unterdrückt, die den Schaltvorgang voranbringen, was ähnlich der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist. Das heißt, im Falle einer Runterschaltung mittels der Schaltsteuerung modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα derart, dass das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine MG in negativer Richtung bezüglich des Ausgangsdrehmoments der drehenden Elektromaschine MG nach Korrektur durch die erste Drehmomentkorrektursektion 33 verändert wird. Im Fall einer Hochschaltung mittels der Schaltsteuerung modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 dagegen den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα derart, dass das Ausgangsdrehmoment der drehenden Elektromaschine MG in positiver Richtung bezüglich des Ausgangsdrehmoments der drehenden Elektromaschine MG nach Korrektur durch die erste Drehmomentkorrektursektion 33 verändert wird.
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Auf diese Weise ist ähnlich dem Hybridantriebssystem H entsprechend der ersten Ausführungsform das Hybridantriebssystem H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, das die vorstehend beschriebene Anfangsexplosionsdrehmomentsteuerung durchführen kann, auch in der Lage, das Auftreten eines Stoßes zu unterdrücken und ein zufrieden stellendes Betriebsverhalten vor Beendigung sowohl der Brennkraftmaschinenanlasssteuerung als auch der Schaltsteuerung zu erzielen, wenn eine Brennkraftmaschinenanlassanforderung und eine Schaltanforderung im Wesentlichen gleichzeitig gemacht werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform enthält das Hybridantriebssystem H ein Kennfeld eines revidierten Drehmomentkorrekturbetrags Tδ und speichert es in dem Speicher 38, das selektiv nur verwendet wird, wenn eine Überlappung zwischen der Erzeugung des Anfangsexplosionsdrehmoments und dem Schaltvorgang der Drehzahländerungsvorrichtung TM vorliegt. Dieses Kennfeld ist getrennt von dem Kennfeld des Basisdrehmomentkorrekturbetrags Tα, das normalerweise verwendet wird. Der revidierte Drehmomentkorrekturbetrag Tδ wird als ein Drehmomentkorrekturbetrag gesetzt, der bezüglich des von der ersten Drehmomentkorrektursektion 33 gesetzten Basisdrehmomentkorrekturbetrags Tα in einer Richtung vormodifiziert ist, die Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M unterdrückt, die den Schaltvorgang voranbringen. Der revidierte Drehmomentkorrekturbetrag Tδ entspricht dem modifizierten Drehmomentkorrekturbetrag Tγ der ersten Ausführungsform, der durch Addieren des speziellen Drehmomentkorrekturbetrags Tβ zu dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα akquiriert wird (Tγ = Tα + Tβ). Ähnlich dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα ist der oben beschriebene revidierte Drehmomentkorrekturbetrag Tδ als ein Wert spezifiziert, der von dem Startzeitpunkt der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektur in einer vorbestimmten Rate über eine vorbestimmte Zeit zunimmt und bald danach in einer vorbestimmten Rate auf Null abnimmt. Der revidierte Drehmomentkorrekturbetrag Tδ wird ebenfalls als ein empirischer Wert akquiriert, der experimentell vorher bestimmt und einheitlich als allgemeiner Wert gesetzt wird, ähnlich dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα und dem speziellen Drehmomentkorrekturbetrag Tβ. Durch Einsetzen einer Konfiguration, die den revidierten Drehmomentkorrekturbetrag Tδ als ein Kennfeld enthält, hat das Hybridantriebssystem H entsprechend der vorliegenden Ausführungsform auf diese Weise den Vorteil einer kürzeren Rechenverarbeitung für die Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung.
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3. Weitere Ausführungsformen
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Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen des Hybridantriebssystems entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die charakteristischen Konfigurationen, die in den jeweiligen Ausführungsformen nachfolgend offenbart werden, nicht auf diese speziellen Ausführungsformen beschränkt sind, sondern auch in Kombination mit den charakteristischen Konfigurationen angewendet werden können, die in den anderen Ausführungsformen offenbart sind, wenn nicht eine Unvereinbarkeit vorliegt.
- (1) In der ersten beispielhaft vorstehend beschriebenen Ausführungsform addiert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den speziellen Drehmomentkorrekturbetrag Tβ zu dem Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα, wodurch der Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα modifiziert wird. In der zweiten vorstehend beispielhaft beschriebenen Ausführungsform setzt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den vormodifizierten revidierten Drehmomentkorrekturbetrag Tδ bezüglich des Basisdrehmomentkorrekturbetrags Tα, basierend auf dem Kennfeld des revidierten Drehmomentkorrekturbetrags Tδ. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Das heißt, die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 kann den Drehmomentkorrekturbetrag in jeglicher Weise modifizieren, vorausgesetzt, dass der Drehmomentkorrekturbetrag in einer Richtung modifiziert wird, die Änderungen der Drehzahl der Schalteingangswelle M unterdrückt, die den Schaltvorgang voranbringt. Beispielsweise kann in einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα modifizieren, indem der Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα mit einem vorbestimmten Koeffizienten multipliziert wird.
- (2) In der ersten vorstehend beispielhaft beschriebenen Ausführungsform werden der Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα und der spezielle Drehmomentkorrekturbetrag Tβ als Werte spezifiziert, die von dem Startpunkt der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektur in einem vorbestimmten Maß während einer vorbestimmten Zeitdauer zunehmen und dann bald danach in einem vorbestimmten Maß auf Null abnehmen. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Das heißt, eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, bei der einer oder beide dieser Drehmomentkorrekturbeträge als ein fester Wert spezifiziert ist/sind, der nicht mit dem Zeitablauf in Beziehung steht.
- (3) In den vorstehend beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen ist die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 derart konfiguriert, dass sie funktioniert, wenn die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E während der Schaltendperiode Pe innerhalb der Trägheitsphase Pi auftritt. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Das heißt, eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, bei der die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 funktioniert, wenn der Zeitpunkt, zu dem die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E auftritt, zumindest innerhalb der Trägheitsphase Pi ist, sogar wenn nicht innerhalb der Schaltendperiode Pe.
- (4) Bei der ersten beispielhaft vorstehend beschriebenen Ausführungsform bestimmt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, ob die Schaltendperiode Pe in Arbeit ist, basierend auf der zweiten Differenzdrehzahl ΔNb. In der zweiten vorstehend beispielhaft beschriebenen Ausführungsform bestimmt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, ob die Schaltendperiode Pe in Arbeit ist, basierend auf der projizierten verbleibenden Schaltzeit ΔT. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Das heißt, eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, in der, ob die Schaltendperiode Pe in Arbeit ist, auf beiden, der zweiten Drehzahl ΔNb und der projizierten verbleibenden Schaltzeit ΔT, basiert. In einem solchen Fall kann eine Konfiguration angewandt werden, bei der die Bestimmungsbedingungen gesetzt werden als die zweite Differenzdrehzahl ΔNb ist gleich oder kleiner als die Synchronisationsbestimmungsdifferenzdrehzahl ΔNs und die projizierte verbleibende Schaltzeit ΔT ist gleich oder kleiner als die verbleibende Synchronisationsbestimmungsschaltzeit ΔTs. Wenn beide Bestimmungsbedingungen erfüllt sind, wird bestimmt, dass die Schaltendperiode Pe in Arbeit ist bzw. vorliegt. Alternativ kann eine Konfiguration angewendet werden, bei der bestimmt ist, dass die Schaltendperiode Pe vorhanden ist, wenn eine dieser beiden Bedingungen erfüllt ist.
- (5) Bei den vorstehend beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen bestimmt die zweite Drehmomentkorrektursektion 34, dass die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E zu einem Zeitpunkt nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit aufgetreten ist, sobald die Drehzahl der Brennkraftmaschine E zunimmt und die Zündbeginndrehzahl Nf erreicht. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Das heißt, eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, bei der der Zeitpunkt, zu dem die Anfangsexplosion der Brennkraftmaschine E auftritt, bestimmt wird, beispielsweise auf der Basis des Zeitpunkts, zu dem der Kraftstoff in der Brennkraftmaschine E zündet oder des Zeitpunkts, zu dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine E die Zündbeginndrehzahl Nf erreicht.
- (6) In den vorstehend beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen modifiziert die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα in beiden Fällen, des Runterschaltens und des Hochschalten, mittels der Schaltsteuerung. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Das heißt, eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, bei der nur im Fall des Runterschaltens mittels der Schaltsteuerung beispielsweise die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα derart modifiziert, dass das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 in negative Richtung bezüglich des Ausgangsdrehmoments der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 (drehende Elektromaschine MG) nach Korrektur durch die erste Drehmomentkorrektursektion 33 geändert wird. Alternativ hat eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration, bei der nur im Fall des Hochschaltens mittels der Schaltsteuerung die zweite Drehmomentkorrektursektion 34 den Basisdrehmomentkorrekturbetrag Tα derart ändert, dass das Ausgangsdrehmoment der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 in die positive Richtung bezüglich des Ausgangsdrehmoments der zweiten drehenden Elektromaschine MG2 (drehenden Elektromaschine MG) nach Korrektur durch die erste Drehmomentkorrektursektion 33 geändert wird.
- (7) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden die Synchronisationsbestimmungsdifferenzgeschwindigkeit ΔNs, die verbleibende Synchronisationsbestimmungsschaltdauer ΔTs und andere verschiedene Bestimmungsreferenzwerte beispielhaft als spezifische numerische Werte angegeben. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt. Das heißt, diese spezifischen numerischen Werte sind reine Beispiele und können entsprechend den Charakteristika des Hybridantriebssytems H und des Fahrzeugs, in dem das Hybridantriebssystem H montiert ist, in geeigneter Weise modifiziert werden.
- (8) In der zweiten vorstehend beispielhaft beschriebenen Ausführungsform ist das Hybridantriebssystem H von der Ein-Motorparallelbauart, in der die Eingangswelle I und die Schalteingangswelle M selektiv antriebsmäßig über die Eingangskupplung CT gekuppelt sind. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Das heißt, ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, bei der keine Eingangskupplung CT vorhanden ist und die Eingangswelle I und die Ausgangswelle M antriebsmäßig in integrierter Weise gekuppelt sind.
- (9) In den vorstehend beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen werden die Tätigkeiten der verschiedenen Teile des Hybridantriebssystems H von der Hauptsteuereinheit 30, der Steuereinheit 21 der Brennkraftmaschine, der Steuereinheit 22 der ersten drehenden Elektromaschine und der Steuereinheit 23 der zweiten drehenden Elektromaschine, die zusammenwirken, gesteuert. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Das heißt, beispielsweise eine andere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, die eine einzelne Steuereinheit enthält, die die Steuerungen verschiedener Teile, einschließlich der Brennkraftmaschine E, der drehenden Elektromaschine MG (erste drehende Elektromaschine MG1, zweite drehende Elektromaschine MG2) und der Drehzahländerungsvorrichtung TM, steuert, und die Betriebe der verschiedenen Teile des Hybridantriebssystems H werden von der einzigen Steuereinheit gesteuert. In diesem Fall bildet die einzige Steuereinheit die „Steuervorrichtung” der vorliegenden Erfindung.
- (10) Die Konfigurationen des Antriebsübertragungssystems des Hybridantriebssystems H und die Inhalte der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung, die in den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurden, können in jedwelcher Art kombiniert werden, so lange keine Unverträglichkeiten auftreten. Das heißt, das erfindungsgemäße Hybridantriebssystem kann gebildet werden, indem in geeigneter Weise die Konfiguration des Antriebsübertragungssystems des Hybridantriebssystems H und der Inhalt der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, mit der Konfiguration des Antriebsübertragungssystems des Hybridantriebssystems H und dem Inhalt der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurden, kombiniert werden. Beispielsweise kann bei dem Hybridantriebssystem H der Zwei-Motorverzweigungsbauart der ersten Ausführungsform eine Konfiguration angewendet werden, bei der die Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung basierend auf dem Kennfeld des revidierten Drehmomentkorrekturbetrags Tδ, wie in der zweiten Ausführungsform, ausgeführt wird. Alternativ kann in dem Hybridantriebssystem H der Ein-Motorparallelbauart der zweiten Ausführungsform eine Konfiguration angewendet werden, bei der die Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung basierend auf dem speziellen Drehmomentkorrekturbetrag Tβ und einer vorbestimmten Gleichung, wie in der ersten Ausführungsform, durchgeführt wird. Das Gleiche gilt für Kombinationen der Konfiguration des Antriebsübertragungssystems des Hybridantriebssystems H und das Verfahren zum Bestimmen der Schaltendperiode Pe der Anfangsexplosionsdrehmomentkorrektursteuerung.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die vorliegende Erfindung ist gut zur Verwendung als ein Hybridantriebssystem geeignet und enthält eine drehende Elektromaschine; ein Eingangsbauteil, das antriebsmäßig mit einer Brennkraftmaschine und der drehenden Elektromaschine gekuppelt ist; ein Ausgangsbauteil, das antriebsmäßig mit einem Rad gekuppelt ist; eine Drehzahländerungsvorrichtung, die eine Mehrzahl schaltbarer Gänge enthält und die Drehzahl des Eingangsbauteils mit einem Drehzahlverhältnis der jeweiligen Gänge ändert und die geänderte Drehzahl auf das Ausgangsbauteil überträgt; und eine Steuervorrichtung, die wenigstens eine Betriebssteuerung für die drehende Elektromaschine durchführt.
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Bezugszeichenliste
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- H
- Hybridantriebssystem
- E
- Brennkraftmaschine
- MG
- drehende Elektromaschine
- MG1
- erste drehende Elektromaschine
- MG2
- zweite drehende Elektromaschine
- TM
- Drehzahländerungsvorrichtung
- DG
- Differenzialgetriebevorrichtung
- S
- Sonnenrad (erstes Drehelement)
- CA
- Träger (zweites Drehelement)
- R
- Hohlrad (drittes Drehelement)
- W
- Rad
- I
- Eingangswelle (Antriebseingangsbauteil)
- M
- Schalteingangswelle (Eingangsbauteil)
- O
- Ausgangswelle (Ausgangsbauteil)
- CT
- Eingangskupplung (Reibeingriffsvorrichtung)
- ΔNs
- Synchronisationsbestimmungsdifferenzdrehzahl (Synchronisationsbestimmungsschwellwert)
- ΔTs
- verbleibende Synchronisationsbestimmungsschaltzeit (Synchronisationsbestimmungsschwellwert)
- Pi
- Trägheitsphase
- Pe
- Schaltendperiode
- 22
- Steuereinheit der ersten drehenden Elektromaschine (Steuervorrichtung)
- 23
- Steuereinheit der zweiten drehenden Elektromaschine (Steuervorrichtung)
- 30
- Hauptsteuereinheit (Steuervorrichtung)
- 33
- erste Drehmomentkorrektursektion
- 34
- zweite Drehmomentkorrektursektion