DE112011101610T5

DE112011101610T5 - Steuervorrichtung für Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE112011101610T5
Application number: DE112011101610T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Tashiro
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2013-03-28
Also published as: CN102883931A; BR112012028929A2; WO2011142245A1; RU2531533C2; US20130046429A1; JPWO2011142245A1; US9045127B2; RU2012153683A; JP5655067B2

Abstract

Befindet sich ein Motor (2) in einem angehaltenen Zustand und das Fahrzeug in einem stehenden Zustand, ermöglicht eine Fahrsteuereinheit (8a2) dem Fahrzeug durch eine Antriebskraft eines hinteren E-Motors (6) in einer Zeitspanne nach dem Lösen der Bremse zu fahren, bis eine Einheit (8a1) zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis (8a1) bestimmt, dass für das Fahrzeug eine Beschleunigung gefordert wird. Während des Zeitraum bestimmt eine Einheit (8a4) zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit eine Startfahrgeschwindigkeit, wobei der Motor (2) auf der Basis einer Last gestartet wird, die von einer Lastschätzungseinheit (8a3) basierend auf einem dem hinteren E-Motor (6) gelieferten aktuellen Wert geschätzt wird. Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder größer der Startfahrgeschwindigkeit ist, startet eine Starteinheit (8a5) den Motor (2).

Description

Technischer Anwendungsbereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor ausgestattet ist.
Bisheriger Stand der Technik
Bislang war ein Hybridfahrzeug bekannt, das mit einem Motor (einem Verbrennungsmotor) und einem Motor (Elektromotor, im Folgenden E-Motor) als Antriebsquelle ausgestattet ist, das in der Lage ist, nur durch eine Antriebskraft des E-Motors zu fahren, wenn eine auf das Fahrzeug einwirkende Last gering ist (siehe Patentschrift 1).
Für das Hybridfahrzeug wurde eine Technologie vorschlagen, um das Ausmaß der Last im Augenblick des Starts eines Fahrzeugs in einem angehaltenen Zustand gemäß einer Straßenneigung, einem Transportgewicht und einer Last einer Klimaanlange zu erhalten, und falls die Last größer als ein bestimmter Wert ist, wird der Zeitpunkt zum Starten des Motors vorgesetzt, um die Abnahme der Antriebskraft zu verhindern.
Liste der zitierten Dokumente
Patentschriften

Patentschrift 1: Japanisches Patent Nr. 3791195

Übersicht über die Erfindung
Technische Problemstellung
In der Patenschrift 1 wird jedoch nicht beschrieben, wie der Startzeitpunkt vorgesetzt wird. Darüber hinaus ist es zum Erhalt der Last erforderlich, spezielle Vorrichtungen zum Erhalt der Straßenneigung und des Transportgewichts im Hybridfahrzeug anzubringen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben dargelegten Probleme entwickelt. Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Verbrennungsmotor nach einer Zeitsteuerung zu starten, um zu verhindern, dass eine Antriebskraft gemäß einer Last, die ohne eigens angebrachte spezielle Vorrichtungen erhalten wurde, sinkt.
Lösung für die Problemstellung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug bereit, das mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als Antriebsquelle ausgestattet ist. Die Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Einheit zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis, die dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob eine Beschleunigung für das Fahrzeug auf der Basis einer geforderten Beschleunigung gefordert ist oder nicht; eine Fahrsteuereinheit, die dazu ausgebildet ist, dem Fahrzeug die Fahrt durch die Antriebskraft eines Elektromotors während einer Zeitspanne nach dem Lösen der Bremsen durch eine Bremsvorrichtung des Fahrzeugs zu ermöglichen, bis bestimmt wird, dass eine Beschleunigung für das Fahrzeug durch die Einheit zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis gefordert ist, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem angehaltenen Zustand und das Fahrzeug in einem stehenden Zustand befindet; eine Lastschätzungseinheit, die dazu ausgebildet ist, eine Last zu schätzen, die auf das Fahrzeug nach einem aktuellen, dem Elektromotor bereitgestellten Wert wirkt, um so eine Antriebskraft während dieser Zeitspanne zu generieren; eine Einheit zum Bestimmen der Startfahrgeschwindigkeit, die dazu ausgebildet ist, die Startfahrgeschwindigkeit zu bestimmen, bei der der Verbrennungsmotor auf der Basis der Last gestartet wird; und eine Starteinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Verbrennungsmotor zu starten, wenn das Fahrzeug die Startfahrgeschwindigkeit erreicht oder überschreitet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem angehaltenen Zustand und das Fahrzeug in einem stehenden Zustand befindet, ermöglicht die Fahrsteuereinheit dem Fahrzeug mit einer Antriebskraft des Elektromotors während eines Zeitraums nach dem Lösen der Bremsen der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs zu fahren, bis bestimmt wird, dass eine Beschleunigung für das Fahrzeug von der Einheit zum Bestimmen der Fahrzeugbeschleunigung gefordert wird.
Während des Zeitraums bestimmt die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit eine Startfahrgeschwindigkeit, bei der der Verbrennungsmotor gestartet wird, basierend auf der Last, die von der Einheit zum Schätzen der Last gemäß einem an den Elektromotor zum Generieren der Antriebskraft gelieferten aktuellen Wert geschätzt wurde. Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs der Startfahrgeschwindigkeit entspricht oder diese überschreitet, startet die Starteinheit den Verbrennungsmotor.
Demgemäß kann das Hybridfahrzeug der vorliegenden Erfindung den Verbrennungsmotor in einer Zeitsteuerung starten, um zu verhindern, dass die Antriebskraft gemäß der Last abnimmt, die vom aktuellen Wert des Elektromotors erhalten wurde, ohne dass dazu eigens eine spezielle Vorrichtung angebracht werden muss.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit ein Zeitintervall nach dem Start des Verbrennungsmotor erhält, bis die Antriebskraft des Verbrennungsmotors steuerbar ist, und eine Fahrgeschwindigkeit mit maximalem Antrieb, bei der die vom Elektromotor ausgegebene Antriebskraft gemäß der Last, die auf das Fahrzeug einwirkt, maximal ist, wenn das Fahrzeug nur mit der Antriebskraft des Verbrennungsmotors fährt, und die Startfahrgeschwindigkeit so als gleich oder kleiner einer Geschwindigkeit bestimmt wird, die erhalten wird, indem ein Produkt aus geforderter Beschleunigung multipliziert mit dem Zeitintervall von der Fahrgeschwindigkeit mit maximalem Antrieb subtrahiert wird.
Demgemäß erhält die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit ein Zeitintervall nach dem Start des Verbrennungsmotors bis die Antriebskraft vom Verbrennungsmotor steuerbar ist, und eine Fahrgeschwindigkeit mit maximalem Antrieb, bei der die vom Elektromotor ausgegebene Antriebskraft maximal gemäß der auf das Fahrzeug einwirkenden Last ist, wenn das Fahrzeug nur durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors fährt.
Danach bestimmt die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit die Startfahrgeschwindigkeit derart, dass sie gleich oder kleiner einer Geschwindigkeit ist, die erhalten wird, indem das Produkt, das aus der Multiplikation einer gemäß der geforderten Beschleunigung bestimmten Beschleunigung des Fahrzeugs mit dem Zeitintervall erhalten wird, von der Fahrgeschwindigkeit mit maximalen Antrieb subtrahiert wird, d. h., eine nach dem Start des Verbrennungsmotor im Zeitintervall zunehmende Geschwindigkeit, bis die Antriebskraft des Verbrennungsmotors steuerbar ist.
Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder größer als die bestimmte Startfahrgeschwindigkeit ist, wird der Verbrennungsmotor gestartet, um zu verhindern, dass die gemäß der Last erhaltene Antriebskraft abnimmt, daher kann das Fahrzeug durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors auf angenehmen Weise fahren.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit die Startfahrgeschwindigkeit korrigiert, indem die Startfahrgeschwindigkeit gesenkt wird, wenn der aktuelle Wert ansteigt.
Demgemäß wird die Startfahrgeschwindigkeit korrigiert, sodass sie abnimmt, wenn der aktuelle Wert ansteigt, d. h., wenn die Antriebskraft des Elektromotors zunimmt. Dabei ist es zu einem Zeitpunkt, zu dem die Antriebskraft des Elektromotors erforderlich ist (zum Beispiel zu einem Zeitpunkt hoher Belastung), möglich, den Startzeitpunkt des Verbrennungsmotors vorzuverlegen, um damit eine Abnahme der Antriebskraft zu verhindern.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit die Startfahrgeschwindigkeit basierend auf der geforderten Beschleunigung korrigiert. Demgemäß wird die Startfahrgeschwindigkeit basierend auf der geforderten Beschleunigung korrigiert, und es wird somit möglich, den Verbrennungsmotor nach einer Zeitsteuerung zu starten, um die Abnahme der Antriebskraft zu verhindern.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit die Startfahrgeschwindigkeit korrigiert, indem die Startfahrgeschwindigkeit gesenkt wird, wenn die geforderte Beschleunigung zunimmt.
Dementsprechend wird die Startfahrgeschwindigkeit korrigiert, so dass sie sinkt, wenn die geforderte Beschleunigung zunimmt. Wenn die Antriebskraft zur Beschleunigung erhöht wird, kann so der Verbrennungsmotor an einem vorverlegen Zeitpunkt gestartet werden, um die Abnahme der Antriebskraft zu verhindern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das eine schematische Gestaltung eines Hybridfahrzeugs mit einer Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist ein Diagramm, das eine Entsprechung zwischen einem Drehmoment eines hinteren E-Motors und einer Straßenneigung veranschaulicht;
3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung eines Drehmoments des hinteren EMotors bezüglich einer Beschleunigung und einer Last (einer Straßenneigung und einem Transportgewicht) veranschaulicht;
4 ist ein Diagramm, das eine Beziehung einer Motorstart-Fahrgeschwindigkeit bezüglich eines Drehmoments des hinteren E-Motors und einer geforderten Beschleunigung veranschaulicht;
5 enthält Diagramme, die die Variationen eines jeden Parameters im Laufe der Zeit veranschaulichen, wenn ein Intervall zum Wechseln eines Bremspedals auf ein Gaspedal kurz ist, (a) ist eine Variation einer Fahrgeschwindigkeit im Laufe der Zeit, (b) ist eine Variation eines Ausgangsdrehmoments des hinteren E-Motors im Laufe der Zeit, und (c) ist eine Variation eines Ausgangsdrehmoments eines Motors im Laufe der Zeit;
6 enthält Diagramme, die die Variationen eines jeden Parameters im Laufe der Zeit veranschaulichen, wenn das Intervall beim Wechseln von einem Bremspedal auf ein Gaspedal lang ist, (a) ist eine Variation einer Fahrgeschwindigkeit im Laufe der Zeit, (b) ist eine Variation eines Ausgangsdrehmoments des hinteren E-Motors im Laufe der Zeit;
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Steuerprozesses veranschaulicht, das durch eine ECU 8 in 1 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit zum Starten des Motors durchgeführt wird; und
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Steuerprozesses veranschaulicht, das durch eine ECU 8 in 1 zum Starten des Motors durchgeführt wird.
Beschreibung der Ausführungsformen
1 ist ein Diagramm, das eine schematische Gestaltung eines Hybridfahrzeugs mit einer Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Wie in 1 dargestellt, ist das Hybridfahrzeug mit einem Elektromotor (einem E-Motor) 1 und einem Verbrennungsmotor (einem Motor) 2 zum Übertragen einer Antriebskraft (Drehmoment) auf die Vorderräder FT vorgesehen, einem stufenlosen Getriebe 3, einem Akku 4, der aus einer Sekundärbatterie zum Übertragen von Leistung zwischen dem E-Motor 1, einer Leistungsantriebseinheit (Power Drive Unit, im Folgenden PDU) 5 zum Steuern des Motors 1 und des Akkus 4, einem hinteren E-Motor 6 zum Übertragen eines Drehmoments auf die Hinterräder, einer hinteren PDU 7 zum Steuern des hinteren E-Motors 6 und des Akkus 4, sowie einer Leistungssteuervorrichtung ECU (Electric Control Unit) 8 zum getrennten Steuern des E-Motors 1, des Verbrennungsmotors 2, des stufenlosen Getriebes 3, der PDU 5 und der hinteren PDU 7.
Die ECU 8 besteht aus einer CPU 8a zum Durchführen arithmetischer Berechnungsprozesse und einer Speichervorrichtung (Speicher) 8b mit einem ROM und einem RAM zum Speichern verschiedener von der CPU 8a ausgeführter arithmetischer Berechnungsprogramme, verschiedener Tabellen, arithmetischer Berechnungsergebnisse und Ähnlichem, und ist für die Eingabe verschiedener elektrischer Signale und die Ausgabe von Antriebssignalen auf der Basis der Ergebnisse arithmetischer Berechnungen oder Ähnlichem ausgebildet.
In der vorliegenden Ausführungsform fungiert die CPU 8a der ECU 8 in der vorliegenden Erfindung als eine Einheit zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis 8a1, eine Fahrsteuereinheit 8a2, eine Lastschätzungseinheit 8a3, eine Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit 8a4 und eine Starteinheit 8a5.
Der ECU 8 wird ein Ausgabesignal von einem Beschleunigungsöffnungssensor 11, um einen bearbeiteten Betrag eines Gaspedals (nicht dargestellt) zu erfassen, und ein Ausgabesignal vom Bremspedalsensor 12 zugeleitet, um einen bearbeiteten Betrag eines Bremspedals (nicht dargestellt) zu erfassen.
Die ECU 8 bestimmt, dass die Beschleunigung für das Fahrzeug auf der Basis eines Ausgabesignals vom Beschleunigungsöffnungssensor 11 gefordert wird (im Folgenden als „geforderte Beschleunigung” bezeichnet). Die geforderte Beschleunigung entspricht null, wenn das Gaspedal nicht betätigt wird, und nimmt einen positiven Wert an, wenn das Gaspedal betätigt wird. Die ECU 8 bestimmt, dass die Beschleunigung nicht gefordert wird, wenn die geforderte Beschleunigung null ist, und sie bestimmt, dass die Beschleunigung gefordert wird, wenn die geforderte Beschleunigung einen positiven Wert annimmt.
Als Nachweis irrtümlicher Betätigungen des Gaspedals ist es annehmbar, dass die ECU 8 bestimmt, dass die Beschleunigung nicht gefordert wird, wenn die geforderte Beschleunigung unter einem bestimmten Wert liegt, und bestimmt, dass die Beschleunigung gefordert wird, wenn die geforderte Beschleunigung gleich oder größer dem bestimmten Wert ist. Der bestimmte Wert wird auf einen Wert festgelegt, mit dem die irrtümlichen Betätigungen bestimmt werden können.
Wie dargelegt, bestimmt die ECU 8 basierend auf der geforderten Beschleunigung, ob die Beschleunigung für das Fahrzeug gefordert ist oder nicht. Die ECU 8 entspricht der Einheit zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis.
Die ECU 8 bestimmt, ob das Bremsen durch eine Bremsvorrichtung des Fahrzeugs basierend auf dem Ausgabesignal des Bremspedalsensors 12 gelöst wird oder nicht. Das Ausgabesignal vom Bremspedalsensor 12 entspricht null, wenn das Bremspedal nicht betätigt wird, und nimmt einen positiven Wert an, wenn das Bremspedal betätigt wird. Die ECU 8 bestimmt, dass das Bremsen durch die Bremsvorrichtung gelöst wird, wenn sich das Ausgabesignal vom Bremspedalsensor 12 von einem positiven Wert auf null ändert.
Der E-Motor 1 wird gesteuert, um über die PDU 5 auf der Basis eines Anweisungssignals von der ECU 8 zu arbeiten. Die ECU 8 schaltet die PDU 5 entsprechend zwischen einem Antriebszustand um, in dem der Motor angetrieben wird, indem elektrische Leistung aus dem Akku 4 verbraucht wird, und einem regenerativen Zustand, indem die elektrische Leistung durch Einschränken einer Rotationskraft eines im E-Motor 1 angeordneten Rotors generiert wird, und mit der erzeugten elektrischen Leistung wird der Akku 4 über die PDU 5 geladen.
Auch der hintere E-Motor 6 wird ähnlich wie der E-Motor 1 gesteuert, um in geeigneter Weise zwischen dem Antriebszustand und dem regenerativen Zustand über die hintere PDU 7 basierend auf einem Anweisungssignal von der ECU 8 umzuschalten. Die Ausgabe vom hinteren E-Motor 6 wird an die Hinterräder RT über ein hinteres Differenzialgetriebe 9 übertragen. Der E-Motor 1 und der hintere E-Motor 6 geben ein Drehmoment aus, wenn sie durch die PDU 5 oder die hintere PDU 7 in den Antriebszustand umgeschalten werden.
Die ECU 8 steuert ein Getriebeverhältnis des stufenlosen Getriebes 3 gemäß einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (im Folgenden als Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet) und einer geforderten Beschleunigung. Wenn eine im stufenlosen Getriebe 3 angeordnete Kupplung sich in einem Eingriffszustand befindet, wird das Ausgangsdrehmoment des Motors 2 einem Schaltungswechsel durch das stufenlose Getriebe 3 unterzogen und dann an die Vorderräder FT übertragen. Wenn sich jedoch die Kupplung entweder im Eingriffszustand oder in einem gelösten Zustand befindet, wird das Ausgangsdrehmoment des E-Motors 1 einem Schaltungswechsel durch das stufenlose Getriebe 3 unterzogen und dann an die Vorderräder FT übertragen. Durch Eingreifen der Kupplung in den Eingriffszustand kann die ECU 8 das kombinierte Drehmoment des E-Motors 1 und des Motors 2 an die Vorderräder FT über das stufenlose Getriebe 3 übertragen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein stufenloses Getriebe als Übertragung verwendet, es ist aber auch annehmbar, ein variables Getriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen als Getriebe zu verwenden.
Gemäß der Steuerung durch die ECU 8 ist es für das Fahrzeug möglich, eine Vorderradantriebfahrt aufzuweisen, wobei die Vorderräder FT als Antriebsräder fungieren, eine Hinterradantriebfahrt, wobei die Hinterräder RT als Antriebsräder fungieren, oder eine Vierradantriebfahrt, wobei die Vorderräder FT und die Hinterräder RT als Antriebsräder fungieren.
Es gibt drei Fahrmöglichkeiten beim Vorderradantrieb, darunter eine Motorfahrt, bei der die Vorderräder nur durch das Ausgangsdrehmoment des Motors 2 angetrieben werden, eine EV(Electric Vehicle, Elektrofahrzeug)-Fahrt, bei der die Vorderräder nur durch das Ausgangsdrehmoment des E-Motors 1 angetrieben werden, und eine HEV(Hybrid Electric Vehicle, Hybridelektrofahrzeug)-Fahrt, bei der die Vorderräder angetrieben werden, um durch das Ausgangsdrehmoment vom Motor 2 zu fahren, der vom Ausgangsdrehmoment des E-Motors 1 unterstützt wird. Die Hinterradantriebsfahrt ist eine Fahrt, bei der die Hinterräder angetrieben werden, um nur durch das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 zu fahren. Die Vierradantriebsfahrt ist eine Fahrweise, bei der die Vorderräder gemäß einer der Fahrweisen in der Vorderradantriebsfahrt angetrieben werden und die Hinterräder für eine Fahrt gemäß der Hinterradantriebsfahrt angetrieben werden.
Bei der Motorfahrt hält die ECU 8 den E-Motor 1 an, schaltet den Motor 2 in den Antriebszustand und legt die Kupplung in den Eingriffszustand ein. Bei der EV-Fahrt schaltet die ECU 8 den E-Motor 1 in den Antriebszustand, hält den Motor 2 an und gibt die Kupplung in den gelösten Zustand frei. Bei der HEV-Fahrweise schaltet die ECU 8 den E-Motor 1 und den Motor 2 in den Antriebszustand und greift die Kupplung in den Eingriffszustand ein.
Da der E-Motor 1 und der Motor 2 direkt gekoppelt sind, ist es möglich, den Start des Motors 2 zu steuern, wenn der Motor 2 angehalten ist, was der Starteinheit der vorliegenden Erfindung entspricht: die ECU 8 löst die Kupplung in den freigegebenen Zustand und schaltet den E-Motor 1 in den Antriebszustand, um so eine Kurbelwelle des zu zündenden Motors 2 durch das Ausgangsdrehmoment des E-Motors 1 zu rotieren.
Wenn sich das Fahrzeug in einem stehenden Zustand befindet, startet die ECU 8 das Fahrzeug gemäß der Hinterradantriebsfahrt. Danach, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht, wie oben dargelegt, startet die ECU 8 den Motor 2 mithilfe des Ausgangsdrehmoments des E-Motors 1, greift die Kupplung in den Eingriffszustand ein, um das Ausgangsdrehmoment des Motors 2 an die Vorderräder FT zu übertragen, um so das Fahrzeug in die Vierradantriebsfahrt umzuschalten. Wie im Folgenden beschrieben, wird eine bestimmte Geschwindigkeit basierend auf einer Last, die auf das Fahrzeug einwirkt, und einer Beschleunigungserfordernis bestimmt.
Da das Zahnradverhältnis eines Differentialgetriebes (nicht dargestellt) oder eines abschließenden Zahnrads (nicht dargestellt) für die Vorderräder fest ist, wird die Ausgangsumdrehungsgeschwindigkeit des Motors 2 gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Zahnradverhältnis des stufenlosen Getriebes bestimmt. Nachdem die ECU 8 die Ausgangsumdrehungsgeschwindigkeit des Motors 2 gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Zahnrandverhältnis des stufenlosen Getriebes 3 angepasst hat, wird die Kupplung in den Eingriffszustand eingelegt. Die Anpassung der Ausgangsumdrehungsgeschwindigkeit des Motors 2 wird von der ECU 8 gemäß der Steuerung des Öffnungsgrads einer Drosselklappe (nicht dargestellt) durchgeführt.
Daher ist es möglich, nach dem Verstreichen eines Zeitintervalls nach dem Start des Motors 2, bis die Ausgangsumdrehungsgeschwindigkeit des Motors 2 angepasst wurde (im Folgenden als Motorstartzeit bezeichnet), das Ausgangsdrehmoment des E-Motors 2 an die Vorderräder FT zu übertragen. Die Motorstartzeit wird vorab gemäß der Ausgangsumdrehungsgeschwindigkeit bestimmt und im Speicher 8b gespeichert.
Wenn während der Vierradantriebsfahrt die Fahrzeuggeschwindigkeit eine bestimmte Geschwindigkeit übersteigt, stoppt die ECU 8 den hinteren E-Motor 6, um das Fahrzeug auf die Vorderradantriebsfahrt umzuschalten.
Wenn das Fahrzeug gemäß der Hinterradantriebsfahrt gestartet wird, beschleunigt die ECU 8 das Fahrzeug in einer bestimmten Beschleunigung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer bestimmten Geschwindigkeit ß liegt; wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher als die bestimmte Geschwindigkeit ß ist, ermöglicht die ECU 8 dem Fahrzeug gleichmäßig in der Geschwindigkeit ß zu fahren. Somit steuert die ECU 8 die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß der Steuerung der Umdrehungsgeschwindigkeit des hinteren E-Motors 6. Die Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht der Fahrsteuereinheit der vorliegenden Erfindung. Wie bereits dargelegt, wird das Fahren des Fahrzeugs mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit des hinteren E-Motors 6, die durch die Fahrsteuereinheit 8a2 zum Startzeitpunkt gesteuert wird, als Schleichfahrt bezeichnet.
Wird das Fahrzeug mit der bestimmten Beschleunigung beschleunigt, nachdem eine bestimmte Zeit nach dem Start der Schleichfahrt verstrichen ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit, in der das Fahrzeug fährt, eindeutig bestimmt. Da das Zahnradverhältnis zwischen den Hinterrädern RT und dem hinteren E-Motor 6 fest ist, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des hinteren E-Motors 6 bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit eindeutig bestimmt. Anders ausgedrückt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer bestimmten Geschwindigkeit ß liegt, wenn das Fahrzeug mit der bestimmten Beschleunigung beschleunigt wird, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des hinteren E-Motors 6 eindeutig unter Berücksichtigung der nach dem Start der Schleichfahrt verstrichenen Zeit bestimmt.
Wenn, wie oben dargelegt, bei der Schleichfahrt die Fahrzeuggeschwindigkeit unter der bestimmten Geschwindigkeit ß liegt, wird das Fahrzeug mit der bestimmten Beschleunigung beschleunigt. Dadurch wird eine Übersicht, in der die Umdrehungsgeschwindigkeiten, in der der hintere E-Motor 6 rotiert, den nach dem Start der Schleichfahrt verstrichenen Sekunden entsprechen, im Speicher 8b gespeichert. In der Schleichfahrt durchsucht die Fahrsteuereinheit 8a2 die Übersicht mit den nach dem Start der Schleichfahrt verstrichenen Sekunden, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des hinteren E-Motors 6 zu bestimmen, um so die Schleichfahrt zu steuern.
Selbst im Falle einer Fahrt mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit variiert das erforderliche Drehmoment gemäß der Straßenneigung und dem Transportgewicht.
2 veranschaulicht eine entsprechende Beziehung zwischen der Straßenneigung und dem Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6. Die horizontale Achse bezeichnet das Ausgangsdrehmoment (Einheit: Nm) des hinteren E-Motors 6 und die vertikale Achse bezeichnet die Straßenneigung.
Falls eine Straße mit einer höheren Straßenneigung bergauf gefahren wird, wird die Last im Vergleich zur Fahrt auf ebener Straße (die Straßenneigung ist gleich null) größer und das Ausgangsdrehmoment nimmt zu. 2 veranschaulicht den Fall, dass sich zwei Fahrgäste im Fahrzeug befinden (im Folgenden als die „zwei Fahrgäste” bezeichnet) und einen Fall, in dem sich die maximale Anzahl der Passagiere im Fahrzeug befindet und das Transportgewicht maximal ist (im Folgenden als „konstantes Gewicht” bezeichnet). Da, wie in 2 veranschaulicht, das Transportgewicht des Fahrzeugs im Falle des konstanten Gewichts schwerer wird als im Falle der zwei Fahrgäste, selbst wenn die Straßenneigungen identisch sind, wird das erforderliche Drehmoment größer. Somit nimmt das erforderliche Drehmoment für das Fahrzeug gemäß der Zunahme der Straßenneigung oder des Transportgewichts zu. In der vorliegenden Erfindung werden die Straßenneigung und das Transportgewicht als die Last des Fahrzeugs bezeichnet.
Da in der Schleichfahrt die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß der Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung bezüglich der ab Start der Umdrehungsgeschwindigkeitssteuerung verstrichenen Zeit bestimmt wird, wenn die Straßenneigung und das Transportgewicht unterschiedlich sind, ist auch das erforderliche Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 verschieden. Wenn der aktuelle Wert des hinteren Motors sich erhöht, nimmt das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 zu. Durch Suche eines aktuellen Wertes in einer vorab im Speicher 8b gespeicherten Übersicht, wobei der aktuelle Wert des hinteren E-Motors 6 in Entsprechung zu dem Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 vorliegt, ist es möglich, das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 zu erfassen. Anders ausgedrückt, es ist möglich, die Last gemäß dem aktuellen Wert des hinteren E-Motors 6 in der Schleichfahrt zu schätzen.
3 veranschaulicht eine zugehörige Übersicht des Ausgangsdrehmoments des hinteren E-Motors 6 bezüglich der Beschleunigung und der Last (der Straßenneigung und dem Transportgewicht). Insgesamt sind im Grafen 12 Eigenschaften aufgeführt, nämlich sechs Straßenneigungstypen einschließlich der ebenen Straße und der Straßenneigungen A, B, C, D und E und die beiden Transportgewichtstypen, also die zwei Fahrgäste und das konstante Gewicht. Die horizontale Achse bezeichnet die Beschleunigung (Einheit: m/s²) und die vertikale Achse bezeichnet das Ausgangsdrehmoment (Einheit: Nm) des hinteren E-Motors 6. Hier steigt die Straßenneigung in der Reihenfolge der ebenen Straße, die Straßenneigungen A, B, C, D und E.
In der Schleichfahrt wird, wie oben dargelegt, die Umdrehungsgeschwindigkeit des hinteren E-Motors 6 gesteuert, um so das Fahrzeug mit einer bestimmten Beschleunigung zu starten. Zu dem Zeitpunkt wird das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 gemäß dem aktuellen Wert des hinteren E-Motors 6 erfasst, und danach ist es möglich, die Last entsprechend der Beschleunigung und dem Ausgangsdrehmoment in der Übersicht von 3 zu bestimmen. Wenn beispielsweise in der in 3 dargestellten Übersicht der Schnittpunkt aus Beschleunigung und Ausgangsdrehmoment nahe einer schrägen Linie liegt, die die Straßenneigung mit zwei Fahrgästen angibt, wird geschätzt, dass das Fahrzeug auf einer Straße mit der Straßenneigung und zwei Fahrgästen fährt. Wenn das Fahrzeug somit gemäß der Fahrsteuereinheit 8a2 fährt, wird die auf das Fahrzeug wirkende Last auf der Basis des hinteren E-Motors 6 geschätzt. Die Schätzung der Last entspricht der Lastschätzungseinheit der vorliegenden Erfindung.
Die in 3 dargestellte Übersicht wird vorab zusammengestellt und im Speicher 8b gespeichert. Die Lastschätzungseinheit 8a3 schätzt die Last gemäß der gespeicherten Übersicht. In der Übersicht in 3 sind 12 Eigenschaften beispielhaft angegeben, es ist aber auch annehmbar, eine beliebige Anzahl von Eigenschaften zusammenzustellen, solange es in hinreichender Weise möglich ist, die Last zu schätzen.
Wenn das Fahrzeug in der Schleichfahrt beschleunigt wird (wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter der bestimmten Geschwindigkeit ß liegt), wird die Antriebskraft berechnet, indem der Fahrtwiderstand zu einem Produkt aus der Fahrzeugmasse multipliziert mit der Beschleunigung hinzugefügt wird. Wenn das Fahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, entspricht die Antriebskraft dem Fahrtwiderstand. Das durch Multiplikation der Antriebskraft mit dem Radradius des Hinterrads RT erhaltene Produkt, das Zahnradverhältnis und die Effizienz der Drehmomentübertragung entsprechen dem Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6.
Anders ausgedrückt ist die erforderliche Antriebskraft im Falle der gleichmäßigen Geschwindigkeit kleiner als die erforderliche Antriebskraft im Falle der Beschleunigung durch nur eine Kraft der Fahrzeugmasse multipliziert mit der Beschleunigung.
Im Falle der Schleichfahrt in gleichmäßiger Geschwindigkeit (die Fahrzeuggeschwindigkeit ist gleich oder größer der bestimmten Geschwindigkeit ß) wird ähnlich wie bei der Beschleunigung eine vorab definierte Übersicht im Speicher 8b gespeichert, wobei das Fahrzeug durch die Übersicht in der Schleichfahrt mit gleichmäßiger Geschwindigkeit gesteuert wird.
Im Folgenden wird die Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der der Motor 2 gestartet wird (im Folgenden als Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet), beschrieben.
4 veranschaulicht eine Übersicht der Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit bezüglich des Ausgangsdrehmoments des hinteren E-Motors 6 und der geforderten Beschleunigung. Die horizontale Achse bezeichnet das Ausgangsdrehmoment (Einheit: Nm) des hinteren E-Motors 6, und die vertikale Achse bezeichnet die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit (Einheit: km/h).
In 4, wenn das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 zunimmt, anders ausgedrückt, wenn ein Grenzwert für das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 erreicht wird, sinkt die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit. Nachdem das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 den Grenzwert überschreitet, nimmt das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 ab; dadurch sinkt die Antriebskraft des Fahrzeugs, wenn es nur mit den Hinterrädern angetrieben wird. Wenn somit ein höheres Ausgangsdrehmoment vom hinteren E-Motor 6 gefordert wird, indem das Ausgangsdrehmoment des Motors 2 hinzugefügt wird, bevor das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 den Grenzwert überschreitet, kann die Abnahme der Antriebskraft des Fahrzeugs verhindert werden.
Wenn in 4 die geforderte Beschleunigung zunimmt, sinkt die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit. Um die geforderte Beschleunigung zu erhöhen, muss das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 erhöht werden. Durch Senken der Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit wird des somit möglich, das Ausgangsdrehmoment des Motors 2 hinzuzufügen, bevor das Ausgangsdrehmoment des hinteren Motors 6 den Grenzwert überschreitet. Dadurch kann verhindert werden, dass die Antriebskraft des Fahrzeugs abnimmt.
Wenn das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 gleich oder größer als Tengst ist, und da das erforderliche Drehmoment höher ist, wird der Motor 2 aus ähnlichen Gründen gestartet. Die in 4 dargestellte Übersicht kann jeweils für eine Vorwärtsfahrt und eine Rückwärtsfahrt zusammengestellt werden. Zum Beispiel kann Tengst in der Übersicht für die Rückwärtsbewegung niedriger als in der Übersicht für die Vorwärtsfahrt festgelegt werden. Die in 4 dargestellte Übersicht wird vorab zusammengestellt und im Speicher 8b gespeichert.
Die ECU 8 bestimmt die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit durch Suche der bestimmten Beschleunigung und des Ausgangsdrehmoments des hinteren E-Motors 6 in der Schleichfahrt in der im Speicher 8b gespeicherten und in 4 beispielhaft dargestellten Eigenschaftsübersicht. Die Bestimmung der Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht der Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit der vorliegenden Erfindung.
Nachdem die Beschleunigungserfordernis von der Einheit zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis 8a1 in der Schleichfahrt bestimmt wird, wird in der Regel der Grad der Beschleunigungserfordernis (die geforderte Beschleunigung) geändert. Zum Beispiel kann die geforderte Beschleunigung langsam erhöht werden. In diesem Fall muss die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß den Änderungen der geforderten Beschleunigung korrigiert werden. Selbst wenn nach der Korrektur das erforderliche Ausgangsdrehmoment als Inkrement der geforderten Beschleunigung zunimmt, ist es möglich, das Ausgangsdrehmoment des Motors 2 hinzuzufügen, bevor das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 den Grenzwert überschreitet. Dadurch kann verhindert werden, dass die Antriebskraft des Fahrzeugs abnimmt.
Somit bestimmt die ECU 8 die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit durch Durchsuchen der Übersicht von 4 gemäß der aktuellen geforderten Beschleunigung und dem Ausgangsdrehmoment des E-Motors 6 und korrigiert sie als neue Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Korrektur entspricht der Korrektur der Startfahrgeschwindigkeit durch die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit auf der Basis der geforderten Beschleunigung in der vorliegenden Erfindung.
Da die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit 8a4 die in 4 beispielhaft dargestellte Eigenschaftsübersicht verwendet, korrigiert sie die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit, sodass sie sinkt, wenn die geforderte Beschleunigung zunimmt. Anders ausgedrückt, entspricht die Korrektur der Korrektur durch die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit, um die Startfahrgeschwindigkeit zu senken, wenn die geforderte Beschleunigung in der vorliegenden Erfindung zunimmt.
Wenn, wie oben dargelegt, der aktuelle Wert des hinteren Motors sich erhöht, nimmt das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 zu. Wie in 4 dargestellt, wenn sich das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 erhöht, sinkt die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit. Anders ausgedrückt, wenn der aktuelle Wert des hinteren E-Motors 6 ansteigt, korrigiert die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit 8a4 die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit so, dass sie sinkt. Die Korrektur entspricht der Korrektur durch die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit, sodass die Startfahrgeschwindigkeit sinkt, wenn in der vorliegenden Erfindung der aktuelle Wert zunimmt.
In 4 werden mehrere Eigenschaften der geforderten Beschleunigung beispielhaft dargestellt. Die Anzahl der Eigenschaften kann jedoch beliebig festgelegt werden, solange die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit in angemessener Weise bestimmt werden kann.
Das Ausgangsdrehmoment von Motor 2 kann nicht an die Vorderräder FT übertragen werden, sofern nicht die Motorstartzeit seit dem Start des vom E-Motor 1 angetriebenen Motors 2 verstrichen ist. Nach Erreichen des Grenzwerts des Ausgangsdrehmoments vom hinteren E-Motor 6 sinkt das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6. Wenn daher der Motor 2 gestartet wird, wenn das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 den Grenzwert erreicht, nimmt die Antriebskraft des Fahrzeugs ab, da das Ausgangsdrehmoment vom Motor 2 nicht an die Vorderräder FT übertragen werden kann, sofern nicht die Motorstartzeit verstrichen ist.
Wenn die auf das Fahrzeug einwirkende Kraft sich erhöht, sinkt eine Fahrgeschwindigkeit, in der die Ausgabe des hinteren E-Motors 6 maximal ist (im Folgenden als „Fahrgeschwindigkeit mit maximalem Antrieb” bezeichnet). Somit bestimmt die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit 8a4 die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf der Fahrgeschwindigkeit mit maximalem Antrieb, die bezüglich der Last und der Motorstartzeit variiert.
Im Besonderen wird eine Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit als gleich oder kleiner einer Geschwindigkeit bestimmt, die erhalten wird, indem ein Produkt (im Folgenden als ”Motorstart-Zunahmegeschwindigkeit” bezeichnet) aus geforderter Beschleunigung multipliziert mit der Motorstartzeit von der Fahrgeschwindigkeit mit maximalen Antrieb subtrahiert wird. Die Motorstart-Zunahmegeschwindigkeit bezeichnet eine Geschwindigkeit, die vom Start des Motors 2 bis zu dem Zeitpunkt zunimmt, an dem das Ausgangsdrehmoment vom Motor 2 auf die Vorderräder FT übertragbar ist. Anders ausgedrückt, indem die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit als gleich oder niedriger der Geschwindigkeit bestimmt wird, die durch Subtraktion der Motorstart-Zunahmegeschwindigkeit von der Fahrgeschwindigkeit mit maximalem Antrieb erhalten wird, kann das Ausgangsdrehmoment des Motors 2 an die Vorderräder FT übertragen werden, bevor das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 abnimmt. Dadurch kann verhindert werden, dass die Antriebskraft des Fahrzeugs abnimmt.
Wie dargelegt, entspricht die Bestimmung der Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit der Bestimmung der Startfahrgeschwindigkeit durch die Einheit zum Bestimmen der Startfahrgeschwindigkeit der vorliegenden Erfindung.
Im Folgenden wird mit Bezugnahme auf 5 und 6 die Zeitgestaltung der Ausgangsdrehmomente des hinteren E-Motors 6 und des Motors 2 bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit beschrieben.
5 enthält Diagramme, die Variationen eines jeden Parameters im Laufe der Zeit veranschaulichen, wenn ein Intervall zum Wechseln vom Bremspedal auf das Gaspedal kurz ist, 5(a) ist eine Variation einer Fahrgeschwindigkeit im Laufe der Zeit, 5(b) ist eine Variation des Ausgangsdrehmoments des hinteren E-Motors 6 im Laufe der Zeit, und 5(c) ist eine Variation des Ausgangsdrehmoments eines Motors 2 im Laufe der Zeit;
Die horizontale Achse in 5(a) bis 5(c) gibt die Zeit an (Einheit: Sekunden). Die vertikale Achse in 5(a) gibt die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit (Einheit: km/h) an, die vertikale Achse in 5(b) gibt das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 (Einheit: Nm) an, und die vertikale Achse in 5(c) gibt ein Ausgangsdrehmoment des Motors 2 (Einheit: Nm) an.
Null auf der Zeitachse gibt eine Zeit an, in der das Bremspedal nicht betätigt wird, ta1 auf der Zeitachse gibt eine Zeit an, in der das Bremspedal betätigt wird, ta2 auf der Zeitachse gibt eine Zeit an, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht hat, und ta3 auf der Zeitachse gibt eine Zeit an, in der das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 den Grenzwert erreicht hat.
In der Zeitspanne von Null bis ta1 befindet sich das Fahrzeug in der Schleichfahrt, und die Lastschätzungseinheit 8a3 schätzt die Last, die auf das Fahrzeug einwirkt, auf der Basis des aktuellen Werts des hinteren E-Motors 6, wie oben dargelegt. Nach Schätzung der Last bestimmt die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit 8a4 die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit und startet den Motor 2, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht (im Zeitraum ta2).
In der Zeitspanne von ta2 bis ta3 wird die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors angepasst. Die Zeitspanne entspricht der Motorstartzeit. Da die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit 8a4 gemäß der Motorstartzeit und der geschätzten Last bis zu der Zeitspanne ta3 bestimmt wird, in der der Motor den Ausgangsgrenzwert erreicht, wird das Ausgangsdrehmoment des Motors 2 übertragbar.
6 beinhaltet Diagramme, die die Variationen eines jeden Parameters im Laufe der Zeit veranschaulichen, wenn das Intervall zum Wechseln des Bremspedals auf das Gaspedal lang ist, 6(a) ist eine Variation einer Fahrgeschwindigkeit im Laufe der Zeit, 6(b) ist eine Variation eines Ausgangsdrehmoments des hinteren E-Motors 6 im Laufe der Zeit;
Die horizontale Achse in 6(a) bis 6(c) gibt die Zeit an (Einheit: Sekunden). Die vertikale Achse in 6(a) gibt eine Fahrzeuggeschwindigkeit (Einheit: km/h), und die vertikale Achse in 6(b) gibt ein Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 (Einheit: Nm) an.
Die Zeit von tb1 auf der Zeitachse gibt die Zeit an, in der die Schleichfahrt von der beschleunigten Fahrt auf eine Fahrt mit gleichmäßiger Geschwindigkeit umgeschalten wird, und tb2 auf der Zeitachse gibt eine Zeit an, in der das Gaspedal betätigt wird. Wie oben dargelegt, ist bei der Schleichfahrt das Ausgangsdrehmoment des hinteren E-Motors 6 in der Fahrt mit gleichmäßiger Geschwindigkeit kleiner wie bei der beschleunigten Fahrt um den Betrag der Kraft, der durch Multiplikation der Fahrzeugmasse mit der Beschleunigung erhalten wird.
Im Folgenden wird der von der CPU 8a der ECU 8 durchgeführte Steuerprozess gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform fungiert die CPU 8a der ECU 8 als eine Einheit zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis 8a1, eine Fahrsteuereinheit 8a2, eine Lastschätzeinheit 8a3, eine Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit 8a4 und eine Starteinheit 8a5.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur eines Steuerungsprozesses veranschaulicht, der von der ECU 8 zum Bestimmen der Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird. Auf das Programm des Steuerprozesses, der durch das Ablaufdiagramm veranschaulicht wird, wird stets zu bestimmten Zeiten (zum Beispiel alle 10 ms) zugegriffen und es ausgeführt.
Im ersten Schritt ST1 wird bestimmt, ob die Straßenneigung unter einem bestimmten Winkel α liegt. Der Winkel der Straßenneigung ist als positiv definiert, da die Fahrtrichtung ein Anstieg ist. Daher ist im Falle des Rückfahrens die Fahrtrichtung ein Abstieg. Wie oben dargelegt, da die Straßenneigung nach dem aktuellen Wert des hinteren E-Motors 6 in der Schleichfahrt (Schritt ST9, der später beschrieben wird) geschätzt wird, ist sie am Anfangszeitpunkt null. Der bestimmte Winkel α wird dergestalt festgelegt, dass die Last größer wird, wenn der Winkel gleich oder größer dem Winkel α wird, und dadurch sollte der Motor sofort gestartet werden. Der Winkel wird vorab im Speicher 8b gespeichert.
Wenn bestimmt wird, dass die Straßenneigung unter einem in Schritt ST1 bestimmten Winkel liegt (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST1 ist JA), dann geht die Prozedur zu Schritt ST2 weiter, in dem bestimmt wird, ob ein Fahrbereich über einen Schalthebel des Fahrzeugs ausgewählt ist oder nicht. Der Fahrbereich bezieht sich auf einen Bereich, in dem das Fahrzeug nach vorne oder nach hinten fahren kann. In der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Fahrbereich auf einen Gangbereich für die Fahrt, einen zweiten Gangbereich oder einen Rückwärtsgangbereich, nicht aber auf einen Parkgangbereich oder einen neutralen Gangbereich.
Wenn bestimmt wird, dass in Schritt ST2 ein Fahrbereich gewählt wird (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST2 ist JA), geht die Prozedur zu Schritt ST3 weiter, wo bestimmt wird, ob das Bremspedal nicht betätigt wird.
Wenn bestimmt wird, dass in Schritt ST3 das Bremspedal nicht betätigt wird (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST3 ist JA), geht die Prozedur zu Schritt ST4 weiter, wo bestimmt wird, ob das Gaspedal nicht betätigt wird oder nicht.
In Schritt ST2 und Schritt ST3 wird bestimmt, ob ein Fahrer des Fahrzeugs vom Bremspedal auf das Gaspedal wechselt, um so das Fahrzeug in die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu bewegen oder nicht. Wenn eines der beiden Bestimmungsergebnisse NEIN ist, wird der Steuerprozess beendet.
Wenn bestimmt wird, dass das Gaspedal in Schritt ST4 nicht betätigt wird (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST4 ist JA), geht die Prozedur zu Schritt ST5 weiter, wo bestimmt wird, ob der Absolutwert der Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als eine Geschwindigkeit ß, in der das Fahrzeug gleichmäßig in der Schleichfahrt fährt oder nicht. Der Grund, warum der Absolutwert verwendet wird, besteht darin, dass die Geschwindigkeit als positiv definiert ist, wenn das Fahrzeug nach vorne fährt, und die Geschwindigkeit als negativ definiert ist, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Die Verarbeitung von Schritt ST4 ist äquivalent zur Einheit zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis der vorliegenden Erfindung.
Wenn bestimmt wird, dass die Straßenneigung größer oder gleich dem bestimmten Winkel α in Schritt ST1 ist (das Bestimmungsergebnis von Schritt STI ist NEIN) oder das Gaspedal in Schritt ST4 betätigt wird (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST4 ist NEIN), wird der Steuerprozess beendet und die Startsteuerung des Motors 2 durchgeführt (das Ablaufdiagramm von 8).
Wenn bestimmt wird, dass der Absolutwert der Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als die Geschwindigkeit ß in Schritt ST5 (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST5 ist YES), geht die Prozedur zu Schritt ST6 weiter, in dem das Fahrzeug in der Schleichfahrt beschleunigt wird. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Absolutwert der Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer der Geschwindigkeit ß in Schritt ST5 ist (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST5 ist NEIN), geht die Prozedur zu Schritt ST7 weiter, in dem das Fahrzeug gleichmäßig in der Schleichfahrt fährt.
In der Zeitspanne, nach der das Bestimmungsergebnis von ST3 JA ist, bis das Bestimmungsergebnis von Schritt ST4 NEIN ist, entspricht die Fahrt gemäß Schritt ST6 oder Schritt ST7 der Fahrsteuereinheit der vorliegenden Erfindung.
Nachdem der Prozess von Schritt ST6 oder Schritt 7 beendet ist, geht die Prozedur weiter zu Schritt ST8, in dem der aktuelle Wert des hinteren E-Motors 6 erfasst wird, und danach geht die Prozedur zu Schritt ST9 weiter, in dem die Last aus der Straßenneigung und dem Transportgewicht gemäß der im Speicher 8b gespeicherten Übersicht von 3 geschätzt wird. Die Verarbeitung in Schritt ST8 und ST9 entspricht der Lastschätzungseinheit der vorliegenden Erfindung.
Nachdem der Prozess von Schritt ST9 beendet ist, geht die Prozedur zu Schritt ST10 weiter, in dem die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit wie oben beschrieben bestimmt wird. Die Verarbeitung von Schritt ST10 entspricht der Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit der vorliegenden Erfindung.
Es kostet etwas Zeit, vom Bremspedal auf das Gaspedal zu wechseln, auch wenn der Fahrer sehr schnell ist. Daher wird Schritt ST10 von 7 nur dann nicht durchgeführt, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt ST2 oder Schritt ST3 NEIN ist. Wenn der Motor 2 gestartet wird, wird die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß dem Prozessschritt ST10 bestimmt.
Nachdem der Prozess von Schritt ST10 beendet ist, wird der Prozess von Schritt ST1 noch einmal ausgeführt.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur eines Motorstart-Steuerprozesses der vorliegenden Erfindung beschreibt, die von der CPU 8a ausgeführt wird. Wie oben dargelegt, wird das Ablaufdiagramm ausgeführt, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt ST1 oder ST4 von 7 NEIN ist. Daher wird das Ablaufdiagramm ausgeführt, wenn der Fahrer des Fahrzeugs vom Bremspedal auf das Gaspedal wechselt, um das Fahrzeug in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu fahren.
Im ersten Schritt ST101 wird bestimmt, ob die Fahrt durch den hinteren E-Motor 6 angetrieben wird. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrt in Schritt ST101 nicht durch den hinteren E-Motor angetrieben wird (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST101 ist NEIN), wird der Steuerprozess beendet; wenn bestimmt wird, dass die Fahrt in Schritt ST101 vom hinteren E-Motor 6 angetrieben wird (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST101 ist JA), geht die Prozedur zu Schritt ST102 weiter.
In Schritt ST102 wird bestimmt, ob das Gaspedal betätigt wird oder nicht. Wenn in Schritt ST102 bestimmt wird, dass das Gaspedal nicht betätigt wird (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST102 ist NEIN), wird der Bestimmungsschritt ST102 erneut ausgeführt; wenn bestimmt wird, dass das Gaspedal in Schritt ST102 betätigt wird (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST102 ist JA), geht die Prozedur zu Schritt ST103 weiter. Anders ausgedrückt, geht die Prozedur zu Schritt ST103 nur dann weiter, wenn das Gaspedal betätigt wird.
In Schritt ST103 wird bestimmt, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als eine Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die durch den Prozess von Schritt ST10 bestimmt wurde oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit in Schritt ST103 (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST103 ist NEIN), geht die Prozedur zu Schritt ST102 zurück. Wenn bestimmt wird, dass die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit in Schritt ST103 ist (das Bestimmungsergebnis von Schritt ST103 ist JA), geht die Prozedur zu Schritt ST104 weiter.
In Schritt ST104 wird, wie oben dargelegt, der zu zündende Motor 2 durch das Ausgangsdrehmoment des Motors 1 rotiert, um so den Motor 2 zu starten, in Schritt ST105 wird die Ausgangsumdrehungsgeschwindigkeit des Motors 2 angepasst, und in Schritt ST106 wird die Kupplung in den Eingriffszustand eingelegt. Der Prozess von Schritt ST104 zu Schritt ST106 entspricht der Starteinheit der vorliegenden Erfindung.
Nachdem der Prozess von Schritt ST106 beendet ist, geht die Prozedur weiter zu Schritt ST107, die Fahrt wird durch die Antriebskraft des Motors 2 gestartet.
Wenn, wie oben dargelegt, das Fahrzeug nach vorne oder rückwärts fährt (Schritt ST2, ST3), fährt das Fahrzeug in dem Zeitraum, nachdem die Bremse der Bremsvorrichtung gelöst wurde (Schritt ST3), bis zur Bestimmung einer Beschleunigungserfordernis (Schritt ST4), gemäß der Schleichfahrt (Schritt ST6, ST7). Die Last wird gemäß dem aktuellen Wert des hinteren E-Motors 6 zu dem Zeitpunkt bestimmt, um so die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen (Schritt ST8, ST9, ST10).
Nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder höher der Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit wird (Schritt ST103), wird der Motor 2 gestartet (Schritte ST104 bis ST106), um die Fahrt durch die Antriebskraft des Motors 2 zu starten (Schritt ST107).
Daher ist es möglich, den Verbrennungsmotor mit einer Zeitsteuerung zu starten, um die Abnahme der Antriebskraft gemäß einer Last zu verhindern, die erhalten wurde, ohne dass eigens spezielle Vorrichtungen angebracht wurden.
In der vorliegenden Erfindung ist der hintere E-Motor 6 als Elektromotor der vorliegenden Erfindung eingebaut, um das Fahrzeug zur Durchführung der Schleichfahrt anzutreiben; es ist jedoch auch annehmbar, dass das Fahrzeug nicht über den hinteren E-Motor 6 verfügt. Zum Beispiel wird die Schleichfahrt gemäß E-Motor 1 ausgeführt und die Last wird gemäß dem aktuellen Wert des Motors 1 zu einem Zeitpunkt geschätzt, um so die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen. In diesem Fall entspricht der E-Motor 1 dem Elektromotor der vorliegenden Erfindung.
So kann die vorliegende Erfindung verwirklicht werden, wenn sie dazu ausgebildet ist, die Last gemäß dem aktuellen Wert des Elektromotors schätzen zu können, wobei die Antriebskraft in der Schleichfahrt beim Start ausgegeben wird, um so die Motorstart-Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen.
Industrielle Anwendbarkeit
Da die vorliegende Erfindung, wie oben dargelegt, verhindern kann, dass die Antriebskraft eines Hybridfahrzeugs, das mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor als Antriebsquelle ausgestattet ist, abnimmt, wenn von einer über den Elektromotor angetriebenen Schleichfahrt zu einer Fahrt gewechselt wird, die vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, ist es möglich, das Fahrverhalten für einen Fahrer des Fahrzeugs zu verbessern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3791195 [0003]

Claims

Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als Antriebsquelle ausgestattet ist, das umfasst: eine Einheit zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis, die dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob eine Beschleunigung für das Fahrzeug auf der Basis der geforderten Beschleunigung angefordert ist; eine Fahrsteuereinheit, die dazu ausgebildet ist, dem Fahrzeug die Fahrt durch eine Antriebskraft des Elektromotors während eines Zeitraums nach dem Lösen der Bremsen durch eine Bremsvorrichtung des Fahrzeugs zu ermöglichen, bis bestimmt wird, dass eine Beschleunigung für das Fahrzeug durch die Einheit zum Bestimmen der Beschleunigungserfordernis gefordert wird, wenn der Verbrennungsmotor sich in einem angehaltenen Zustand befindet und das Fahrzeug sich in einem stehenden Zustand befindet; eine Lastschätzungseinheit, die dazu ausgebildet ist, eine auf das Fahrzeug wirkende Last auf der Basis eines dem Elektromotor zugeführten aktuellen Werts zu schätzen, um so die Antriebskraft während dieses Zeitraums zu generieren; eine Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit, die dazu ausgebildet ist, eine Startfahrgeschwindigkeit zu bestimmen, wenn der Verbrennungsmotor basierend auf der Last gestartet wird; und eine Starteinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Verbrennungsmotor zu starten, wenn das Fahrzeug die Startfahrgeschwindigkeit erreicht oder überschreitet.
Steuervorrichtung für das Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit ein Zeitintervall nach dem Start des Verbrennungsmotors, bis die Antriebskraft des Verbrennungsmotors steuerbar ist, und eine Fahrgeschwindigkeit mit maximalem Antrieb erhält, bei der die ausgegebene Antriebskraft durch den Elektromotor gemäß der auf das Fahrzeug einwirkenden Last maximal ist, wenn das Fahrzeug nur durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors fährt, und die Startfahrgeschwindigkeit so bestimmt wird, dass sie gleich oder kleiner einer Geschwindigkeit ist, die erhalten wird, indem ein Produkt aus der geforderten Beschleunigung multipliziert mit dem Zeitintervall von der Fahrgeschwindigkeit mit maximalem Antrieb subtrahiert wird.
Steuervorrichtung für das Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit die Startfahrgeschwindigkeit korrigiert, indem die Startfahrgeschwindigkeit gesenkt wird, wenn der aktuelle Wert ansteigt.
Steuervorrichtung für das Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit die Startfahrgeschwindigkeit basierend auf der geforderten Beschleunigung korrigiert.
Steuervorrichtung für das Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 4, wobei die Einheit zum Bestimmen der Startgeschwindigkeit die Startfahrgeschwindigkeit korrigiert, indem die Startfahrgeschwindigkeit gesenkt wird, wenn die geforderte Beschleunigung zunimmt.