DE112011105803B4

DE112011105803B4 - Fahrzeug und Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE112011105803B4
Application number: DE112011105803.9T
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KA Amano Takashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2031-11-05
Also published as: DE112011105803B8; CN104024039B; US9168915B2; JPWO2013065167A1; DE112011105803T5; US20140316626A1; WO2013065167A1; CN104024039A; JP5804074B2

Abstract

Ein Fahrzeug (100) weist auf: einen Motorgenerator 130) der eine Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs (100) erzeugt; eine ECU (300) zur Steuerung des Motorgenerators (130) und eine Neigungserfassungseinheit (200) zur Erfassung einer Neigung einer Straßenoberfläche. Die ECU (300) führt einen Antriebsleistungsänderungsbetrieb aus, bei dem das Fahrzeug (100) gefahren wird, während der Motorgenerator (130) zwischen einem ersten Zustand (Hochausgangsleistungszustand) und einem zweiten Zustand (Niedrigausgangsleistungszustand) geschaltet wird. In dem ersten Zustand (Hochausgangsleistungszustand) wird eine Antriebsleistung auf einem ersten Pegel erzeugt. In dem zweiten Zustand (Niedrigausgangsleistungszustand) wird die Antriebsleistung kleiner als diejenige in dem ersten Zustand gemacht. Wenn auf der Grundlage der durch die Neigungserfassungseinheit (200) erfassten Neigung erkannt wird, dass das Fahrzeug (100) auf einer Steigungsstrasse fährt, stellt die ECU (300) die Antriebsleistung in dem ersten Zustand derart ein, dass sie größer als diejenige ist, die eingestellt ist, wenn das Fahrzeug (100) auf einer flachen Straße fährt. Als Ergebnis kann der Energiewirkungsgrad des Fahrzeugs (100) verbessert werden und kann eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer Steigungsstrasse verhindert werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, und eine Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs, das unter Verwendung einer Trägheitskraft des Fahrzeugs fährt.
STAND DER TECHNIK
In den letzten Jahren hat als ein umweltfreundliches Fahrzeug ein Fahrzeug Aufmerksamkeit erregt, das eine daran angebrachte Speichervorrichtung (beispielsweise eine Sekundärbatterie oder ein Kondensator) aufweist und unter Verwendung der Antriebsleistung fährt, die aus der in der Speichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung erzeugt wird. Beispiele für ein derartiges Fahrzeug umfassen ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug und dergleichen.
Um weiter die Last auf die Umwelt zu verringern, ist es für diese Fahrzeuge erforderliche, den Energiewirkungsgrad durch Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und des elektrischen Leistungsverbrauchs zu verbessern.
Die JP 2008-520 485 A (PTL 1) offenbart ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Motorgenerator, wobei der Motorgenerator derart gesteuert wird, dass abwechselnd ein erstes Intervall und ein zweites Intervall wiederholt werden, während der Motorgenerator im Leistungsgeneratorbetrieb ist. In dem ersten Intervall wird der Motorgenerator zur Ausgabe einer hohen Ausgangsleistung angetrieben, die höher als der tatsächliche elektrische Leistungsverbrauch eines Fahrzeugelektrosystems ist. In dem zweiten Intervall wird der Motorgenerator ausgeschaltet.
Entsprechend der JP 2008-520 485 A (PTL 1) wird, wenn der Motorgenerator als ein Leistungsgenerator arbeitet, der Motorgenerator auf einem Betriebspunkt mit einem hohen Wirkungsgrad in dem ersten Intervall angetrieben, und wird der Motorgenerator in dem zweiten Intervall gestoppt. Damit wird der Motorgenerator davon abgehalten, kontinuierlich in einem Zustand mit niedrigem Wirkungsgrad während des Leistungserzeugungsbetriebs angetrieben zu werden, weshalb der Energiewirkungsgrad des Fahrzeugs in dem Leistungserzeugungsbetrieb verbessert werden kann.
Zusätzlich offenbart die JP 2010-6 309 A (PTL2) ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Motorgenerator, wobei eine Fahrt unter Verwendung der durch die Brennkraftmaschine erzeugten Antriebsleistung und eine Fahrt in einem Trägheitszustand, in dem die Brennkraftmaschine gestoppt ist, abwechselnd wiederholt werden. Damit kann die Brennkraftmaschine mit einem Betriebspunkt mit hohem Wirkungsgrad angetrieben werden, weshalb der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann.
Genauer zeigt die JP 2010-6 309 A (PTL2) ein Fahrzeug mit einer Antriebsquelle zur Erzeugung einer Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs. Die Antriebsquelle wird derart gesteuert, dass sie in einen ersten Zustand gebracht wird, in dem Antriebsleistung eines vorbestimmten Pegels erzeugt wird. Weiterhin wird ein Leistungsänderungsbetrieb durchgeführt, bei dem zwischen ersten und zweiten Zuständen umgeschaltet wird. Wenn der Leistungsänderungsantrieb durchgeführt wird, wird in Reaktion darauf, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf einen unteren Grenzwert des zugelassenen Bereichs verringert worden ist, auf den ersten Zustand umgeschaltet, und wird auf den zweiten Zustand in Reaktion darauf umgeschaltet, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf einen oberen Grenzwert des zugelassenen Bereichs erhöht worden ist.
ZITIERUNGSLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: JP 2008-520 485 A
PTL 2: JP 2010-6 309 A
PTL 3: JP 2009-298 232 A
PTL 4: JP 2007-187 090 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die vorstehend beschriebene JP 2008-520 485 A (PTL 1) zeigt eine derartige Konfiguration, dass Antrieb und Stoppen des Motorgenerators wiederholt werden, wenn der Motorgenerator elektrische Leistung erzeugt. Gemäß der JP 2008-520 485 A (PTL 1) wird die Antriebsleistung zur Fahrt des Fahrzeugs nicht geändert.
Zusätzlich offenbart die JP 2010-6 309 A (PTL 2) das Hybridfahrzeug, bei dem eine Beschleunigungs-/Trägheitsfahrtsteuerung ausgeführt wird, indem Antrieb und Stoppen der als die Brennkraftmaschine dienende Maschine wiederholt werden. In der JP 2010-6 309 A (PTL 2) wird der Betrieb des Motorgenerators nicht berücksichtigt.
Wenn eine Neigung einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, sich während der Beschleunigungsträgheitsfahrt gemäß der JP 2010-6 309 A (PTL 2) ändert, wird Beschleunigung/Verlangsamung des Fahrzeugs durch die auf das Fahrzeug einwirkende Schwerkraft beeinträchtigt. Daher ist es zur Beibehaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit notwendig, eine Ausgangsleistung einer Antriebsquelle entsprechend der Änderung in der Neigung der Straßenoberfläche zu steuern. Die JP 2010-6 309 A (PTL 2) beschreibt jedoch nicht eine spezifische Steuerung, wenn es eine Änderung in der Neigung der Straßenoberfläche gibt, auf der das Fahrzeug fährt.
Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der vorstehend beschriebenen Probleme gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, in einem Fahrzeug, das unter Verwendung der Antriebsleistung aus einer Maschine und/oder einem Motorgenerator fahren kann, in geeigneter Weise den Energiewirkungsgrad während der Fahrt des Fahrzeugs unter Berücksichtigung einer Änderung in einer Neigung einer Straßenoberfläche zu verbessern.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug, wie es in Patentanspruch 1 angegeben ist, und durch ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs gelöst, wie es in Patentanspruch 14 angegeben ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß kann der Energiewirkungsgrad geeigneter Weise unter Berücksichtigung einer Änderung in einer Neigung einer Straßenoberfläche während der Fahrt eines Fahrzeugs verbessert werden, das unter Verwendung einer Antriebsleistung aus einer Maschine und/oder einem Motorgenerator fahren kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Gesamtblockschaltbild eines Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm zur Beschreibung eines Überblicks einer Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung, die durch eine ECU gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
4 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm zur Beschreibung einer Trägheitsfahrtsteuerung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung, die durch eine ECU gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
6 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm zur Beschreibung eines Überblicks einer Trägheitsfahrtsteuerung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung, die durch eine ECU gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
8 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm zur Beschreibung eines weiteren Beispiels für eine Trägheitsfahrtsteuerung.
9 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung, die durch eine ECU gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, gemäß dem eine Brennkraftmaschine als eine Antriebsquelle verwendet wird.
10 zeigt ein Gesamtblockschaltbild eines Hybridfahrzeugs gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
11 zeigt Zeitverlaufsdiagramm zur Beschreibung eines Überblicks einer Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
12 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung, die durch die ECU gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
13 zeigt ein Gesamtblockschaltbild eines Fahrzeugs gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, gemäß dem zwei Motorgeneratoren als Antriebsquellen verwendet werden.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es sei bemerkt, dass die gleichen Bezugszeichen den gleichen oder entsprechenden Komponenten zugeordnet sind und nicht wiederholt beschrieben sind.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
1 zeigt ein Gesamtblockschaltbild eines Fahrzeugs 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie es nachstehend ausführlich beschrieben ist, ist das Fahrzeug 100 ein Elektrofahrzeug oder ein Brennstoffzellenfahrzeug, das eine rotierende elektrische Maschine als eine Antriebsquelle anwendet.
Gemäß 1 weist das Fahrzeug 100 eine Speichervorrichtung 110, ein Systemhauptrelais (SMR) 115, eine PCU (Leistungssteuerungseinheit, Power Control Unit) 120, die als eine Antriebsvorrichtung dient, einen Motorgenerator 130, ein Leistungsgetriebe 140, Antriebsräder 150, eine Neigungserfassungseinheit 200 und eine ECU (elektronische Steuerungseinheit, Electronic Control Unit) 300 auf, die als eine Steuerungsvorrichtung dient. Die PCU 120 weist einen Wandler 121, einen Umrichter 122, Spannungssensoren 180 und 185 sowie Kondensatoren C1 und C2 auf.
Die Speichervorrichtung 110 ist eine Leistungsspeicherkomponente, die konfiguriert ist, ladbar/entladbar zu sein. Die Speichervorrichtung 110 ist derart konfiguriert, dass sie beispielsweise eine Sekundärbatterie wie eine Lithium-Ionen-Batterie, eine Nickelwasserstoffbatterie oder eine Bleispeicherbatterie oder ein Speicherelement wie einen elektrischen Doppelschichtkondensator aufweist.
Die Speichervorrichtung 110 ist mit der PCU 120 durch Leistungsleitungen PL1 und NL1 verbunden. Die Speichervorrichtung 110 führt der PCU 120 elektrische Leistung zur Erzeugung der Antriebsleistung für das Fahrzeug 100 zu. Weiterhin speichert die Speichervorrichtung 110 speichert ebenfalls Leistung, die von dem Motorgenerator 130 erzeugt wird. Ein Ausgang der Speichervorrichtung 110 ist beispielsweise angenähert 200 Volt.
Die Speichervorrichtung 110 ist mit einem Spannungssensor 170 und einem Stromsensor 175 versehen. Der Spannungssensor 170 erfasst eine Spannung VB der Speichervorrichtung 110 und sendet das Erfassungsergebnis zu der ECU 300. Der Stromsensor 175 erfasst einen Strom IB, der in die und aus der Speichervorrichtung eingegeben und ausgegeben wird, und sendet ein Erfassungsergebnis davon zu der ECU 300.
Das SMR 115 enthält Relais, von denen jedes ein Ende, das mit einem positiven Elektrodenanschluss oder einem negativen Elektrodenanschluss der Speichervorrichtung 110 verbunden ist, und ein anderes Ende aufweist, das mit den Leistungsleitungen PL1 oder NL1 verbunden ist, die mit der PCU 120 verbunden sind. Weiterhin führt das SMR 115 auf der Grundlage eines Steuerungssignals SE1 aus der ECU 300 ein Schalten zur Zufuhr oder zum Abschalten der elektrischen Leistung zwischen der Speichervorrichtung 110 und der PCU 120 durch.
Auf der Grundlage eines Steuerungssignals PWC aus der ECU 300 führt der Wandler 121 eine Spannungswandlung zwischen jeweils den Leistungsleitungen PL1, NL1 und jeweils den Leistungsleistungen PL2, NL1 durch.
Der Umrichter 122 ist mit den Leistungsleitungen PL2 und NL1 verbunden. Auf der Grundlage eines aus der ECU 300 gesendeten Steuerungssignals PW1 wandelt der Umrichter 122 Gleichstromleistung, die aus dem Wandler 121 zugeführt wird, in Wechselstromleistung um, um den Motorgenerator 130 anzutreiben.
Der Kondensator C1 ist zwischen den Leistungsleitungen PL1 und NL1 vorgesehen und verringert Spannungsfluktuation zwischen den Leistungsleitungen PL1 und NL1. Weiterhin ist der Kondensator CL2 zwischen den Leistungsleitungen PL2 und NL1 vorgesehen und verringert Spannungsfluktuationen zwischen den Leistungsleitungen PL2 und NL1.
Der Spannungssensor 180 erfasst eine an den Kondensator C1 angelegte Spannung VL und sendet einen Erfassungswert davon zu der ECU 300. Der Spannungssensor 185 erfasst eine an den Kondensator C2 angelegte Spannung VH und sendet einen Erfassungswert davon zu der ECU 300.
Der Motorgenerator 130 ist eine rotierende elektrische Wechselstrommaschine wie ein Synchronmotor der Permanentmagnetbauart mit einem Rotor, der einen darin eingebetteten Permanentmagneten aufweist.
Ausgangsdrehmoment aus dem Motorgenerator 130 wird über ein Leistungsgetriebe 140, das konfiguriert ist, eine Drehzahlreduziereinrichtung und eine Leistungsaufteilungsvorrichtung aufzuweisen, auf Antriebsräder 150 übertragen. Auf diese Weise fährt das Fahrzeug 100. Der Motorgenerator ist in der Lage, elektrische Leistung unter Verwendung der Drehung der Antriebsräder 150 zu erzeugen, wenn das Fahrzeug 100 zum regenerativen Bremsen arbeitet. Die auf diese Weise erzeugte elektrische Leistung wird durch die PCU 120 in Ladeleistung für die Speichervorrichtung 110 umgewandelt.
Um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 (Fahrzeuggeschwindigkeit) zu erfassen, ist ein Geschwindigkeitssensor 190 nahe an dem Antriebsrad 150 vorgesehen. Der Geschwindigkeitssensor 190 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf der Grundlage der Drehzahl des Antriebsrads 150 und sendet einen Erfassungswert davon zu der ECU 300. Weiterhin kann ebenfalls ein (nicht gezeigter) Drehwinkelsensor zur Erfassung eines Drehwinkels des Motorgenerators 130 der Geschwindigkeitssensor verwendet werden. In diesem Fall berechnet die ECU 300 die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD indirekt auf der Grundlage einer zeitlichen Änderung in dem Drehwinkel des Motorgenerators 130, als auch eines Verlangsamungsverhältnisses.
Die Neigungserfassungseinheit 200 erfasst eine Neigung einer Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug 100 fährt. Die Neigungserfassungseinheit 200 sendet dann einen Erfassungswert SLP der erfassten Neigung zu der ECU 300. Ein Neigungssensor, ein G-Sensor oder dergleichen können beispielsweise als Neigungserfassungseinheit 200 verwendet werden.
Obwohl nicht in 1 gezeigt, weist die ECU 300 weist eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit), eine Speichervorrichtung und einen Eingangs-/Ausgangspuffer auf, um Signale aus Sensoren zu empfangen, und Steuerungssignale zu den Vorrichtungen und Steuerungsvorrichtungen in der Leistungsspeichervorrichtung 110 und dem Fahrzeug 100 zu senden. Es sei bemerkt, dass Verarbeitung für diese Steuerungen nicht auf eine Software-Verarbeitung begrenzt ist, sondern kann ebenfalls durch spezielle Hardware (Elektronikschaltungen) ausgeführt werden.
Die ECU 300 erzeugt und sendet die Steuerungssignale zur Steuerung der PCU 120, des SMR 115 und dergleichen. Es sei bemerkt, dass gemäß 1 eine einzelne Steuerungsvorrichtung als die ECU 300 vorgesehen ist, jedoch können individuelle Steuerungsvorrichtungen beruhend auf Funktion oder zu steuernde Vorrichtung jeweils vorgesehen werden, wie beispielsweise eine Steuerungsvorrichtung für die PCU 120, und eine Steuerungsvorrichtung für die Leistungsspeichervorrichtung 110.
Die ECU 300 berechnet einen Ladezustand (SOC) der Leistungsspeichervorrichtung 110 auf der Grundlage der Erfassungswerte der Spannung VB und des Stroms IB aus dem Spannungssensor 170 und dem Stromsensor 175, die in der Leistungsspeichervorrichtung 110 vorgesehen sind.
Die ECU 300 empfängt aus einer (nicht gezeigten) ECU auf einer höheren Ebene ein angefordertes Drehmoment TR, das auf der Grundlage der Bedienung eines (nicht gezeigten) Fahrpedals durch einen Anwender eingestellt wird. Auf der Grundlage des angeforderten Drehmoments TR von dem Anwender erzeugt die ECU 300 Steuerungssignale PWC und PWI jeweils für den Wandler 121 und den Umrichter 122 und treibt den Motorgenerator 130 an.
Die ECU 300 empfängt ebenfalls ein Betriebsartsignal MOD, das durch den Anwender eingestellt wird. Dieses Betriebsartsignal MOD ist ein Signal, das angibt, ob eine nachstehend beschriebene Trägheitsfahrtsteuerung auszuführen ist. Das Betriebsartsignal MOD wird durch einen besonderen Schalter, eine Einstellung auf einem Bedienbildschirm oder dergleichen geschaltet. Alternativ dazu kann das Betriebsartsignal MOD automatisch in Reaktion auf die Erfüllung einer besonderen Bedingung eingestellt werden.
Wenn beispielsweise das Betriebsartsignal MOD auf ein gestellt ist, arbeitet die ECU 300 zur Durchführung der Trägheitsfahrtsteuerung. Wenn demgegenüber das Betriebsartsignal MOD auf aus eingestellt ist, arbeitet die ECU 300 zur Durchführung einer normalen Fahrt, bei der die Trägheitsfahrtsteuerung nicht durchgeführt wird.
In einem derartigen Fahrzeug wird elektrische Leistung der Speichervorrichtung verbraucht, wenn Antriebsleistung aus dem Motorgenerator 130 erzeugt wird. Die Kapazität der Speichervorrichtung 110 ist vorab bestimmt. Somit ist es zum Fahren einer Distanz soweit wie möglich unter Verwendung der in der Speichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung notwendig, den Energiewirkungsgrad während der Fahrt zu verbessern und den Leistungsverbrauch zu unterdrücken.
Während der Fahrt des Fahrzeugs wirkt eine Trägheitskraft auf das Fahrzeug ein. Somit wird, wenn die durch den Motorgenerator während der Fahrt erzeugte Antriebsleistung niedriger als die zur Beibehaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit erforderliche Antriebsleistung gemacht wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich verringert, jedoch wird das Fahren für eine Zeitdauer unter Verwendung der Trägheitskraft des Fahrzeugs fortgesetzt (nachstehend ist diese Fahrt ebenfalls als ”Trägheitsfahrt” bezeichnet).
Während dieser Trägheitsfahrt ist die von dem Motorgenerator ausgegebene Antriebsleistung klein, was in einem geringen Verbrauch elektrischer Leistung aus der Speichervorrichtung resultiert. Somit kann, wenn eine derartige Trägheitsfahrt bei der Fahrt ausgenutzt werden kann, der Energiewirkungsgrad während der Fahrzeugfahrt verbessert werden.
Im Hinblick darauf wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Verbesserung des Energiewirkungsgrads während der Fahrt in der nachfolgenden Weise erzielt. Das heißt, in dem in 1 gezeigten Fahrzeug wird, wenn das Fahrzeug fährt, während das von dem Anwender angeforderte Drehmoment im Wesentlichen konstant ist und dementsprechend die Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen konstant beibehalten wird, die Trägheitsfahrtsteuerung durchgeführt, um ein Fahren zu implementieren, bei dem eine Beschleunigungsfahrt und eine Trägheitsfahrt wiederholt durchgeführt werden (dies ist nachstehend ebenfalls als ”Leistungsänderungsantrieb” bezeichnet). Bei der Beschleunigungsfahrt wird eine hohe Antriebsleistung aus dem Motorgenerator ausgegeben. Bei der Trägheitsfahrt wird eine niedrige Antriebsleistung (einschließlich eines Fall, in dem die Antriebsleistung null ist) aus dem Motorgenerator ausgegeben.
Bei einer derartigen Trägheitsfahrtsteuerung ist das von dem Anwender angeforderte Drehmoment im Wesentlichen konstant, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Wenn jedoch beispielsweise das Fahrzeug 100 von einer flachen Straße in eine Steigung bewegt wird, verringert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund des Einflusses der Schwerkraft, selbst wenn das von dem Fahrer angeforderte Drehmoment konstant ist. Als Ergebnis kann die Fahrzeuggeschwindigkeit möglicherweise nicht innerhalb eines vorbestimmten zugelassenen Bereichs beibehalten werden, oder kann möglicherweise ein ausreichendes Beschleunigungsdrehmoment nicht erhalten werden, was zu einer langen Zeitdauer der Beschleunigungsfahrt führt. Zusätzlich verursacht, wenn eine Änderung in der Neigung derart allmählich ist, dass der Anwender nicht bemerkt, dass er/sie auf einer Steigungsstraße fährt, eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit einer Verlangsamung von nachfolgenden Fahrzeugen. Dies kann möglicher Weise zu einem Verkehrsstau führen.
Somit wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der Durchführung der Trägheitsfahrtsteuerung, die den Leistungsänderungsantrieb des Motorgenerators anwendet, wenn die Straßenoberfläche sich von einer flachen Straße auf eine Steigungsstraße ändert, die Antriebsleistung für die Beschleunigungsfahrt derart gesteuert, dass sie größer als die Antriebsleistung für die Fahrt auf der flachen Straße ist.
Es sei bemerkt, dass der Ausdruck ”Antriebsleistung wird gesteuert, dass sie größer ist” einen Fall, in dem der absolute Wert der Antriebsleistung größer gemacht wird, und einen Fall umfassen soll, in dem die Gesamtheit (Summe) von Antriebsleistungen, die bei Durchführung der Beschleunigungsfahrt ausgegeben werden, größer gemacht wird. Anders ausgedrückt soll der vorstehend beschriebene Ausdruck einen Fall umfassen, in dem eine Zeitdauer der Erzeugung von Antriebsleistung länger gemacht wird, selbst wenn der absolute Wert der Antriebsleistung derselbe wie für das Fahren auf der flachen Straße ist.
2 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm zur Beschreibung eines Überblicks der Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In 2 gibt die horizontale Achse die Zeit an. D die vertikale Achse gibt eine Neigung der Straßenoberfläche, eine Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, eine Ausgangsleistung des Motorgenerators, eine vom Anwender angeforderte Leistung (Anwenderanforderungsleistung), eine Lade-/Entladeleistung für die Leistungsspeichervorrichtung (Batterie) und den SOC der Leistungsspeichervorrichtung an. Im Hinblick auf die Lade-/Entladeleistung für die Leistungsspeichervorrichtung ist die Entladeleistung als ein positiver Wert angegeben und ist die Ladeleistung als ein negativer Wert angegeben.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist zunächst angenommen, dass das Fahrzeug 100 auf einer flachen Straße mit einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit V1 fährt (eine Zeitdauer bis t8). In diesem Fall ist, wie es in 2 gezeigt ist, die von dem Anwender angeforderte Leistung als ein fast konstanter Wert gegeben. Es sei bemerkt, dass der Ausdruck ”die von dem Anwender angeforderte Leistung als ein fast konstanter Wert gegeben ist” einen Zustand angeben soll, in dem die Anwenderanforderungsleistung leicht fluktuiert, jedoch derart beibehalten wird, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (beispielsweise ±3%) während einer vorgeschriebenen Zeitdauer fällt.
Wenn die Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nicht angewendet wird, wird die Ausgangsleistung des Motorgenerators 130 im Wesentlichen mit konstanter Größe in kontinuierlicher Weise ausgegeben, wie es durch eine gestrichelte Linie W14 in 2 gezeigt ist. Als Ergebnis wird die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD im Wesentlichen konstant gehalten, wie es durch eine gestrichelte W12 in 2 gezeigt ist.
Dabei wird die konstante Leistung kontinuierlich aus der Leistungsspeichervorrichtung 110 ausgegeben, wie es durch eine gestrichelte Linie W17 in 2 gezeigt ist. Dementsprechend wird der SOC der Leistungsspeichervorrichtung 110 linear verringert, wie es durch eine gestrichelte Linie W19 in 2 gezeigt ist.
Wenn das Fahrzeug 100 eine Steigung (Steigungsstraße) mit einer Änderung in der Neigung der Straßenoberfläche zu dem Zeitpunkt t8 erreicht, hat die auf das Fahrzeug 100 einwirkende Schwerkraft einen Einfluss derart, dass im Wesentlichen die in der Fahrzeugfahrtrichtung einwirkende Antriebsleistung verringert wird, was zu einer erhöhten Verlangsamung führt. Dementsprechend wird die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, wie es durch die gestrichelte Linie W12 in 2 angegeben ist, mit dem Ergebnis, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit möglicherweise nicht in dem zugelassenen Bereich beibehalten werden kann. Wenn das Fahrzeug 100 in einem derartigen Zustand in einer Bedingung mit viel Verkehr gebracht wird, müssen Fahrzeuge, die dem Fahrtzeug 100 nachfolgen, dementsprechend die Geschwindigkeit verringern, es sei denn, dass der Fahrer des Fahrzeugs 100 die Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit bemerkt. Dies führt möglicher Weise zu einem Verkehrsstau oder führt zu einer Kollision, falls ein nach dem Fahrzeug 100 nachfolgendes Fahrzeug nicht die Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 bemerkt.
Dabei werden in dem Fall, in dem die Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angewendet wird, die Beschleunigungsfahrt, bei der der Motorgenerator angetrieben wird, und die Trägheitsfahrt, bei der der Motorgenerator 130 gestoppt ist, im Wesentlichen abwechselnd wiederholt.
Insbesondere wird bis zu dem Zeitpunkt t1 die Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nicht angewendet, und wird die Motorausgangsleistung PM0 kontinuierlich ausgegeben.
Wenn zu dem Zeitpunkt t1 der Anwender die Ausführung der Trägheitsfahrtsteuerung anweist, wird der Motorgenerator 130 zuerst gestoppt (durchgezogene Linie W13 in 2). Dementsprechend wird keine Antriebsleistung aus dem Motorgenerator 130 zugeführt, mit dem Ergebnis, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD seit dem Start der Fahrt unter Verwendung der Trägheitskraft allmählich verringert wird, wie es durch eine durchgezogene Linie W11 in 2 angegeben ist.
Dabei wird die Lade-/Entladeleistung aus der Leistungsspeichervorrichtung 110 Null, wodurch eine Verringerung in dem SOC unterdrückt wird.
Dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf einen unteren Grenzwert LL eines vorbestimmten zugelassenen Bereichs verringert ist, der in Bezug auf eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit V1 eingestellt ist (zu dem Zeitpunkt t2 in 2), wird der Antrieb des Motorgenerators 130 wieder aufgenommen. Die Motorausgangsleistung dabei ist auf PM1 eingestellt, die größer als die Ausgangsleistung PM0 ist, die zur Beibehaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 erforderlich ist. Dementsprechend wird das Fahrzeug 100 beschleunigt. Dabei wurde, obwohl eine Verringerungsgröße des SOC während der Erzeugung der Antriebsleistung größer als in dem Fall wird, in dem keine Trägheitsfahrt durchgeführt wird, in der Trägheitsfahrt während der Zeitdauer von t1 bis t2 nicht verbraucht. Dementsprechend wird der Gesamt-SOC hoch beibehalten (durchgezogene Linie W18 in 2).
Dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf einen oberen Grenzwert UL innerhalb des vorstehend beschriebenen vorbestimmten zugelassenen Bereichs erhöht wird, wird der Motorgenerator 130 erneut gestoppt (Zeitpunkt t3 in 2), wodurch die Trägheitsfahrt ausgeführt wird.
Danach wird gleichermaßen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD sich auf den unteren Grenzwert LL verringert, der Motorgenerator 130 angetrieben. Dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf dem oberen Grenzwert UL erhöht ist, wird der Motorgenerator 130 gestoppt.
Durch Durchführung eines derartigen Leistungsänderungsantriebs kann, obwohl die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in dem vorstehend beschriebenen zugelassenen Bereich fluktuiert wird, die Durchschnittsgeschwindigkeit im Wesentlich auf V1 beibehalten werden, während eine Verringerung des SOC der Speichervorrichtung unterdrückt werden kann. Als Ergebnis wird der Energiewirkungsgrad insgesamt verbessert, wodurch ein Fahren über eine längere Distanz unter Verwendung der in der Speichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung erzielt wird.
Dann, wenn das Fahrzeug 100 gefahren wird, so dass es zu dem Zeitpunkt t8 eine Steigung erreicht, die eine Änderung in der Neigung der Straßenoberfläche mit sich bringt, wird die Antriebsleistung des Motorgenerators 130 in der Beschleunigungsfahrt auf PM2 (> PM1) in Reaktion auf die Änderung in der Neigung erhöht. Somit kann ein Beschleunigungsdrehmoment, dass der Schwerkraft entgegengesetzt ist, durch Erhöhung der Antriebsleistung des Motorgenerators 130 erhalten werden, mit dem Ergebnis, dass ein Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit unterdrückt werden kann.
Es sei bemerkt, dass die Motorausgangsleistung des Motorgenerators in der Beschleunigungsfahrt und die Beschleunigungszeit in geeigneter Weise eingestellt werden können. Beispielsweise kann die Beschleunigungszeit auf eine vorbestimmte Zeitdauer eingestellt werden, und kann die Motorausgangsleistung derart eingestellt werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD von einem unteren Grenzwert LL auf einen oberen Grenzwert UL während der auf diese Weise eingestellten Zeitdauer erhöht werden kann. Alternativ dazu kann die Motorausgangsleistung für die Beschleunigung auf eine vorbestimmte Ausgangsleistung eingestellt werden, und kann die Beschleunigungszeit in Abhängigkeit von einer Situation während der Fahrt bestimmt werden. Falls die Beschleunigungszeit zu kurz ist, ist eine große Leistung erforderlich, die möglicherweise in eine Drehmomenterschütterung resultiert. Falls demgegenüber die Motorausgangsleistung zu klein ist, wird die Beschleunigungszeit, d. h. die Antriebszeit des Motorgenerators lang, mit dem Ergebnis, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass die Trägheitsfahrt durchgeführt wird. Somit werden die Beschleunigungszeit und die Motorausgangsleistung für die Beschleunigung in geeigneter Weise unter Berücksichtigung der Fahrbarkeit und des Energiewirkungsgrads eingestellt.
Weiterhin kann die Motorausgangsleistung zum Fahren in der Steigung derart eingestellt werden, dass dieselbe Beschleunigung wie die während der Fahrt auf der flachen Straße erzielte Beschleunigung erzielt wird, oder kann beispielsweise derart eingestellt werden, dass die Gesamtheit (Summe) der Zeit der Beschleunigungsfahrt und der Zeit der Trägheitsfahrt bei Fahren auf der flachen Straße dieselbe wie die Gesamtheit der Zeit der Beschleunigungsfahrt und der Zeit der Trägheitsfahrt bei Fahren in der Steigung wird. Weiterhin wird die Motorausgangsleistung wünschenswerterweise entsprechend einem Neigungsgrad geändert. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem die Neigung der Steigung weiter erhöht wird, wie es durch eine strichpunktierte Linie W15 in 2 gezeigt ist, die Motorausgangsleistung entsprechend auf PM3 (> PM2) erhöht werden.
In 2 wurde dargestellt, dass die Neigung stufenweise geändert wird, jedoch kann in dem Fall, in dem die Neigung kontinuierlich erhöht wird, die Motorausgangsleistung entsprechend in einer kontinuierlichen Weise erhöht werden.
In der Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird, wie es vorstehend beschrieben worden ist, der in 2 gezeigte Leistungsänderungsantrieb durchgeführt, wenn die vom Anwender angeforderte Leistung im Wesentlichen konstant ist. Demgegenüber wird während einer Beschleunigung und einer Verlangsamung, bei der die von dem Anwender angeforderte Leistung fluktuiert, der Leistungsänderungsantrieb nicht durchgeführt. Während der Beschleunigung, bei der die von dem Anwender angeforderte Leistung erhöht wird, wird die Antriebsleistung kontinuierlich aus dem Motorgenerator 130 ausgegeben, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Demgegenüber wird während der Verlangsamung, bei der die vom Anwender angeforderte Leistung verringert wird, die Antriebsleistung aus dem Motorgenerator 130 gestoppt oder verringert, um die Geschwindigkeit auf eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern.
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer durch die ECU 300 ausgeführten Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Jeder Schritt in den Flussdiagrammen gemäß 3 und 5, 7, 9 und 12, die nachstehend beschrieben sind, wird durch Ausführung eines vorab gespeicherten Programms in der ECU 300 zu einem vorgeschriebenen Zyklus implementiert. Alternativ dazu können für einen Teil der Schritte die Verarbeitungen ebenfalls durch konstruierte besondere Hardware (elektronische Schaltung) implementiert werden.
Gemäß 1 und 3 bestimmt die ECU 300 in Schritt (nachstehend ist ”Schritt” als ”S” abgekürzt) 100 auf der Grundlage eines durch den Anwender eingestellten Betriebsartsignals MOD, ob die Trägheitsfahrtsteuerung ausgewählt worden ist oder nicht.
Falls das Betriebsartsignal MOD auf AUS eingestellt ist und die Trägheitsfahrtsteuerung nicht ausgewählt ist (NEIN in S100), werden die darauffolgenden Verarbeitungen übersprungen und kehrt die ECU 300 zu der Verarbeitung der Hauptroutine zurück.
Falls das Betriebsartsignal MOD auf EIN eingestellt ist und die Trägheitsfahrtsteuerung ausgewählt worden ist (JA in S100), geht die Verarbeitung zu S110 über. Die ECU 300 bestimmt dann auf der Grundlage eines angeforderten Drehmoments TR, ob die Anwenderanforderungsleistung fast konstant ist.
Falls die Anwenderanforderungsleistung fast konstant ist (JA in S110), geht die Verarbeitung zu S120 über. In S120 wählt die ECU 300 die Ausführung des Leistungsänderungsantriebs aus. Es sei bemerkt, dass, obwohl nicht in 3 gezeigt, unmittelbar nach dem Start des Leistungsänderungsantriebs der Motorgenerator 130 zuerst gestoppt wird und die Trägheitsfahrt ausgeführt wird, wie es in 2 gezeigt ist.
Danach bestimmt die ECU 300 in S121 auf der Grundlage eines Signals SLP aus der Neigungserfassungseinheit 200, ob eine Steigung erfasst worden ist oder nicht.
Falls keine Steigung erfasst wird (NEIN in S121), geht die Verarbeitung zu S122 über. In S122 stellt die ECU 300 die Antriebsleistung zum Fahren auf der flachen Strasse als die Motorantriebsleistung bei der Beschleunigungsfahrt ein. Danach geht die Verarbeitung zu S130 über.
Falls demgegenüber eine Steigung erfasst worden ist (JA in S121), geht die Verarbeitung zu S123 über. In S123 stellt die ECU 300 als die Motorantriebsleistung bei der Beschleunigungsfahrt eine Antriebsleistung ein, die entsprechend der Neigung im Vergleich zu derjenigen auf einer flachen Straße erhöht ist. Dann geht die Verarbeitung zu S130 über.
Dann bestimmt die ECU 300 in S130, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD sich auf den oberen Grenzwert UL innerhalb des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs erhöht hat.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird unmittelbar nach dem Start des Leistungsänderungsantriebs der Motorgenerator 130 zunächst gestoppt und die Trägheitsfahrt ausgeführt. Somit ist die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD niedriger als der obere Grenzwert UL und wird die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD allmählich verringert.
Anders ausgedrückt geht, da die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD nicht auf den oberen Grenzwert UL innerhalb des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs erhöht worden ist (NEIN in S130), die Verarbeitung zu S135 über. In S135 bestimmt die ECU 300 bestimmt dann, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf den unteren Grenzwert LL innerhalb des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs verringert worden ist oder nicht.
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD innerhalb des zugelassenen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs (LL < SPD < UL) verringert worden ist, das heißt, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD nicht auf den unteren Grenzwert LL innerhalb des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs verringert worden ist (NEIN in S135), geht die Verarbeitung zu S144 über. In S144 behält die ECU 300 den gegenwärtigen Zustand des Motorgenerators 130 bei und setzt die Trägheitsfahrt fort. Danach wird die Verarbeitung zu der Hauptroutine zurückgeführt und wird die Verarbeitung erneut von S100 an in dem nächsten Steuerungszyklus ausgeführt.
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf den unteren Grenzwert LL des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs verringert worden ist (SPD ≤ LL), während die Trägheitsfahrt fortgesetzt wird (JA in S135), geht die Verarbeitung zu S142 über. In S142 treibt die ECU 300 den Motorgenerator 130 an und führt dadurch die Beschleunigungsfahrt unter Verwendung der in S122 oder S123 eingestellten Antriebsleistung aus. Als Ergebnis wird die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD erhöht.
Während durch Durchführung dieser Beschleunigungsfahrt die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs erhöht wird, wird in S130 und S135 NEIN gewählt. Dementsprechend setzt die ECU 300 in S144 die Beschleunigungsfahrt fort, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD den oberen Grenzwert UL innerhalb des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs erreicht.
Es sei bemerkt, dass, wenn das Fahrzeug 100 von der Steigung auf die flache Straße zurückkehrt, während die Beschleunigungsfahrt ausgeführt wird, die Motorantriebsleistung durch S121 und S122 auf die Antriebsleistung auf der flachen Straße zurückgeführt wird.
Dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf den oberen Grenzwert UL innerhalb des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs erhöht worden ist (JA in S130), geht die Verarbeitung zu S140 über. In S140 stoppt die ECU 300 den Motorgenerator 130 und führt die Trägheitsfahrt aus.
Während die Anwenderanforderungsleistung im Wesentlichen konstant gehalten wird, wird der vorstehend beschriebene Leistungsänderungsantrieb derart ausgeführt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD innerhalb des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs beibehalten wird.
Falls demgegenüber die Anwenderanforderungsleistung aufgrund einer Beschleunigung oder Verlangsamung fluktuiert (NEIN in S110), geht die Verarbeitung zu S125 über. Die ECU 300 unterbricht den Leistungsänderungsantrieb.
Bei Anweisung zur Beschleunigung mittels der Anwenderanforderungsleistung (JA in S127) treibt die ECU 300 den Motorgenerator 130 in einem Motorbetriebszustand an und beschleunigt das Fahrzeug 100 (S146).
Falls demgegenüber der Anwender eine Verlangsamung anweist (NEIN in S127), geht die Verarbeitung zu S148 über. In S148 führt die ECU 300 eine Verlangsamung des Fahrzeugs 100 durch die Trägheitsfahrt durch, wobei der Motorgenerator 130 gestoppt wird (S148). Alternativ dazu führt die ECU 300, falls eine promptere Verlangsamung erforderlich ist, eine Verlangsamung des Fahrzeugs 100 zusammen mit einem regenerativen Bremsen durch, bei dem der Motorgenerator 130 in einem regenerativen Zustand betrieben wird. Alternativ dazu kann die Verlangsamung durchgeführt werden, indem zwischen einer Verlangsamung durch die Trägheitsfahrt und einer Verlangsamung zusammen mit dem regenerativen Bremsen umgeschaltet wird.
Danach wird, falls die Beschleunigungs- oder Verlangsamungsbedienung durch den Anwender endet, und die Anwenderanforderungsleistung fast konstant wird (JA in S110), der Leistungsänderungsantrieb wieder aufgenommen.
Durch Ausführung der Steuerung entsprechend der vorstehend beschriebenen Verarbeitung kann der Leistungsänderungsantrieb, in dem die Trägheitsfahrt und die Beschleunigungsfahrt wiederholt werden, wenn die Anwenderanforderungsleistung im Wesentlichen konstant ist. Bei Fahrt in einer Steigung mit einer Änderung in der Neigung der Straßenoberfläche wird die Antriebsleistung des Motorgenerators entsprechend der Erhöhung der Neigung erhöht. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sich in der Steigung aufgrund des Einflusses der Schwerkraft erhöht, während der Energiewirkungsgrad bei der Fahrt des Fahrzeugs verbessert wird.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wurde veranschaulicht, dass in der Trägheitsfahrtsteuerung die Antriebsleistung des Motorgenerators in der Beschleunigungsfahrt derart gesteuert wird, dass sie erhöht wird, wenn die Straßenoberfläche sich von der flachen Straße in die Steigung ändert.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird nach Durchfahren der Steigung und erneutes Eintreten in die flache Straße die Motorantriebsleistung auf die Einstellung für die flache Straße zurückgeführt. Wenn beispielsweise auf eine flache Straße erneut eingetreten wird, unmittelbar bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit den oberen Grenzwert des zugelassenen Bereichs während der Beschleunigungsfahrt erreicht, wird die Motorantriebsleistung auf den Wert für die flache Straße verringert. Jedoch verursacht die Beschleunigung, die aus der erhöhten Antriebsleistung bis zum erneuten Eintreten in die flache Straße resultiert, eine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit unmittelbar nach Eintreten in die flache Straße. Dementsprechend überschreitet die Fahrzeuggeschwindigkeit den zugelassenen Bereich, so dass möglicherweise dem Fahrer der Eindruck vermittelt wird, dass das Fahrzeug durchgeht (Eindruck einer plötzlichen Beschleunigung).
Um diesem zu begegnen, wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn das Fahrzeug in einer Steigung fährt, die Trägheitsfahrtsteuerung durchgeführt, um den oberen Grenzwert des zugelassenen Bereichs der Fahrzeuggeschwindigkeit derart zu steuern, dass er im Vergleich mit dem oberen Grenzwert in dem Fall der Fahrt auf einer flachen Straße verringert wird. Durch Durchführung einer derartigen Steuerung kann die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des zugelassenen Bereichs beibehalten werden, während verhindert wird, dass dem Fahrer der Eindruck vermittelt wird, dass das Fahrzeug durchgeht, wenn von einer Steigung erneut in eine flache Straße eingetreten wird.
4 zeigt eine Darstellung zur Beschreibung eines Überblicks der Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. In 4 gibt die horizontale Achse die Zeit an. Die vertikale Achse gibt eine Neigung einer Straßenoberfläche, die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, eine Ausgangsleistung des Motorgenerators, die Anwenderanforderungsleistung und die Lade-/Entladeleistung für die Leistungsspeichervorrichtung an.
Gemäß 4 wird ähnlich zu der Beschreibung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bei Erkennen einer Steigung während der Ausführung der Trägheitsfahrtsteuerung (Zeitpunkt t26 in 4), die Motorantriebsleistung bei der Beschleunigungsfahrt von PM1A auf PM2A erhöht (Zeitdauer von t26 bis t32 in 4).
Zusätzlich wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel während der Zeitdauer (Zeitdauer von t26 bis t32), während der das Fahrzeug in der Steigung fährt, der obere Grenzwert UL des zugelassenen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs von UL0, der der obere Grenzwert für die flache Straße ist, auf UL1 (< UL0) verringert. Während der Zeitdauer von t26 bis t32 wird die Trägheitsfahrtsteuerung derart ausgeführt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD innerhalb des Bereichs fällt, der durch den unteren Grenzwert LL und den oberen Grenzwert UL1 definiert ist.
Bei Wiedereintritt in eine flache Straße aus der Steigung (Zeitpunkt t32 in 4), wird die Motorantriebsleistung auf PM1A verringert, was die Motorantriebsleistung für die flache Straße ist, und der obere Grenzwert UL des zugelassenen Bereichs der Fahrzeuggeschwindigkeit wird von UL1 auf UL0 zurückgeführt. Auf diese Weise kann, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unmittelbar nach Wiedereintritt auf die flache Straße von der Steigung aus überschießt, verhindert werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit den oberen Grenzwert UL0 für die flache Straße in dem zugelassenen Bereich überschreitet.
Es sei bemerkt, dass, obwohl nicht in 4 gezeigt, bei Fahren in der Steigung der untere Grenzwert LL erhöht werden kann, zusätzlich zu der Verringerung des oberen Grenzwerts UL des zugelassenen Bereichs der Fahrzeuggeschwindigkeit.
5 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer durch die ECU 300 durchgeführten Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. 5 ist eine Figur, bei der die Schritte S122, S123 in dem Flussdiagramm gemäß 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel jeweils durch S122#, S123# ersetzt sind. In 5 sind dieselben Schritte wie diejenigen gemäß 3 nicht wiederholt beschrieben.
Gemäß 1 und 5 bestimmt, wenn die vom Anwender angeforderte Leistung konstant ist (JA in S110) und der Leistungsänderungsantrieb durchgeführt wird (S120), die ECU 300 auf der Grundlage eines aus der Neigungserfassungseinheit 200 gesendeten Signals SLP in S121, ob eine Steigung erfasst worden ist oder nicht.
Wenn die Steigung nicht erfasst worden ist (NEIN in S121), geht die Verarbeitung zu S122# über. In S122#, stellt die ECU 300 die Antriebsleistung für die flache Straße als die Motorantriebsleistung in der Beschleunigungsfahrt ein, und stellt den oberen Grenzwert UL des zugelassenen Bereichs der Fahrzeuggeschwindigkeit auf UL0 ein. Dann geht die Verarbeitung zu S130 über.
Wenn demgegenüber die Steigung erfasst worden ist (JA in S121), geht die Verarbeitung zu S123# über. In S123# stellt die ECU 300 entsprechend der Neigung davon die Antriebsleistung als die Motorantriebsleistung bei der Beschleunigungsfahrt derart ein, dass sie im Vergleich zu derjenigen in dem Fall der flachen Straße erhöht ist, und stellt den oberen Grenzwert UL des zugelassenen Bereichs der Fahrzeuggeschwindigkeit auf UL1 (< UL0) ein, die niedriger als der obere Wert für die flache Straße ist. Dann geht die Verarbeitung zu S130 über.
Dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den unteren Grenzwert LL verringert ist (NEIN in S130, und JA in S135), führt die ECU 300 die Beschleunigungsfahrt unter Verwendung der in S122# oder S123# eingestellten Antriebsleistung durch (S142).
In der Beschleunigungsfahrt stoppt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den in S122# oder S123# eingestellten oberen Grenzwert UL erhöht wird, (JA in S130) die ECU 300 den Motorgenerator 130 und führt die Trägheitsfahrt durch (S140).
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen dem unteren Grenzwert LL und dem oberen Grenzwert UL ist (NEIN in S135), behält die ECU 300 den gegenwärtigen Zustand des Motors in S144 bei und setzt die Beschleunigungsfahrt oder die Trägheitsfahrt fort.
Durch Durchführung der Steuerung entsprechend der vorstehend beschriebenen Verarbeitung kann die Trägheitsfahrtsteuerung, die die Steigung berücksichtigt, durchgeführt werden, um den Energiewirkungsgrad zu verbessern, während die Fahrbarkeit verbessert wird, indem der Eindruck bei dem Fahrer vermieden wird, dass das Fahrzeug durch eine abrupte Erhöhung in der Fahrzeuggeschwindigkeit bei Wiedereintritt auf die flache Straße aus der Steigung durchgeht.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird, wenn die Straßenoberfläche sich von der flachen Straße auf die Steigung ändert, die Verlangsamung aufgrund der auf das Fahrzeug einwirkenden Schwerkraft erhöht. In dem Fall, in dem die Motorantriebsleistung für die Steigung in der Beschleunigungsfahrt im Vergleich zu der Motorantriebsleistung für die flache Straße in der Trägheitsfahrtsteuerung wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erhöht wird, kann eine Verringerung der Beschleunigung, die durch die Schwerkraft verursacht wird, in der Beschleunigungsfahrt durch geeignetes Justieren der Motorantriebsleistung komplimentiert werden. Jedoch kann in der Trägheitsfahrt, in der der Motorgenerator gestoppt ist, die erhöhte Verlangsamung nicht komplimentiert werden. Dementsprechend wird bei Schalten zwischen der Beschleunigungsfahrt und der Trägheitsfahrt eine Drehmomenterschütterung möglicher Weise groß. Weiterhin wird eine Dauer der Trägheitsfahrt kurz, mit dem Ergebnis, dass die zeitliche Steuerung des Umschaltens zwischen der Beschleunigungsfahrt und der Trägheitsfahrt fluktuiert, so dass möglicherweise Vibrationen erzeugt werden.
Um diesen zu begegnen wird gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in der Trägheitsfahrtsteuerung der Motorgenerator derart gesteuert, dass er zur Ausgabe einer niedrigen Antriebsleistung angetrieben wird, während die Trägheitsfahrt bei Fahren in der Steigung durchgeführt wird, um die aufgrund des Einflusses der darauf einwirkenden Schwerkraft erhöhte Verlangsamung zu komplimentieren.
6 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm zur Beschreibung eines Überblicks der Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. In 6 gibt die horizontale Achse die Zeit an. Die vertikale Achse gibt eine Neigung einer Straßenoberfläche, die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, eine Ausgangsleistung des Motorgenerators, die Anwenderanforderungsleistung, die Lade-/Entladeleistung für die Leistungsspeichervorrichtung und eine Beschleunigung/Verlangsamung an. In Bezug auf die Beschleunigung/Verlangsamung ist die Beschleunigung als ein positiver Wert ausgedrückt und ist die Verlangsamung als ein negativer Wert ausgedrückt.
Gemäß 6 weist bei Fahren auf einer flachen Strasse der Anwender zu dem Zeitpunkt t41 die Durchführung der Trägheitsfahrtsteuerung an, so dass die Beschleunigungsfahrt mit dem angetriebenen Motorgenerator und die Trägheitsfahrt mit dem gestoppten Motorgenerator wiederholt durchgeführt werden. In diesem Zustand wird, wenn eine Steigung erfasst wird (Zeitpunkt t48), die Antriebsleistung bei der Beschleunigungsfahrt von PM1B auf PM2B (> PM1B) erhöht.
Weiterhin wird gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel während der Trägheitsfahrtdauer bei der Fahrt in der Steigung der Motorgenerator angetrieben, um eine niedrige Antriebsleistung PML bereitzustellen. Die Motorantriebsleistung PML dabei wird auf der Grundlage der Antriebsleistung bestimmt, die den Einfluss der Schwerkraft bei Fahrt in der Steigung komplimentieren kann. Idealerweise ist es wünschenswert, dass die Motorantriebsleistung PML gleich der durch die Schwerkraft erzeugten Verlangsamungskraft ist, jedoch kann sich die durch Motorantriebsleistung PML bereitgestellte Kraft leicht von der durch die Schwerkraft erzeugten Verlangsamungskraft unterscheiden, solange wie die Motorantriebsleistung PML in einen Bereich fällt, durch den eine Drehmomenterschütterung, die durch Umschalten zwischen der Beschleunigungsfahrt und der Trägheitsfahrt erzeugt wird, in einen vorbestimmten zugelassenen Bereich unterdrück werden kann.
Auf diese weise kann, wie es im unteren Teil von 6 gezeigt ist, verhindert werden, dass die Verlangsamung während der Trägheitsfahrt bei der Fahrt in der Steigung erhöht wird (eine gestrichelte Linie W21 in 6), wodurch die Verlangsamung auf einer flachen Strasse und die Verlangsamung in der Steigung im Wesentlichen gleich zueinander werden können (durchgezogene Linie W20 in 6). Weiterhin kann durch Einstellung der Motorantriebsleistung derart, dass die Beschleunigung bei der Beschleunigungsfahrt in der Steigung und die Beschleunigung auf der flachen Strasse im Wesentlichen äquivalent zueinander werden, der Fahrer den Eindruck haben, dass er reibungsloser auf der flachen Strasse und in der Steigung fährt, wodurch die Fahrbarkeit verbessert wird.
7 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer durch die ECU 300 ausgeführten Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. 7 unterscheidet sich von dem Flussdiagramm gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 3 dahingehend, dass Schritte S131 und S132 weiterhin hinzugefügt sind. Die Beschreibung der Schritte, die in den 7 und 3 gemeinsam sind, wird nicht wiederholt.
Gemäß 1 und 7 stellt, falls die Anwenderanforderungsleistung konstant ist (JA in S110) und falls der Leistungsänderungsantrieb ausgeführt wird (S120), die ECU 300 die Antriebsleistung bei der Beschleunigungsfahrt entsprechend der Neigung ein (S121 bis S123).
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit dann auf den unteren Grenzwert LL innerhalb des zugelassenen Bereichs verringert worden ist (JA in S135), wird die Beschleunigungsfahrt unter Verwendung der entsprechend der Neigung eingestellten Antriebsleistung ausgeführt.
Danach geht, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den oberen Grenzwert UL innerhalb des zugelassenen Bereichs erhöht worden ist, während die Beschleunigungsfahrt fortgesetzt wird (JA in S130), die Verarbeitung zu S131 über. Die ECU 300 bestimmt, ob das Fahrzeug gegenwärtig in der Steigung fährt oder nicht.
Wenn das Fahrzeug nicht in der Steigung fährt (NEIN in S131), stoppt die ECU 300 den Motorgenerator 130, und führt den Trägheitsbetrieb durch (S140).
Wenn demgegenüber das Fahrzeug in der Steigung fährt (JA in S131), geht die Verarbeitung zu S132 über. In S132 führt die ECU die Trägheitsfahrt durch, während der Motorgenerator zur Ausgabe niedriger Antriebsleistung angetrieben wird, die ausreichend ist, um den Einfluss der auf das Fahrzeug einwirkenden Schwerkraft zu kompensieren.
Durch Ausführung der Steuerung entsprechend der vorstehend beschriebenen Verarbeitung kann der Energiewirkungsgrad durch die unter Berücksichtigung der Steigung ausgeführten Trägheitsfahrtsteuerung verbessert werden, während die Fahrbarkeit verbessert wird, indem die Verlangsamung bei der Trägheitsfahrt während der Fahrt in der Steigung gelockert wird.
Es sei bemerkt, dass die Konfiguration gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls auf das dritte Ausführungsbeispiel angewendet werden kann.
Es sei bemerkt, dass gemäß jedem der vorstehend beschrieben ersten bis dritten Ausführungsbeispiele der Motorgenerator während der Trägheitsfahrt (Trägheitsfahrt auf der flachen Straße gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel) gestoppt wird. Jedoch kann beispielweise zur Verbesserung der Fahrbarkeit durch Lockerung der Verlangsamung während der Trägheitsfahrt der Motorgenerator angetrieben werden kann, um eine niedrige Ausgangsleistung während der Trägheitsfahrt auszugeben, wie es in dem Zeitverlaufsdiagramm von 8 gezeigt ist, anstelle dass der Motorgenerator gestoppt wird. In diesem Fall kann, wie es in 8 gezeigt ist, die Antriebsleistung PMLC des Motorgenerators für die Fahrt auf der flachen Straße und die Antriebsleitung PMLC des Motorgenerators für die Fahrt in der Steigung derart angepasst werden, dass sie dieselben sind. Jedoch kann, wie gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, die Antriebsleistung für die Fahrt in der Steigung weiter eine Antriebsleistung entsprechend dem Einfluss der Schwerkraft aufweisen.
[Viertes Ausführungsbeispiel]
Gemäß jedem der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele wurde ein Elektrofahrzeug beschrieben, dass den Motorgenerator als die Antriebsquelle anwendet. Jedoch kann die vorstehend beschriebene Antriebsleistungsänderungssteuerung ebenfalls auf ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine als Antriebsquelle angewendet werden.
9 zeigt ein Flussdiagramm zur Beschreibung einer durch die ECU 300 ausgeführten Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, gemäß dem eine Maschine (Brennkraftmaschine) als die Antriebsquelle vorgesehen ist. 9 ist eine Figur, in denen die Schritte S122, S123, S140, S142, S144, S146 und S148 gemäß dem Flussdiagramm gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 3 jeweils durch S122A, S123A, S140A, S142A, S144A, S146A und S148A ersetzt sind. Die Verarbeitungen in jedem ersetzten Schritt unterscheiden sich lediglich dahingehend, dass die Antriebsleistung von der Brennkraftmaschine anstelle von dem Motorgenerator ausgegeben wird. Abgesehen davon sind die Verarbeitungen dieselben wie diejenigen gemäß 3. Daher werden Einzelheiten der Verarbeitungen nicht wiederholt beschrieben. Kurz gesagt wird die Brennkraftmaschine zur Durchführung der Beschleunigungsfahrt in dem Fall ausgewählt, wenn die die Trägheitsfahrtsteuerung ausgewählt worden ist, wenn die Anwenderanforderungsleistung konstant ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den unteren Grenzwert verringert worden ist. Dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den oberen Grenzwert erhöht worden ist, wird die Maschine gestoppt, um die Trägheitsfahrt auszuführen. Weiterhin wird bei Erfassung einer Steigung die Maschinenausgangsleistung in der Beschleunigungsfahrt höher als die für die flache Strasse eingestellt.
Somit kann durch Anwenden der Trägheitsfahrtsteuerung an dem Fahrzeug, das die Brennkraftmaschine als die Antriebsquelle anwendet und durch Erhöhen der Maschinenausgangsleistung bei Fahrt in der Steigung der Kraftstoffwirkungsgrad verbessert werden und kann eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit in der Steigung verhindert werden.
Es sei bemerkt, dass die Konfigurationen ähnlich wie diejenigen gemäß den zweiten und dritten Ausführungsbeispielen bei dem vierten Ausführungsbeispiel ebenfalls angewendet werden kann, gemäß dem die Antriebsquelle die Maschine ist.
Zusätzlich kann beispielsweise, wie es unter Bezugnahme auf 8 beschrieben ist, ein Niedrigausgangsleistungszustand (Zustand niedriger Ausgangsleistung) wie ein Leerlaufzustand ohne Stoppen der Brennkraftmaschine während der Trägheitsfahrt angewendet werden. Wenn die Antriebsquelle die Maschine ist, ist ein Ankurbeln der Maschine zum Starten der Maschine notwendig. Daher kann, falls die Maschine jedes Mal gestoppt wird, wenn die Trägheitsfahrt ausgeführt wird, der Energiewirkungsgrad aufgrund der zum Starten der Maschine erforderlichen Energie schlechter werden. Daher kann, wenn die zum Fortsetzen des Betriebs der Maschine verbrauchte Energie niedriger als die zum Starten der Maschine verbrauchte Energie ist, die in 8 gezeigte Steuerung vorteilhafter sein.
[Fünftes Ausführungsbeispiel]
Gemäß den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen wird die Trägheitsfahrtsteuerung in dem Fall durchgeführt, wenn ein einzelne Motorgenerator oder eine einzelne Brennkraftmaschine als die Antriebsquelle vorgesehen ist.
Gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel ist ein Fall beschrieben, bei dem die Trägheitsfahrtsteuerung auf ein Fahrzeug angewendet wird, dass unter Verwendung einer Antriebsleistung fährt, die aus einer Vielzahl von Antriebsquellen bereitgestellt wird.
10 zeigt ein Gesamtblockschaltbild eines Fahrzeugs 100A gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100A ist ein Hybridfahrzeug, das als Antriebsquellen rotierende elektrische Maschinen und eine Maschine aufweist, die eine Brennkraftmaschine ist.
In 10 ist die PCU 120 gemäß 1 durch eine PCU 120A ersetzt, und sind Motorgeneratoren 130A und 130B als auch eine Maschine 160 als die Antriebsquelle anstelle des Motorgenerators 130 vorgesehen. Die Komponenten, die dieselben in 10 und 1 sind, werden nicht wiederholt beschrieben.
Gemäß 10 weist die PCU 120A einen Wandler 121, Umrichter 122A und 122B, Kondensatoren C1 und C2 sowie Spannungssensoren 180 und 185 auf.
Die Umrichter 122A und 122B sind parallel zu dem Wandler 121 durch Leistungsleitungen PL2 und NL1 verbunden.
Der Umrichter 122A wird entsprechend einem Steuerungssignal PWI1 aus der ECU 300 gesteuert, und wandelt eine Gleichstromleistung aus dem Wandler 121 in eine Wechselstromleistung um, um den Motorgenerator 130A (der nachstehend auch als ”MG1” bezeichnet ist) anzutreiben. Der Umrichter 122A wandelt ebenfalls von dem Motorgenerator 130A erzeugte Wechselstromleistung in Gleichstromleistung um, um die Leistungsspeichervorrichtung 110 über den Wandler 121 aufzuladen.
Der Umrichter 122B wird entsprechend einem Steuerungssignal PWI2 aus der ECU 300 gesteuert und wandelt eine Gleichstromleistung aus dem Wandler 121 in eine Wechselstromleistung um, um den Motorgenerator 130B (der nachstehend als ”MG2” bezeichnet ist) anzutreiben. Der Umrichter 122B wandelt ebenfalls durch den Motorgenerator 130B erzeugte Wechselstromleistung in Gleichstromleistung um, um die Leistungsspeichervorrichtung 110 über den Wandler 121 aufzuladen.
Die Ausgangswellen der Motorgeneratoren 130A und 130B sind jeweils mit einem Leistungsgetriebe 140A gekoppelt, das derart konfiguriert ist, dass es eine Leistungsaufteilungsvorrichtung wie beispielsweise ein Planetengetriebe aufweist. Die Antriebsleistung aus den Motorgeneratoren 130A und 130B wird auf die Antriebsräder 150 übertragen.
Weiterhin sind die Motorgeneratoren 130A und 130B ebenfalls mit der Maschine 160 über das Leistungsgetriebe 140A gekoppelt. Die Maschine 160 wird entsprechend einem aus der ECU 300 gesendeten Steuerungssignal DRV gesteuert. Die durch die Maschine 160 erzeugte Antriebsleistung wird auf die Antriebsräder 150 und den Motorgeneratoren 130A über das Leistungsgetriebe 140A übertragen. Die ECU 300 steuert kooperativ die durch die Motorgeneratoren 130A und 130B sowie die Maschine 160 erzeugte Antriebsleistungen und bewirkt dadurch, dass das Fahrzeug fährt.
Es sei bemerkt, dass gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird der Motorgenerator 130A als ein Startermotor beim Starten der Maschine 160 verwendet, und wird exklusiv als ein durch die Maschine 160 angetriebener Leistungsgenerator zur Erzeugung von elektrischer Leistung verwendet. Weiterhin wird der Motorgenerator 130B exklusiv als ein Motor zum Antrieb der Antriebsräder 150 unter Verwendung der aus der Leistungsspeichervorrichtung 110 zugeführten elektrischen Leistung verwendet.
Weiterhin zeigt 10 als ein Beispiel die Konfiguration mit zwei Motorgeneratoren und einer Maschine, jedoch ist die Anzahl der Motorgeneratoren nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann ein Motorgenerator vorgesehen sein. Alternativ dazu können mehr als zwei Motorgeneratoren vorgesehen sein.
Unter Bezugnahme auf 11 und 12 ist nachstehend die die Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel beschrieben. 11 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm zur Veranschaulichung eines Überblicks der Trägheitsfahrtsteuerung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. Die horizontale Achse gibt die Zeit an. Die vertikale Achse gibt eine Neigung einer Straßenoberfläche, die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, eine Ausgangsleistung des Motorgenerators (MG2), eine Ausgangsleistung der Maschine, die Anwenderanforderungsleistung und die Lade-/Entladeleistung für die Leistungsspeichervorrichtung an.
Gemäß 11 wird gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel die Antriebsleistung für die Beschleunigungsfahrt in der der Trägheitsfahrtsteuerung unter Verwendung der aus dem Motorgenerator 130B zugeführten Antriebsleistung und der aus der Maschine 160 zugeführten Antriebsleistung erzeugt. Insbesondere wird gemäß 11 während der Zeitdauer von t81 bis t88, während der das Fahrzeug auf einer flachen Straße fährt, eine Gesamtheit der aus dem Motorgenerator 130B zugeführten Antriebsleistung PM1D und der aus der aus der Maschine 160 zugeführten Antriebsleistung PE1D derart eingestellt, dass sie größer als die Antriebsleistung PM0D ist, die zur Beibehaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich ist. Nach dem Zeitpunkt t88, wenn das Fahrzeug in einer Steigung fährt, wird die Summe der aus dem Motorgenerator 130B zugeführten Antriebsleistung PM2D und der aus der Maschine 160 zugeführten Antriebsleistung PE2D derart eingestellt, dass sie größer als die gesamte Antriebsleistung während der Fahrt auf der flachen Straße ist.
Es sei bemerkt, dass ein Verhältnis zwischen der aus dem Motorgenerator 130B zugeführten Antriebsleistung und der aus der Maschine 160 zugeführten Antriebsleistung bei der Beschleunigungsfahrt in geeigneter Weise unter Berücksichtigung des Energiewirkungsgrads des Motorgenerators 130B und der Maschine 160 derart eingestellt wird, so dass insgesamt ein hoher Energiewirkungsgrad erzielt wird.
Zusätzlich wird gemäß 11 die Maschine 160 jedes Mal gestartet, wenn die Beschleunigungsfahrt ausgeführt wird. Daher wird unmittelbar vor Ausführung der Beschleunigungsfahrt die Maschine 160 mit dem Motorgenerator 130A (MG1) angekurbelt.
12 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer durch die ECU 300 ausgeführten Trägheitsfahrtsteuerungsverarbeitung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel. 12 ist eine Figur, in der die Schritte S122, S123, S140, S142, S144, S146 und S148 in dem Flussdiagramm von 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel jeweils durch S122B, S123B, S140B, S142B, S144B, S146B und S148B ersetzt sind. In 12 sind dieselben Schritte wie die in 3 nicht wiederholt beschrieben.
Gemäß 10 und 12 werden S122B, S123B, S140B, S142B, S144B, S146 und S148B gemäß 12 jeweils dadurch erhalten, indem Antriebsbedingungen für die Brennkraftmaschine 160 zusätzlich zu dem Motorgenerator 130B (MG2) zu S122, S123, S140, S142, S144, S146 und S148 gemäß 3 hinzugefügt sind.
Wenn die Anwenderanforderungsleistung konstant ist (JA in S110) und der Leistungsänderungsantrieb ausgeführt wird (S120), stellt die ECU 300 die Antriebsleistung jeweils des Motorgenerators 130B und der Maschine 160 bei der Beschleunigungsfahrt entsprechend damit ein, ob die Straßenoberfläche eine Steigung ist oder nicht. Insbesondere wählt, falls die Straßenoberfläche keine Steigung ist, (NEIN in S121), die ECU 300 die Antriebsleistung für die flache Strasse aus (S122B). Falls die Straßenoberfläche eine Steigung ist (JA in S121), wird die Antriebsleistung des Motorgenerators 130B und der Maschine 160 jeweils unter Berücksichtigung des Einflusses der Schwerkraft derart eingestellt, dass sie größer als die Antriebsleistung auf der flachen Straße ist.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf den unteren Grenzwert LL verringert worden ist (JA in S135), treibt die ECU 300 MG2 und die Maschine 160 unter Verwendung der in S122B oder S123B eingestellten Antriebsleistung an, wodurch die Beschleunigungsfahrt durchgeführt wird (S142B).
Dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD auf den oberen Grenzwert UL erhöht worden ist (JA in S130), stoppt die ECU 300 den MG2 und die Maschine 160, wodurch die Trägheitsfahrt durchgeführt wird (S140B).
Wenn weiterhin die Anwenderanforderungsleistung fluktuiert (NEIN in S110), der Leistungsänderungsantrieb unterbrochen wird (S125) und das Fahrzeug beschleunigt wird (JA in S127), beschleunigt die ECU 300 unter Verwendung des MG2 oder unter Verwendung sowohl von MG2 als auch der Maschine 160 (S146B). Wenn demgegenüber das Fahrzeug verlangsamt wird (NEIN in S127), stoppt die ECU 300 die Maschine 160 und stoppt den MG2 oder schaltet den MG2 in den Niedrigausgangsleistungszustand, um das Fahrzeug zu verlangsamen (S148B). Es sei bemerkt, dass für die Verlangsamung der regenerative Betrieb von MG2 ausgeführt werden kann.
Durch Durchführung der Steuerung entsprechend der vorstehend beschriebenen Verarbeitung kann die Trägheitsfahrtsteuerung unter Berücksichtigung der Steigung ausgeführt werden, um den Energiewirkungsgrad in dem Hybridfahrzeug mit der Maschine und den Motorgeneratoren als die Antriebsquellen zu verbessern.
Es sei bemerkt, dass in der vorstehenden Beschreibung der Fall veranschaulicht wurde, in dem sowohl die Antriebsleistung von MG2 für die Steigung als auch die Antriebsleistung der Maschine 160 für die Steigung derart eingestellt sind, dass sie größer als diejenigen für die flache Straße sind, jedoch kann unter Berücksichtigung des Energiewirkungsgrads des MG2 und der Maschine 160, des Ansprechens der Antriebsleistung und dergleichen, nur die Antriebsleistung des MG2 oder die Antriebsleistung der Maschine 160 größer eingestellt werden. Weiterhin kann in einem besonderen Fall oder zu einem besonderen Zeitverlauf nur von dem MG2 oder nur von der Maschine 160 die gesamte Antriebsleistung ausgegeben werden.
Zusätzlich kann, wie es unter Bezugnahme auf 8 beschrieben ist, entweder der MG2 oder die Maschine 160 oder sowohl der MG2 als auch die Maschine 160 angetrieben werden, um niedrige Antriebsleistung während der Trägheitsfahrt auszugeben.
Weiterhin kann (können) die Konfiguration(en) gemäß irgendeinem der zweiten und/oder dritten Ausführungsbeispiele auf das fünfte Ausführungsbeispiel angewendet werden.
[Sechstes Ausführungsbeispiel]
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wurde das Hybridfahrzeug mit der Maschine und den Motorgeneratoren als die Vielzahl der Antriebsquellen als Beispiel beschrieben und veranschaulicht. Jedoch ist die Erfindung ebenfalls auf ein Fahrzeug mit anderen Konfigurationen wie ein Elektrofahrzeug mit einer Zwillingsmotorkonfiguration anwendbar, das unter Verwendung der Antriebsleistung aus zwei Motorgeneratoren fahren kann, die als eine Vielzahl von Antriebsquellen dienen, wie es beispielsweise in 13 gezeigt ist.
Ein Fahrzeug 100B gemäß 13 weist ein Konfiguration auf, bei der keine Maschine 160 in dem Fahrzeug 100A gemäß 10 vorgesehen ist. Das Fahrzeug 100B fährt unter Verwendung sowohl der Antriebsleistung des Motorgenerators 130A (MG1) als auch der Antriebsleistung des Motorgenerators 130B (MG2).
In diesem Fall kann die Leistungsspeichervorrichtung 110 im Gegensatz zu dem fünften Ausführungsbeispiel nicht unter Verwendung des Motorgenerators 130A (MG1) geladen werden. Jedoch kann durch Ersetzen der Antriebsleistung der Maschine 160 gemäß 11 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel mit der Antriebsleistung von MG1 der Leistungsänderungsantrieb ausgeführt werden.
Weiterhin ist in der Konfiguration von 10 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel die ist die vorliegende Erfindung ebenfalls auf einen Fall anwendbar, bei dem MG1 ebenfalls als Motor und nicht als Leistungsgenerator verwendet wird, und das Fahren unter Verwendung der Antriebsleistung durchgeführt wird, die durch die drei Antriebsquellen, d. h. MG1, MG2 und der Maschine 160 erzeugt wird.
BEZUGSZEICHENLISTE

100, 100A, 100B: Fahrzeug; 110: Leistungsspeichervorrichtung; 115: SMR; 120: PCU; 121: Wandler; 122, 122A, 122B: Umrichter; 130, 130A, 130B: Motorgenerator; 140, 140A: Leistungsgetriebe; 150: Antriebsrad; 160: Maschine; 170, 180, 185: Spannungssensor; 175: Stromsensor; 190: Geschwindigkeitssensor; 200: Neigungserfassungseinheit; 300: ECU; C1, C2: Kondensator; PL1, PL2, NL1: Leistungsleitung.

Claims

Fahrzeug mit einer Antriebsquelle (130, 130B, 160) zur Erzeugung einer Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs (100), einer Steuerungsvorrichtung (300) zur Steuerung der Antriebsquelle (130, 130B, 160) und einer Neigungserfassungseinheit (200) zur Erfassung einer Neigung einer Straßenoberfläche, wobei die Steuerungsvorrichtung (300) einen Leistungsänderungsantrieb durchführt, bei dem das Fahrzeug (100) gefahren wird, während die Antriebsquelle (130, 130B, 160) zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand umgeschaltet wird, wobei Antriebsleistung eines ersten Pegels in dem ersten Zustand erzeugt wird, und eine Antriebsleistung in dem zweiten Zustand kleiner als diejenige in dem ersten Zustand gemacht ist, wobei, wenn auf der Grundlage der durch die Neigungserfassungseinheit (200) erfassten Neigung erkannt wird, dass das Fahrzeug (100) auf einer Steigungsstraße fährt, die Steuerungsvorrichtung (300) die Antriebsleistung in dem ersten Zustand derart einstellt, dass sie größer als diejenige ist, die eingestellt ist, wenn das Fahrzeug (100) auf einer flachen Straße fährt, wenn der Leistungsänderungsantrieb durchgeführt wird, die Steuerungsvorrichtung (300) in Reaktion darauf, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) auf einen unteren Grenzwert des zugelassenen Bereichs verringert worden ist, auf den ersten Zustand umschaltet, und auf den zweiten Zustand in Reaktion darauf umschaltet, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) auf einen oberen Grenzwert des zugelassenen Bereichs erhöht worden ist, und wenn das Fahrzeug (100) auf der Steigungsstraße fährt, die Steuerungsvorrichtung (300) den oberen Grenzwert derart einstellt, dass er niedriger als derjenige ist, der eingestellt ist, wenn das Fahrzeug (100) auf der flachen Straße fährt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei, die Steuerungsvorrichtung (300) den Leistungsänderungsantrieb durchführt, wenn eine Änderung einer von dem Anwender angeforderten Antriebsleistung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs fällt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei, wenn der Leistungsänderungsantrieb durchgeführt wird, die Steuerungsvorrichtung (300) zwischen dem ersten und zweiten Zustand umschaltet, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) in dem zugelassenen Bereich beizubehalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei, wenn das Fahrzeug (100) auf der Steigungsstraße fährt, die Steuerungsvorrichtung (300) die Antriebsleistung in dem zweiten Zustand derart einstellt, dass sie größer als diejenige ist, die eingestellt ist, wenn das Fahrzeug (100) auf der flachen Straße fährt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung (300) die Antriebsleistung in dem ersten Zustand größer einstellt, wenn der Grad der Neigung in der Fahrtrichtung auf der Steigungsstraße größer wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Antriebsleistung in dem ersten Zustand derart eingestellt wird, dass sie größer als eine konstante Referenzantriebsleistung ist, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeug (100) beibehalten kann, und die Antriebsleistung in dem zweiten Zustand derart eingestellt ist, dass sie kleiner als die Referenzantriebsleistung ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei in dem zweiten Zustand die Steuerungsvorrichtung (300) die Erzeugung der Antriebsleistung aus der Austriebsquelle (130, 130B, 160) stoppt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, weiterhin mit einer weiteren Antriebsquelle (130A, 130B, 160), die die Antriebsleistung zur Fahrt des Fahrzeugs (100) erzeugt, wobei die Steuerungsvorrichtung (300) einen Leistungsänderungsantrieb durchführt, in dem die weitere Antriebsquelle (130, 130B, 160) zwischen einem dritten Zustand und einem vierten Zustand umgeschaltet wird, wobei in dem dritten Zustand eine Antriebsleistung auf einem zweiten Pegel erzeugt wird, und in dem vierten Zustand eine Antriebsleistung erzeugt wird, die kleiner als die in dem dritten Zustand ist, und wenn die Antriebsquelle (130B, 160) sich in dem ersten Zustand befindet, die Steuerungsvorrichtung (300) die weitere Antriebsquelle (160, 130A; 130B) in den dritten Zustand bringt, und, wenn die Antriebsquelle (130B, 160) sich in dem zweiten Zustand befindet, die Steuerungsvorrichtung (300) die weitere Antriebsquelle (160, 130A; 130B) in den vierten Zustand bringt.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei, wenn das Fahrzeug (100) auf der Steigungsstrasse fährt, die Steuerungsvorrichtung (300) die Antriebsleistung der weiteren Antriebsquelle (160, 130A; 130B) in den dritten Zustand derart einstellt, dass sie größer als diejenige ist, die eingestellt ist, wenn das Fahrzeug (100) auf der flachen Straße fährt.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei eine Gesamtheit der Antriebsleistung der Antriebsquelle (130B; 160) in dem ersten Zustand und der Antriebsleistung der weiteren Antriebsquelle (160, 130A; 130B) in dem dritten Zustand derart eingestellt ist, dass sie größer als eine konstante Referenzantriebsleistung ist, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) beibehalten kann, und eine Gesamtheit der Antriebsleistung der Antriebsquelle (130B, 160) in dem zweiten Zustand und der Antriebsleistung der weiteren Antriebsquelle (160, 130A; 130B) in dem vierten Zustand derart eingestellt ist, dass sie kleiner als die Referenzantriebsleistung ist.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei eine der Antriebsquelle und der weiteren Antriebsquelle eine rotierende elektrische Maschine (130B) ist, und die andere der Antriebsquelle und der weiteren Antriebsquelle eine Brennkraftmaschine (160) ist.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei sowohl die Antriebsquelle als auch die weitere Antriebsquelle rotierende elektrische Maschinen (160A, 160B) sind.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Antriebsquelle entweder eine rotierende elektrische Maschine (130, 130B) oder eine Brennkraftmaschine (160) ist.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeug mit einer Antriebsquelle (130, 130B, 160), die eine Antriebsleistung zum Fahren davon erzeugt, und einer Neigungserfassungseinheit (200) zur Erfassung einer Neigung einer Straßenoberfläche, das die Schritte aufweist: Bringen der Antriebsquelle (130, 130B, 160) in einen ersten Zustand, in dem Antriebsleistung eines vorbestimmten Pegels erzeugt wird, Bringen der Antriebsquelle (130, 130B, 160) in einen zweiten Zustand, in dem die Antriebsleistung kleiner als die in dem ersten Zustand gemacht wird, Durchführen eines Leistungsänderungsantriebs, bei dem das Fahrzeug (100) gefahren wird, während zwischen den ersten und zweiten Zuständen geschaltet wird, wenn auf der Grundlage der durch die Neigungserfassungseinheit (200) erfassten Neigung erkannt wird, dass das Fahrzeug (100) auf einer Steigungsstrasse fährt, Einstellen der Antriebsleistung in dem ersten Zustand derart, dass sie größer als diejenige ist, die eingestellt ist, wenn das Fahrzeug (100) auf einer flachen Straße fährt, wenn der Leistungsänderungsantrieb durchgeführt wird, Umschalten auf den ersten Zustand in Reaktion darauf, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) auf einen unteren Grenzwert des zugelassenen Bereichs verringert worden ist, und Umschalten auf den zweiten Zustand in Reaktion darauf, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) auf einen oberen Grenzwert des zugelassenen Bereichs erhöht worden ist, und, wenn das Fahrzeug (100) auf der Steigungsstraße fährt, Einstellen des oberen Grenzwerts derart, dass er niedriger als derjenige ist, der eingestellt ist, wenn das Fahrzeug (100) auf der flachen Straße fährt.