DE112013001867T5 - Steuereinrichtung für ein Hybrid-Elektrofahrzeug - Google Patents
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Abstract
[Ziel] Bereitstellen einer Steuereinrichtung für ein mit einem Doppelkupplungsgetriebe ausgestattetes Hybrid-Elektrofahrzeug, wobei durch eine Vorfüllsteuerung (Vordruckaufbringungssteuerung) erzeugte Vibrationen beim Start des Fahrzeugs unterdrückt werden, um das Unbehagen des Fahrers zu lindern. [Anordnung zur Erreichung des Ziels] Wenn ein Fahrzeug alleine durch einen Motor zu starten ist, sofort nachdem ein Verbrennungsmotor gestartet wird oder die Schaltposition vom N-Bereich zum D-Bereich („Ja” in S1) geändert wurde, wird eine Verzugszeit zum Verzögern einer Vorfüllung von ersten und zweiten Kupplungen gemäß einer Betriebsöltemperatur (S2) eingestellt und nach einem Verstreichen der Verzugszeit („Ja” in S4) wird das Vorfüllen durchgeführt (S5).
Description
- [Technisches Gebiet]
- Die vorliegende Erfindung betrifft Hydraulikdrucksteuertechniken, welche in Hybrid-Elektrofahrzeugen angewendet werden, welche mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als jeweilige Antriebsquelle zum Fahren ausgestattet sind und ferner bereitgestellt als ein Triebstrang mit einem Doppelkupplungsgetriebe umfassend zwei Übersetzungsmechanismen, um beim Starten des Fahrzeugs durch den Elektromotor verursachte Vibrationen zu unterdrücken.
- [Stand der Technik]
- Ein Doppelkupplungsgetriebe zur Verwendung als Kraftfahrzeuggetriebe, welches zwei Kupplungen und zwei dazugehörige Übersetzungsmechanismen umfasst und in welchem der gewählte Gang abwechselnd zum Geschwindigkeitswechsel zwischen den zwei Übersetzungsmechanismen geschaltet wird, wurde entwickelt. Ebenfalls ist bereits ein Hybrid-Elektrofahrzeug bekannt, welches mit einem derartigen Doppelkupplungsgetriebe und ebenfalls mit einem Elektromotor ausgestattet ist, welcher in einem von zwei Leistungsübertragungssystemen eingesetzt ist und in welchem die Antriebsquelle zum Bewegen des Fahrzeugs zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor geschaltet werden kann (siehe Patentdokument 1).
- Wenn ein mit einem solchen Doppelkupplungsgetriebe ausgestattetes Fahrzeug fährt, ist die zu einem der momentan zur Leistungsübertragung verwendeten Übersetzungsmechanismen gehörende Kupplung eingekuppelt und die andere, zu dem in einem Bereitschafts-Zustand befindlichen Übersetzungsmechanismus gehörende Kupplung ist ausgekuppelt. In Getrieben, die nass laufende Kupplungen verwenden, inklusive der Doppelkupplungsgetriebe, wird eine sogenannte Vorfüllsteuerung (Vordruckaufbringungssteuerung) ausgeführt, wodurch die Kupplung vor dem Gangwechsel mit Betriebsöl befüllt wird, so dass der Gang früh geschaltet werden kann (siehe Patentdokument 2).
- [Liste der Literaturstellen]
- [Patentdokumente]
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- [Patentdokument 1]
Japanische offengelegte Patenpublikation (KOKAI) No. 2010-36781 - [Patentdokument 2]
Japanische offengelegte Patenpublikation (KOKAI) No. 2004-286183 - [Zusammenfassung der Erfindung]
- [Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
- Ein Hybrid-Elektrofahrzeug ist ausgelegt, um aus dem Stillstand alleine durch Verwendung des Elektromotors starten zu können. Wo jedoch die Vorfüllsteuerung, wie in Patentdokument 2 offenbart, in einem Hybrid-Elektrofahrzeug umfassend ein Doppelkupplungsgetriebe wie in Patentdokument 1 offenbart, eingesetzt wird, entsteht ein Problem, wenn das Fahrzeug nur durch Verwendung des Elektromotors gestartet wird. Insbesondere werden Vibrationen hervorgerufen, wenn die zu dem als nächstes zu verwendenden Übersetzungsmechanismus gehörende Kupplung beim Starten des Verbrennungsmotors vorgefüllt wird.
- Dieses Phänomen ist insbesondere dann bemerkbar, wenn die Temperatur des für die Kupplung bereitgestellten Betriebsöls hoch ist. Demzufolge wird angenommen, dass die Vibrationen auftreten, da die Kupplung temporär in einen Leistungsübertragungszustand aufgrund exzessiver oder pulsierender Versorgung der Kupplung mit Hydraulikdruck kommt, mit dem Ergebnis, dass der Leerlauf des Verbrennungsmotors die Rotation des Elektromotors beeinträchtigt, welcher begonnen hat zu rotieren, um das Fahrzeug zu starten.
- Insbesondere im Falle eines Hybrid-Elektrofahrzeugs, welches mit einem sogenannten Leerlauf Stopp-Autostart-(automatischer Stopp-und-Neustart)System ausgestattet ist, wodurch der Verbrennungsmotor automatisch gestoppt wird, wenn das Fahrzeug geparkt wird oder an Ampeln gestoppt wird, und automatisch wieder gestartet wird, das Fahrzeug zu starten ist, um die Kraftstoffeffizienz und die Abgasemissionscharakteristik zu verbessern, tritt die Vibration mit hoher Frequenz auf, da der Verbrennungsmotor häufig gestoppt und wieder gestartet wird, was möglicherweise den Fahrer dazu bringt, sich unbehaglich zu fühlen.
- Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen und ein Ziel davon ist es, eine Steuereinrichtung für ein Hybrid-Elektrofahrzeug, ausgestattet mit einem Doppelkupplungsgetriebe, bereitzustellen, wodurch durch eine Vorfüllsteuerung (Vordruckaufbringungssteuerung) verursachte Vibrationen beim Start des Fahrzeugs unterdrückt werden, um das Unbehagen des Fahrers zu vermindern.
- [Anordnung zum Lösen des Problems]
- Um das oben genannte Ziel zu erreichen, stellt Anspruch 1 eine Steuereinrichtung für ein Hybrid-Elektrofahrzeug bereit, welches ausgestattet ist mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor jeweils als Antriebsquelle zum Fahren, einem Getriebe umfassend einen ersten Übersetzungsmechanismus und einen zweiten Übersetzungsmechanismus, ein erstes Leistungsübertragungssystem, welches ausgelegt ist, um Leistung von dem Verbrennungsmotor durch den ersten Übersetzungsmechanismus an Antriebsräder zu übertragen, ein zweites Leistungsübertragungssystem, welches ausgelegt ist, um die Leistung von dem Verbrennungsmotor und von dem Elektromotor durch den zweiten Übersetzungsmechanismus an die Antriebsräder zu übertragen, eine zu dem ersten Leistungsübertragungssystem gehörende und zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordnete, erste Kupplung und eine zu dem zweiten Leistungsübertragungssystem gehörende und zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete zweite Kupplung, wobei die Steuereinrichtung umfasst:
eine Hydraulikdruckversorgungseinheit, welche ausgelegt ist, um Betriebsöl für die ersten und zweiten Kupplungen bereitzustellen, so dass Hydraulikdruck des Betriebsöls an den ersten und zweiten Kupplungen aufgebracht wird; eine
Vordruckaufbringungssteuereinheit, welche ausgelegt ist, um eine Vordruckaufbringungssteuerung auszuführen, so dass die ersten und zweiten Kupplungen vorab durch die Hydraulikdruckversorgungseinheit mit dem Betriebsöl befüllt werden, bevor die ersten und zweiten Kupplungen eingekuppelt werden; und eine
Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit, welche ausgelegt ist, um den Zeitpunkt des Startens der Vordruckaufbringungssteuerung durch die Vordruckaufbringungssteuereinheit um eine vorbestimmte Verzugszeit zu verzögern, wenn das Fahrzeug alleine durch den Elektromotor zu starten ist. - Gemäß Anspruch 2 stellt in der Steuereinrichtung von Anspruch 1 die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit die Verzugszeit gemäß einer Temperatur des Betriebsöls ein, welches durch die Hydraulikversorgungseinheit bereitgestellt wird.
- Gemäß Anspruch 3 stellt in der Steuereinrichtung von Anspruch 1 oder 2, wenn das Fahrzeug alleine durch den Elektromotor zu starten ist, nachdem der Verbrennungsmotor in einem gestoppten Zustand gestartet wird, die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit die Verzögerungszeit gemäß einer Zeit ein, über welche der Verbrennungsmotor gestoppt gewesen ist.
- Gemäß Anspruch 4 umfasst die Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 des Weiteren eine automatische Motor-Stopp-und-Neustart-Steuereinheit, welche ausgelegt ist, um eine Kraftstoffversorgung zum Verbrennungsmotor zu stoppen, wenn eine vorbestimmte automatische Motorstoppbedingung erfüllt ist, und den Verbrennungsmotor wieder zu starten, wenn eine vorbestimmte automatische Motorstartbedingung erfüllt ist, wobei die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit den Zeitpunkt zum Starten der Vordruckaufbringungssteuerung durch die Vordruckaufbringungssteuereinheit um eine vorbestimmte Verzugszeit verzögert, wenn das Fahrzeug allein durch den Elektromotor zu starten ist, nachdem der Verbrennungsmotor durch die automatische Motor-Stopp-und-Neustart-Steuereinheit wieder gestartet wird.
- Gemäß Anspruch 5 umfasst die Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 des Weiteren eine Gangbereichsdetektionseinheit, welche ausgelegt ist, um einen im Getriebe gewählten Gangbereich zu detektieren, wobei die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit den Zeitpunkt zum Starten der Vordruckaufbringungssteuerung durch die Vordruckaufbringungssteuereinheit um eine vorbestimmte Verzugszeit verzögert, wenn das Fahrzeug allein durch den Elektromotor zu starten ist, nachdem ein Wechsel von einem neutralen Bereich zu einem Bereich zum Fahren durch die Gangbereichsdetektionseinheit detektiert wird.
- [Wirkungen der Erfindung]
- Wenn in der in einem mit einem Doppelkupplungsgetriebe ausgestatteten Hybrid-Elektrofahrzeug angewendeten Steuereinrichtung von Anspruch 1 das Fahrzeug alleine durch den Elektromotor zu starten ist, so wird der Zeitpunkt zum Starten der Vordruckaufbringungssteuerung (Vorfüllsteuerung), in welcher die ersten und zweiten Kupplungen vorab mit Betriebsöl befüllt werden, um die vorbestimmte Verzögerungszeit verzögert.
- Da der Start der Vordruckaufbringungssteuerung verzögert wird, wenn das Fahrzeug alleine mit dem Elektromotor gestartet wird, wird die Vordruckaufbringungssteuerung durchgeführt, nachdem die Rotation des Elektromotors stabil wird. Demzufolge treten, selbst wenn die Kupplung zeitweise in einen Leistungsübertragungszustand aufgrund der Vordruckaufbringungssteuerung kommt, der Interferenz mit der Rotation des Verbrennungsmotors zuordenbare Vibrationen nicht auf.
- Es ist daher möglich, die durch die Vordruckaufbringungssteuerung beim Start des Fahrzeugs erzeugten Vibrationen zu unterdrücken, wodurch das Unbehagen des Fahrers gelindert werden kann.
- In der Steuereinrichtung gemäß Anspruch 2 wird die Verzugszeit, um welche der Start der Vordruckaufbringungssteuerung verzögert wird, gemäß der Temperatur des Betriebsöls, welches für die Kupplungen bereitgestellt wird, eingestellt.
- Von den Vibrationen, welche hervorgerufen werden, wenn das Fahrzeug alleine durch den Elektromotor gestartet wird, wird angenommen, dass sie in Abhängigkeit von der Temperatur des Betriebsöls auftritt. Somit ist es möglich, die Vibrationen in geeigneter Weise zu unterdrücken, indem die Verzugszeit zum Verzögern der Vordruckaufbringungssteuerung gemäß der Temperatur des Betriebsöls eingestellt wird.
- In der Steuereinrichtung gemäß Anspruch 3 wird die Hydraulikdruckversorgungseinheit durch Rotation des Verbrennungsmotors angetrieben, und wenn das Fahrzeug alleine durch den Elektromotor zu starten ist nachdem der Verbrennungsmotor in einem gestoppten Zustand gestartet wird, wird die Verzugszeit zum Verzögern des Starts der Vordruckaufbringungssteuerung gemäß der Stoppzeit, über welche der Verbrennungsmotor gestoppt gewesen ist, eingestellt.
- Wo die Hydraulikdruckversorgungseinheit dazu ausgelegt ist, durch die Rotation des Verbrennungsmotors angetrieben zu werden, tritt umso mehr Betriebsöl aus den Kupplungen aus, je länger die Motorstoppzeit ist. Somit ist es möglich, die Vibrationen auf geeignete Art und Weise zu unterdrücken, indem die Verzugszeit zum Verzögern des Starts der Vordruckaufbringungssteuerung gemäß der Motorstoppzeit eingestellt wird.
- Die Steuereinrichtung gemäß Anspruch 4 wird in einem Fahrzeug eingesetzt, welches dazu ausgelegt ist, eine sogenannte automatische Motor-Stopp-und-Neustart-Steuerung (Leerlaufstopp-Autostart-Steuerung) durchzuführen, und die Vordruckaufbringungssteuerung wird ausgeführt, wenn das Fahrzeug alleine durch den Elektromotor zu starten ist, nachdem der Verbrennungsmotor durch die automatische Motor-Stopp-und-Neustart-Steuerung wieder gestartet wird.
- Somit ist es möglich, das Unbehagen des Fahrers auf zufriedenstellende Weise zu lindern, indem die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuerung dazu gebracht wird, mit der automatischen Stopp-und-Neustart-Steuerung zu arbeiten, durch welche der Verbrennungsmotor regelmäßig gestoppt und wieder gestartet wird.
- In der Steuereinrichtung gemäß Anspruch 5 wird die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuerung ausgeführt, wenn das Fahrzeug alleine durch den Elektromotor zu starten ist, nachdem der Gangbereich des Getriebes von einem neutralen Bereich zu einem Bereich zum Fahren gewechselt wird.
- Während das Getriebe im neutralen Bereich ist, entweicht das Betriebsöl aus den Kupplungen. Demzufolge wird die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuerung durchgeführt, wenn der Gangbereich von dem neutralen Bereich in den Bereich zum Bewegen des Fahrzeugs gewechselt wurde, wodurch die durch die Vordruckaufbringungssteuerung beim Starten des Fahrzeugs erzeugten Vibrationen unterdrückt werden können.
- [Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
-
1 verdeutlicht schematisch eine Konfiguration einer Steuereinrichtung für ein Hybrid-Elektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. -
2 ist ein Flussdiagramm, welches eine Vorfüllsteuerungs-Routine zeigt, welche beim Start des Hybrid-Elektrofahrzeugs durch eine ECU der Steuereinrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. -
3 zeigt ein Kennfeld, welches zum Einstellen einer Vorfüll-Verzugszeit verwendet wird. - [Art und Weise zum Ausführen der Erfindung]
- Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Steuereinrichtung für ein Hybrid-Elektrofahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezug nehmend auf die Figur, wird die Ausführungsform beschrieben. - Ein in
1 dargestelltes Fahrzeug1 ist ein Hybrid-Elektrofahrzeug, welches mit einer Antriebseinheit ausgestattet ist, welche derart konfiguriert ist, dass ein Verbrennungsmotor2 und ein Motor4 (Elektromotor) als jeweilige Antriebsquelle zum Fahren mit einer Getriebeeinheit8 (Getriebe) durch eine Kupplungseinheit6 verbunden sind. Das Fahrzeug1 bewegt sich, wenn die Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor2 oder dem Motor4 oder beiden durch die Kupplungseinheit6 und die Getriebeeinheit8 an die rechten und linken Antriebsräder10 ,10 (z. B. Hinterräder) übertragen wird. - Insbesondere die Abgabe der rotatorischen Antriebskraft (im Folgenden vereinfacht als Antriebskraft bezeichnet) von dem Verbrennungsmotor
2 ist an die Kupplungseinheit6 durch eine Eingangswelle12 zugeführte Energie und wird dann innerhalb der Kupplungseinheit6 zweigeteilt. Die Kupplungseinheit6 beinhaltet zwei Kupplungen, sprich eine erste Kupplung6a (erste Kupplung) und eine zweite Kupplung6b (zweite Kupplung). Zwei Komponenten der Antriebskraft des Verbrennungsmotors2 teilen sich innerhalb der Kupplungseinheit6 auf, eine wird zur Eingangsseite der ersten Kupplung6a übertragen und die andere wird zur Eingangsseite der zweiten Kupplung6b übertragen. - Die Kupplungseinheit
6 , welche in1 lediglich schematisch durch Verwendung eines Blocks dargestellt ist, ist wie nachstehend konfiguriert. Die ersten und zweiten Kupplungen6a und6b sind nasslaufende Lamellenkupplungen, welche zum Einkuppeln und Auskuppeln gemäß dem Druck von Betriebsöl in der Lage sind, welches über Hydraulikleitungen16a bzw.16b von einer Hydraulikpumpe14 (Hydraulikdruckversorgungseinheit), welche durch Rotation des Verbrennungsmotors2 angetrieben ist, bereitgestellt wird. Auch sind die ersten und zweiten Kupplungen6a und6b koaxial angeordnet, so dass die erste Kupplung6a innen angeordnet ist, während die zweite Kupplung6b außen angeordnet ist. - Die Getriebeeinheit
8 beinhaltet zwei zu den ersten und zweiten Kupplungen6a und6b gehörige Übersetzungsmechanismen, sprich einen ersten Übersetzungsmechanismus8a (G1 in1 ) und einen zweiten Übersetzungsmechanismus8b (G2 in1 ). Die Ausgangsseite der ersten Kupplung6a ist mit der Eingangswelle des ersten Übersetzungsmechanismus8a gekoppelt und die Ausgangsseite der zweiten Kupplung6b ist mit der Eingangswelle des zweiten Übersetzungsmechanismus8b gekoppelt. - Der erste Übersetzungsmechanismus
8a ist als Vorwärtsgänge mit ungeradzahligen Gängen bereitgestellt, sprich Erst-, Dritt- und Fünft-Gang-Zahnrädern. Der zur zweiten Kupplung6b gehörende, zweite Übersetzungsmechanismus8b ist als Vorwärtsgänge mit geradzahligen Gängen bereitgestellt, sprich Zweit-, Viert- und Sechst-Gang-Zahnrädern. Obwohl nicht in1 gezeigt, ist ein Rückwärtsgang in dem ersten Übersetzungsmechanismus8a beinhaltet. - Die Antriebskraftabgabe von dem ersten Übersetzungsmechanismus
8a und die Abgabe von dem zweiten Übersetzungsmechanismus8b werden durch eine gemeinsame Abtriebswelle18 zu einer Differentialgetriebeeinheit20 übertragen und dann an die rechten und linken Antriebsräder10 ,10 verteilt. Somit bilden die Kupplungseinheit6 und die Getriebeeinheit8 das, was Doppelkupplungsgetriebe genannt wird. - Der Motor
4 ist zwischen der zweiten Kupplung6b und dem zweiten Übersetzungsmechanismus8b eingesetzt. Obwohl nicht im Detail gezeigt, ist der Motor4 an dem äußeren Randbereich der Abtriebswelle der zweiten Kupplung6b angeordnet. Genauer gesagt ist der Rotor des Motors4 an dem äußeren Randbereich der Abtriebswelle der zweiten Kupplung6b fixiert und der Stator des Motors4 ist an dem Gehäuse der Kupplungseinheit6 fixiert. Das heißt die zweite Kupplung6b dient auch als Drehwelle des Motors4 und während sich der Rotor in dem Stator zusammen mit der zweiten Kupplung6b dreht, wird das durch das zwischen dem Rotor und dem Stator erzeugte Magnetfeld erzeugte Antriebsmoment oder Regenerationsmoment durch die zweite Kupplung6b dem zweiten Übersetzungsmechanismus8b zugeführt. - Der Motor
4 ist über einen Inverter24 mit einer an dem Fahrzeug1 aufgenommenen Batterie22 verbunden und erzeugt Antriebsmoment, wenn er mit elektrischer Leistung von der Batterie22 versorgt wird. Die Batterie22 ist beispielsweise eine Sekundärbatterie, wie zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie oder Nickel-Metallhydrid-Sekundärbatterie. Der Inverter24 konvertiert Gleichstrom-Leistung, welche in der Batterie22 gespeichert ist, in Wechselstromleistung und versorgt den Motor4 mit der konvertierten elektrischen Leistung. Während einer Verzögerung oder dergleichen des Fahrzeugs arbeitet der Motor4 andererseits als elektrischer Generator (Generator) und wird regenerativ angetrieben. Der Motor4 erzeugt insbesondere Wechselstromleistung durch Verwendung der Antriebskraft, welche von den Antriebsrädern10 rückwärts übertragen wird, und zu dieser Zeit durch den Motor4 erzeugtes Regenerationsmoment wird an den Antriebsrädern10 als Widerstand für die Verzögerung bereitgestellt. Die so erzeugte Wechselstromleistung wird durch den Inverter24 in Gleichstromleistung konvertiert und dann in die Batterie22 geladen, wodurch die durch die Rotation der Antriebsräder generierte kinetische Energie als elektrische Energie rückgewonnen wird. - Wenn in dem wie oben beschrieben konfigurierten Fahrzeug
1 die ersten und zweiten Kupplungen6a und6b beide ausgekuppelt sind, ist nur die Drehwelle des Motors4 mechanisch mit den Antriebsrädern10 durch den zweiten Übersetzungsmechanismus8b der Getriebeeinheit8 verbunden. Das heißt nur das durch den Motor4 erzeugte Antriebsmoment (nachstehend auch als Motormoment bezeichnet) wird als Antriebsmoment für das Fahrzeug1 an die Antriebsräder10 übertragen. - Wenn auf der anderen Seite eine der ersten und zweiten Kupplungen
6a und6b eingekuppelt ist, ist der Verbrennungsmotor2 durch die zu der eingekuppelten Kupplung gehörigen Übersetzungsmechanismen aus denen von der Getriebeeinheit8 mechanisch mit den Antriebsrädern10 verbunden. Wenn zu dieser Zeit das durch den Motor4 generierte Moment „0” ist und alleine der Verbrennungsmotor2 betrieben wird, ist das Antriebsmoment für das Fahrzeug1 gleich dem nur durch den Verbrennungsmotor2 generierten Antriebsmoment (im Folgenden auch als Motordrehmoment bezeichnet). Wenn der Motor4 ebenfalls mit der eingekuppelten zweiten Kupplung6b betrieben wird, ist das Antriebsmoment für das Fahrzeug1 gleich der Summe aus dem Antriebsmoment von dem Motor4 und dem von dem Verbrennungsmotor2 . - Auf diese Weise hat das Fahrzeug
1 zwei Leistungsübertragungssysteme, nämlich ein erstes Leistungsübertragungssystem, wodurch die Leistung des Verbrennungsmotors2 über die erste Kupplung6a und den ersten Übersetzungsmechanismus8a an die Antriebsräder10 übertragen wird, und ein zweites Leistungsübertragungssystem, wodurch die Leistung von dem Verbrennungsmotor2 und von dem Motor4 über die zweite Kupplung6b und den zweiten Übersetzungsmechanismus8b an die Antriebsräder10 übertragen wird. - Zur Durchführung verschiedener Steueroperationen, wie die Anpassung der Drehmomentverteilung an den Verbrennungsmotor
2 und den Motor4 ist das Fahrzeug1 mit einer ECU (Elektronische Steuereinheit)30 ausgestattet, welche eine integrierte Steuerung des Verbrennungsmotors2 , des Motors4 , der Kupplungseinheit6 , der Getriebeeinheit8 , der Hydraulikpumpe14 und dergleichen durchführt. - Insbesondere ist die ECU
30 über ein CAN (Controller Area Network) mit zu dem Verbrennungsmotor2 , dem Motor4 , der Kupplungseinheit6 , der Getriebeeinheit8 , der Hydraulikpumpe14 und dergleichen gehörenden Steuereinheiten (nicht gezeigt) verbunden, um so in der Lage zu sein, mit den einzelnen Steuereinheiten zu kommunizieren. - Des Weiteren ist das Fahrzeug
1 mit einem Schaltpositionssensor32 (Gangbereichsdetektionseinheit) zum Detektieren einer Schaltposition (Gangbereich), welche derzeit durch die Manipulation des Schalthebels durch den Fahrer in der Getriebeeinheit8 gewählt ist, ausgestattet. Die Schaltposition umfasst einen P-Bereich (Parken), welcher gewählt wird, wenn das Fahrzeug geparkt ist, einen N-Bereich (neutral), welcher gewählt wird, um die Gänge der Getriebeeinheit8 in neutral zu stellen, einen D-Bereich (Fahren), welcher gewählt wird, wenn das Fahrzeug vorwärts bewegt wird, einen R-Bereich (rückwärts), welcher gewählt wird, wenn das Fahrzeug rückwärts bewegt wird. Die ECU30 ist über den CAN auch mit dem Schaltpositionssensor32 verbunden. - Die ECU
30 erhält verschiedene Informationen einschließlich, zusätzlich zu Informationen über die Schaltposition, welche durch den Schaltpositionssensor32 detektiert wird, Informationen über die Drehzahl des Verbrennungsmotors2 , Informationen über die Drehzahl des Motors4 , ebenso wie das Motormoment, Informationen über den in der Getriebeeinheit8 derzeit gewählten Gang, Informationen über einen SOC (Ladungszustand) der Batterie22 und Informationen über die Temperatur des Betriebsöls in der Hydraulikpumpe14 . - Die ECU
30 überwacht auch den SOC der Batterie22 sowie den Betriebszustand des Fahrzeugs1 und steuert den Verbrennungsmotor2 , den Motor4 , die Kupplungseinheit6 , die Getriebeeinheit8 , die Hydraulikpumpe14 und dergleichen, um einen den Anforderungen des Fahrers genügenden Betrieb zu erreichen, während die Kraftstoffeffizienz und die Abgasemissionscharakteristiken optimiert werden. - Wenn in dieser Ausführungsform eine vorbestimmte automatische Motorstoppbedingung erfüllt ist, führt die ECU
30 zum Beispiel eine sogenannte automatische Motorstoppsteuerung (Leerlaufstopp) durch, womit die Kraftstoffversorgung zu dem Verbrennungsmotor2 gestoppt wird. Des Weiteren führt die ECU30 , wenn eine vorbestimmte automatische Motorstartbedingung erfüllt ist, nachdem der Verbrennungsmotor2 automatisch gestoppt ist, eine sogenannte automatische Motorneustartsteuerung (Autostart) durch, womit der Verbrennungsmotor2 automatisch wieder gestartet wird, indem der Verbrennungsmotor2 unter Verwendung eines nicht gezeigten Starters oder dergleichen angelassen wird und die Kraftstoffversorgung wieder aufgenommen wird. Auf diese Weise kann die ECU30 eine sogenannte Motorstopp-und-Neustartsteuerung (Leerlaufstopp-Autostart) durchführen. - Die Erfüllung der vorbestimmten automatischen Motorstartbedingung erfordert beispielsweise, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen „0” ist, dass das Bremspedal niedergedrückt ist, und dass das Fahrpedal freigegeben ist.
- Auf der anderen Seite erfordert die Erfüllung der vorbestimmten automatischen Motorneustartbedingung zum Beispiel, dass die oben genannte automatische Motorstoppbedingung nicht erfüllt ist, das heißt das Bremspedal ist freigegeben oder das Fahrpedal ist niedergedrückt.
- Auch wählt die ECU
30 in diesem Ausführungsbeispiel jeweilige Gänge der ersten und zweiten Übersetzungsmechanismen8a und8b gemäß dem Betriebszustand des Fahrzeugs1 und steuert die Hydraulikpumpe14 , so dass eine der zu dem Übersetzungsmechanismus, welcher zum Fahren verwendet wird, gehörenden ersten und zweiten Kupplungen6a und6b eingekuppelt werden kann, während die andere Kupplung ausgekuppelt werden kann. Dann führt die ECU30 eine sogenannte Vorfüllsteuerung (Vordruckaufbringungssteuerung) durch, womit die einzukuppelnde Kupplung vorab mit dem Betriebsöl befüllt wird, um bereit zu sein für das Einkuppeln (Vordruckaufbringungssteuereinheit). - Wenn jedoch das Fahrzeug
1 aus dem Stillstand alleine durch Verwendung des Motors4 zu starten ist, mit einer vorbestimmten, erfüllten Bedingung zur Verwendung des Motors4 , und wenn ebenfalls der Verbrennungsmotor2 als Reaktion auf die Schlüssel „AN”-Operation des Fahrers gestartet wurde oder durch die oben genannte Motorneustartsteuerung oder wenn die Schaltposition von dem N-Bereich zu dem D-Bereich geschaltet wurde, verzögert die ECU30 den Zeitpunkt zum Ausführen der Vorfüllsteuerung (Vordruckaufbringungsverzögerungssteuerung). - Im Folgenden wird die durch die ECU
30 beim Start des Fahrzeugs ausgeführte Vorfüllsteuerung detailliert beschrieben. -
2 ist ein Flussdiagramm, welches eine in diesem Ausführungsbeispiel durch die ECU30 beim Start des Fahrzeugs ausgeführte Vorfüllsteuerungs-Routine zeigt, und3 zeigt ein Kennfeld, welches zum Einstellen einer Vorfüll-Verzugszeit verwendet wird. Die Vorfüllsteuerung wird im Folgenden mit Bezug auf das Flussdiagramm von2 und, falls nötig, auf3 beschrieben. Diese Steuerung wird durch die ECU30 initiiert (gestartet), wenn das Fahrzeug1 alleine durch den Motor4 zu starten ist. - Zuerst bestimmt die ECU
30 in Schritt S1 von2 , ob das Fahrzeug1 entweder in einem Zustand ist, in welchem der Verbrennungsmotor2 soeben gestartet wurde aufgrund der Erfüllung der automatischen Motorneustartbedingung oder als Reaktion auf die durch den Fahrer durchgeführte „EIN”-Betätigung des Schlüssels während der Verbrennungsmotor2 gestoppt ist, oder in einem Zustand, wo ein Wechsel von dem N-Bereich zu dem D-Bereich auf Basis der Information von dem Schaltpositionssensor32 detektiert wurde, oder nicht. Das heißt in Schritt S1 wird bestimmt, ob die ersten und zweiten Kupplungen6a und6b zu wenig Betriebsöl haben oder nicht, da, falls der Verbrennungsmotor2 gestoppt wurde oder der N-Bereich gewählt wurde, unmittelbar bevor das Fahrzeug durch den Motor4 gestartet wird, das Betriebsöl aufgrund einer Unterbrechung der Versorgung des Betriebsöls für die ersten und zweiten Kupplungen6a und6b von der Hydraulikpumpe14 knapp wird. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend (Ja) ist, das heißt wenn die ersten und zweiten Kupplungen6a und6b zu wenig Betriebsöl bekommen, fährt die Routine mit Schritt S2 fort. - In Schritt S2 stellt die ECU
30 eine Vorfüllverzugszeit auf Basis des in3 gezeigten Kennfelds ein. - Wie in
3 gezeigt, ist das Kennfeld so eingestellt, dass die Verzugszeit mit Anstieg der Temperatur des Betriebsöls in der Hydraulikpumpe14 bis zu einer festen Temperatur länger wird, und dass die Verzugszeit bei und oberhalb der festen Temperatur auf eine feste Zeit eingestellt wird. Nachdem die Verzugszeit entsprechend dem Kennfeld eingestellt ist, fährt die ECU30 mit Schritt S3 fort. - In Schritt S3 bestimmt die ECU
30 , ob das Fahrzeug alleine mittels des Motors4 bewegt werden kann, oder nicht. Insbesondere beurteilt die ECU30 , dass das Fahrzeug nicht alleine durch den Motor4 bewegt werden kann, in Situationen, in denen zum Beispiel der Motor4 aufgrund eines Defizits des SOC der Batterie22 oder einer Störung des Motors4 in einem Störungszustand ist, in denen das Fahrpedal stark niedergedrückt ist, um eine so plötzliche Beschleunigung zu fordern, dass das Motormoment alleine nicht mehr in der Lage ist, das geforderte Moment zu erfüllen und in denen das Fahrzeug durch das Kriechen mit der Verwendung des Motormoments alleine nicht vorwärts bewegt werden kann, wenn das Fahrzeug zum Beispiel auf einer ansteigenden Straße gestartet wird. Wenn das Ergebnis der Bestimmung zu bejahen ist (Ja) ist und somit das Fahrzeug nicht in einer der oben genannten Situationen ist, das heißt wenn der Motor4 normal ist und das geforderte Moment alleine durch das Motormoment erbracht werden kann, fährt die Routine mit Schritt S4 fort. - In Schritt S4 bestimmt die ECU
30 , ob die in Schritt S2 eingestellte Vorfüll-Verzugszeit ab dem Start des Verbrennungsmotors2 oder ab dem Wechsel der Schaltposition von dem N-Bereich zu dem D-Bereich verstrichen ist, oder nicht. Wenn die Verzugszeit noch nicht verstrichen ist und somit das Ergebnis der Bestimmung negativ ist (Nein), kehrt die Routine zurück zu Schritt S3. Wenn auf der anderen Seite die Verzugszeit verstrichen ist und somit das Ergebnis der Bestimmung zu bejahen ist (Ja), fährt die Routine mit Schritt S5 fort. - In Schritt S5 führt die ECU
30 durch Starten der Bereitstellung von Betriebsöl von der Hydraulikpumpe14 zu den ersten und zweiten Kupplungen6a und6b ein Vorfüllen durch. Nachdem die Kupplungen6a und6b mit dem Betriebsöl befüllt sind, endet die Routine. - Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S3 negativ wird (Nein), bevor die Verzugszeit verstreicht, das heißt wenn beurteilt wird, dass das Fahrzeug nicht alleine durch den Motor
4 bewegt werden kann, so wird umgehend Schritt S5 durchgeführt, um ein Vorfüllen auszuführen. Dies ermöglicht es, das Motordrehmoment früher zu generieren obgleich einige Vibrationen auftreten können, und verhindert zudem, dass das Starten des Fahrzeugs verzögert wird. - Wenn des Weiteren in Schritt S1 beurteilt wird, dass das Fahrzeug weder in einem Zustand ist, in welchem der Verbrennungsmotor gerade gestartet wurde noch in einem Zustand, in welchem die Schaltposition gerade von dem N-Bereich zu dem D-Bereich geändert wurde, das heißt wenn das Ergebnis der Bestimmung in diesem Schritt negativ ist (Nein), wird Schritt S5 ausgeführt, um das Vorfüllen umgehend auszuführen. Das heißt in Fällen, in denen der Verbrennungsmotor
2 in Betrieb war oder das Fahrzeug zum Beispiel mit in dem D-Bereich gehaltener Schaltposition gestoppt wurde, wenn das Fahrzeug durch den Motor zu starten ist, sind die ersten und zweiten Kupplungen6a und6b bereits mit dem Betriebsöl befüllt und daher wird die Vorfüllung gewöhnlich ohne Verzug ausgeführt. - Wie oben dargelegt, wird das Vorfüllen nicht unverzüglich durchgeführt, sondern nach Ablauf der vorgegebenen Verzugszeit durchgeführt, wenn der Verbrennungsmotor soeben gestartet wurde oder die Schaltposition von dem N-Bereich zu dem D-Bereich geändert wurde, wenn das Fahrzeug
1 alleine durch den Motor4 zu starten ist. Folglich wird das Vorfüllen durchgeführt, nachdem die Rotation des Motors4 stabil wird, und auch wenn die Kupplungen6a und6b vorübergehend aufgrund des Vorfüllens in einen Leistungsübertragungszustand kommen, treten der Interferenz mit der Rotation des Verbrennungsmotors2 zuordenbare Vibrationen nicht auf. - Es ist daher möglich, durch das Vorfüllen beim Starten des mit einem Doppelkupplungsgetriebe ausgestatten Hybrid-Elektrofahrzeugs erzeugte Vibrationen zu unterdrücken und somit das Unbehagen des Fahrers zu lindern.
- Insbesondere stellt die ECU
30 die Verzugszeit zum Verzögern des Vorfüllens in diesem Ausführungsbeispiel gemäß der Temperatur des Betriebsöls ein, wie in3 gezeigt. Von den Vibrationen, die erzeugt werden, wenn das Fahrzeug alleine durch den Motor4 gestartet wird, wird angenommen, dass sie in Abhängigkeit von der Temperatur des Betriebsöls auftreten. Somit ist es möglich, solche Vibrationen auf geeignete Weise zu unterdrücken, indem die Verzugszeit zum Verzögern des Vorfüllens gemäß der Temperatur des Betriebsöls eingestellt wird. - Wenn der Verbrennungsmotor gerade gestartet wurde, verzögert die ECU
30 in diesem Ausführungsbeispiel auch das Ausführen des Vorfüllens und da der Verzug des Vorfüllens herbeigeführt wird, um mit der automatischen Motor-Stopp-Und-Neustartsteuerung zu arbeiten, damit der Verbrennungsmotor2 häufig gestoppt und neugestartet wird, ist es möglich, das Unbehagen des Fahrers zufriedenstellend zu verringern. Des Weiteren wird die Vorfüllung auch verzögert, wenn die Schaltposition von dem N-Bereich zu dem D-Bereich geändert wird. Somit können dann selbst in dem Fall, in dem das Betriebsöl an den Kupplungen6a und6b aufgrund des Entweichens des Betriebsöls während der Wahl des N-Bereichs knapp wird, die beim Vorfüllen zum Start des Fahrzeugs erzeugten Vibrationen unterdrückt werden. - Obwohl die Steuereinrichtung für ein Hybrid-Elektrofahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden ist, ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt ist.
- Zum Beispiel sind die vorbestimmte automatische Stoppbedingung und die vorbestimmte automatische Motorstartbedingung, welche in der Ausführungsform verwendet werden, nicht auf die vorstehend genannten Bedingungen begrenzt und stattdessen können andere geeignete Bedingungen verwendet werden.
- Auch wird in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel die Vorfüllverzugszeit auf Basis des Kennfelds von
3 eingestellt, so dass die Verzugszeit umso länger wird, je höher die Temperatur des Betriebsöls ist. Die Verzugszeit kann als Funktion von einigen anderen Parametern als der Betriebsöltemperatur eingestellt werden. - Wo zum Beispiel das Fahrzeug durch den Motor zu starten ist, unverzüglich nachdem der Verbrennungsmotor durch die automatische Neustartsteuerung oder als Antwort auf die „An”-Betätigung des Schlüssels gestartet ist, kann die Verzugszeit derart unter Berücksichtigung einer Stoppzeit, über welche der Verbrennungsmotor gestoppt wurde, eingestellt werden, dass die Verzugszeit mit der Stoppzeit ansteigt. Je länger die Stoppzeit ist, über welche der Verbrennungsmotor gestoppt ist, desto mehr Betriebsöl entweicht von den Kupplungen und somit ist es möglich, durch Einstellen der Verzugszeit zum Verzögern der Vordruckaufbringungssteuerung gemäß der Motorstoppzeit die Vibrationen in geeigneter Weise zu unterdrücken.
- Weiterhin führt die ECU
30 in dem obigen Ausführungsbeispiel die Vorfüllverzögerungssteuerung durch, wenn die Schaltposition von dem N-Bereich zu dem D-Bereich geändert wurde. Der Punkt ist, dass die Vorfüllverzögerungssteuerung durchgeführt wird, wenn die Schaltposition von dem N-Bereich zu einem Bereich zum Bewegen des Fahrzeugs1 geändert wurde und somit kann die Vorfüllverzögerungssteuerung auch ausgeführt werden, wenn die Schaltposition beispielsweise von dem N-Bereich zu dem R-Bereich geändert wurde. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Verbrennungsmotor
- 4
- Motor (Elektromotor)
- 6
- Kupplungseinheit
- 6a
- erste Kupplung (erste Kupplung)
- 6b
- zweite Kupplung (zweite Kupplung
- 8
- Getriebeeinheit (Getriebe)
- 8a
- erster Übersetzungsmechanismus
- 8b
- zweiter Übersetzungsmechanismus
- 14
- Hydraulikpumpe (Hydraulikdruckversorgungseinheit)
- 30
- ECU (Vordruckaufbringungssteuereinheit, Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit, automatische Motor-Stopp-und-Neustart-Steuereinheit)
- 32
- Schaltpositionssensor (Gangbereichsdetektionseinheit)
Claims (5)
- Steuereinrichtung für ein Hybrid-Elektrofahrzeug, welches ausgestattet ist mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als eine jeweilige Antriebsquelle zum Fahren, einem Getriebe umfassend einen ersten Übersetzungsmechanismus und einen zweiten Übersetzungsmechanismus, ein erstes Leistungsübertragungssystem, welches ausgelegt ist, um Leistung von dem Verbrennungsmotor durch den ersten Übersetzungsmechanismus an Antriebsräder zu übertragen, ein zweites Leistungsübertragungssystem, welches ausgelegt ist, um die Leistung von dem Verbrennungsmotor und von dem Elektromotor durch den zweiten Übersetzungsmechanismus an die Antriebsräder zu übertragen, eine zu dem ersten Leistungsübertragungssystem gehörende und zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordnete, erste Kupplung, und eine zu dem zweiten Leistungsübertragungssystem gehörende und zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnete, zweite Kupplung, wobei die Steuereinrichtung umfasst: eine Hydraulikdruckversorgungseinheit, welche ausgelegt ist, um Betriebsöl für die ersten und zweiten Kupplungen bereitzustellen, so dass Hydraulikdruck des Betriebsöls an den ersten und zweiten Kupplungen aufgebracht wird; eine Vordruckaufbringungssteuereinheit, welche ausgelegt ist, um eine Vordruckaufbringungssteuerung auszuführen, so dass die ersten und zweiten Kupplungen vorab durch die Hydraulikdruckversorgungseinheit mit dem Betriebsöl befüllt werden, bevor die ersten und zweiten Kupplungen eingekuppelt werden, und eine Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit, welche ausgelegt ist, um den Zeitpunkt des Startens der Vordruckaufbringungssteuerung durch die Vordruckaufbringungssteuereinheit um eine vorbestimmte Verzugszeit zu verzögern, wenn das Fahrzeug alleine durch den Elektromotor zu starten ist.
- Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit die Verzugszeit gemäß einer Temperatur des Betriebsöls, welches durch die Hydraulikdruckversorgungseinheit bereitgestellt wird, einstellt.
- Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Hydraulikdruckversorgungseinheit durch die Rotation des Verbrennungsmotors angetrieben wird, und wenn das Fahrzeug alleine durch den Elektromotor zu starten ist nachdem der Verbrennungsmotor in einem gestoppten Zustand gestartet wird, stellt die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit die Verzögerungszeit gemäß einer Zeit ein, über welche der Verbrennungsmotor gestoppt gewesen ist.
- Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, des Weiteren umfassend eine automatische Motor-Stopp-und-Neustart-Steuereinheit, welche ausgelegt ist, um eine Kraftstoffversorgung zum Verbrennungsmotor zu stoppen, wenn eine vorbestimmte automatische Motorstoppbedingung erfüllt ist, und den Verbrennungsmotor wieder zu starten, wenn eine vorbestimmte automatische Motorstartbedingung erfüllt ist, wobei die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit den Zeitpunkt zum Starten der Vordruckaufbringungssteuerung durch die Vordruckaufbringungssteuereinheit um eine vorbestimmte Verzugszeit verzögert, wenn das Fahrzeug allein durch den Elektromotor zu starten ist, nachdem der Verbrennungsmotor durch die automatische Motor-Stopp-und-Neustart-Steuereinheit wieder gestartet ist.
- Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, des Weiteren umfassend eine Gangbereichsdetektionseinheit, welche ausgelegt ist, um einen im Getriebe gewählten Gangbereich zu detektieren, wobei die Vordruckaufbringungsverzögerungssteuereinheit den Zeitpunkt zum Starten der Vordruckaufbringungssteuerung durch die Vordruckaufbringungssteuereinheit um eine vorbestimmte Verzugszeit verzögert, wenn das Fahrzeug allein durch den Elektromotor zu starten ist, nachdem ein Wechsel von einem neutralen Bereich zu einem Bereich zum Fahren durch die Gangbereichsdetektionseinheit detektiert wird.
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