DE112013002832B4

DE112013002832B4 - Fahrtsteuervorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE112013002832B4
Application number: DE112013002832.8T
Authority: DE
Inventors: c/o Hitachi Automotive Systems Kawakami Tomonori; c/o Hitachi Ltd. Yokoyama Atsushi; c/o Hitachi Automotive Systems Tanimichi Taisetsu; c/o Hitachi Automotive Systems Abe Takaharu
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2021-02-11
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: JP5852512B2; US20150134168A1; US9969391B2; WO2013183502A1; JP2013252809A; DE112013002832T5

Abstract

Fahrtsteuervorrichtung (100, 100A) für Fahrzeuge, die in einem Hybridfahrzeug angebracht ist, das eine Kraftmaschine und einen Motor als Leistungsquellen verwendet und die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit steuert, wobei die Fahrtsteuervorrichtung (100, 100A) für Fahrzeuge umfasst:eine Zielfahrzeuggeschwindigkeitsrecheneinheit (200), die eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit berechnet;eine Beschleunigungsbefehlswertberechnungseinheit (201), die einen Beschleunigungsbefehlswert auf der Grundlage der Zielfahrzeuggeschwindigkeit berechnet;eine Beschleunigungsbegrenzungsverarbeitungseinheit (203), die einen grenzüberschreitenden Beschleunigungsbefehlswert durch Begrenzen des Beschleunigungsbefehlswerts unter Ausnutzung eines festgesetzten oberen Beschleunigungsgrenzwerts und eines festgesetzten unteren Beschleunigungsgrenzwerts berechnet;eine Drehmomentbefehlswertrecheneinheit (205), die einen Drehmomentbefehlswert aus dem grenzüberschreitenden Beschleunigungsbefehlswert berechnet; undeine Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit (206), die bestimmt, ob ein Herunterschalten erforderlich ist oder nicht, und zwar auf der Grundlage des Beschleunigungsbefehlswerts und eines Obergrenzendrehmoments oder eines Untergrenzendrehmoments des Motors, und einen Geschwindigkeitswechselbefehlswert berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Beschleunigungsgrenzwert während des Betriebs der Kraftmaschine auf der Grundlage eines Drehmoments berechnet wird, das durch die Kombination aus Kraftmaschine und Motor erzeugt wird; und der obere Beschleunigungsgrenzwert während des Abstellens der Kraftmaschine auf der Grundlage des Obergrenzendrehmomentwerts und des Untergrenzendrehmomentwerts des Motors berechnet wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrtsteuervorrichtung für die Fahrtsteuerung von Hybridfahrzeugen, die mehr als eine Leistungsquelle enthalten.
Stand der Technik
In Fahrzeugen montierte Fahrtsteuervorrichtungen sind auf dem zugehörigen Fachgebiet allgemein bekannt und können die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit bis zu einer festgesetzten Geschwindigkeit auf der Grundlage von Daten von Software, externen Sensoren oder durch den Fahrer betätigten Navigationssystemen regulieren.
Darüber hinaus erzeugen Hybridfahrzeuge, die sowohl eine Kraftmaschine als auch einen Elektromotor als Leistungsquelle verwenden, durch das Betreiben eines Elektromotors aufgrund der Bewegungskraft des Antriebsrads während der Fahrzeugverzögerung eine Bremskraft und führen andererseits ein regeneratives Bremsen unter Ausnutzung der Leistung, die durch den Elektromotor erzeugt wird, als regenerative Energie durch. Bei dieser regenerativen Verzögerung wird ein regeneratives koordiniertes Bremsen durchgeführt, um die Verzögerung einzustellen, die während des Reibungsbremsens auftritt, indem die Verzögerung, die während der regenerativen Verzögerung auftritt, vom Betrag des vom Fahrer ausgeführten Reibungsbremsens abgezogen wird.
Für derartige Hybridfahrzeuge, die eine Fahrtsteuervorrichtung enthalten, ist in der Patentliteratur 1 eine Fahrtsteuervorrichtung offenbart, die die Leistungsquelle für eine schnelle Beschleunigung während einer Zunahme der Beschleunigung während der Fahrtsteuerung steuert. In der Patentliteratur 2 wird auch eine Fahrtsteuervorrichtung beschrieben, die die Rückgewinnungsrate der regenerativen Energie während der Verzögerung durch Stoppen des regenerativen koordinierten Bremsens während der Fahrtsteuerung und durch Erzielen einer Verzögerung bei dem minimalen Drehmoment, das der Motor ausgeben kann, verbessert.
Literaturstellenliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: japanisches Patent JP 3 456 182 B2
Patentliteratur 2: japanisches Patent JP 4 325 626 B2
Patentliteratur 3: DE 10 2009 020 794 A1
Patentliteratur 4: DE 10 2006 017 176 A2
Patentliteratur 5: DE 103 52 799 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die in der Patentliteratur 1 offenbarte Fahrtsteuervorrichtung verbraucht durch das Starten der Kraftmaschine Kraftstoff, um das Drehmoment zu erhöhen, das durch die Leistungsquelle erzeugt wird, um so die Nachführung zu verbessern, bis das Fahrzeug die festgesetzte Geschwindigkeit erreicht.
Während der Beschleunigung durch den Fahrer, der das Gaspedal betätigt, muss das durch die Leistungsquelle erzeugte Drehmoment so erhöht werden, dass der Fahrer nicht die Erfahrung macht, dass zwischen dem Fahrzeugzustand und dem Betrag der Gaspedalbetätigung durch den Fahrer etwas nicht stimmt. Vorzugsweise ist aber das Fahrzeug in der Lage, die festgesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit durch das bestimmte Beschleunigungsniveau während der Fahrtsteuerung zu erreichen, ohne dass der Fahrer das Gaspedal betätigt.
Bei der regenerativen koordinierten Steuerung wird demgegenüber die regenerative Bremskraft generell auf ein Niveau eingestellt, das zum Kraftmaschinenbremsen äquivalent ist, so dass der Fahrer nicht das Gefühl hat, das etwas nicht stimmt, wenn er das Gaspedal freigibt, um die Geschwindigkeit zu reduzieren. Allerdings kann die regenerative Bremskraft noch erhöht werden, sogar unter der Annahme, dass auf diese Weise keine Einstellung erfolgt.
Die in der Patentliteratur 2 offenbarte Fahrtsteuervorrichtung führt eine Fahrtsteuerung ohne eine regenerative koordinierte Steuerung aus, und die Verzögerung, die erzeugt werden kann, ist eine Verzögerung, die gemäß dem minimalen Drehmoment des Motors erzeugt wird. Allerdings kann die Verzögerungszeitvorgabe hinausgezögert werden, wenn das minimale Drehmoment gering ist und ein großes Verzögerungsdrehmoment von der Fahrtsteuervorrichtung benötigt wird, so dass, wenn man einem weiter vorne fahrenden Fahrzeug folgt, man diesem Fahrzeug zu nahe kommen könnte.
Allerdings muss der Bremszylinder zum Verzögern durch das Betätigen der Reibungsbremse während der Fahrtsteuerung eine lange Lebensdauer und hohe Genauigkeit sowie gute Ansprechbarkeit haben und geräuscharm sein, so dass der Bremszylinder oft teuer ist. Bremszylinder, die nur ein plötzliches Bremsen durchführen, wie beispielsweise eine Kollisionsschadenminimierungsbremse (oder ein Kollisionsvermeidungssystem), sind ungefähr genauso teuer wie Bremszylinder für die VDC (Vehicle Dynamics Control (eingetragene Marke)), d.h. die Fahrzeugdynamiksteuerung, oder das TCS (Traction Control System (eingetragene Marke)), d.h. die Antriebsschlupfregelung oder ASR, und das ABS (Anti-lock Brake System (eingetragene Marke)), d.h. das Antiblockiersystem).
Die Patentliteratur 3 offenbart ein Verfahren zur Koordination des Triebstranges eines Kraftfahrzeuges. Es werden mehrere Sollbeschleunigungen vorgegeben werden, wobei den einzelnen Sollbeschleunigungen Prioritätsinformationen zugeordnet sind. Die einzelnen Sollbeschleunigungen werden in Abhängigkeit der Prioritätsinformationen in eine Sollbeschleunigung des Kraftfahrzeuges umgeformt, wobei in Abhängigkeit der Sollbeschleunigung und in Abhängigkeit einer Istbeschleunigung ein Sollraddrehmoment bestimmt wird und wobei in Abhängigkeit des Sollraddrehmomentes Anforderungen an das Drehmoment der Antriebs- und/oder Verzögerungsaggregate gestellt werden.
In der Patentliteratur 4 wird eine Geschwindigkeitsregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge offenbart, die einen Regler und eine Benutzerschnittstelle aufweist. In dem Regler sind mehrere Betriebsmodi implementiert, die sich in ihren Regelstrategien unterscheiden und mindestens einen Öko-Modus umfassen, dessen Regelstrategie für eine kraftstoffsparende Fahrweise optimiert ist. Ferner weist die Benutzerschnittstelle eine Eingabeeinrichtung zur Wahl des Betriebsmodus auf.
Die Patentliteratur 5 offenbart einen Geschwindigkeitsregler für ein Kraftfahrzeug, das im Antriebszug eine Brennkraftmaschine aufweist, deren Ausgangsdrehmoment in Abhängigkeit von einem durch den Geschwindigkeitsregler bestimmten Solldrehmoment steuerbar ist, und das weiterhin einen in den Antriebszug koppelbaren Wandler aufweist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fahrtsteuervorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, den Kraftstoffwirkungsgrad durch Steuern der Leistungsquelle zu verbessern, um so auf die festgesetzte Geschwindigkeit zu beschleunigen, ohne durch das Starten der Kraftmaschine Kraftstoff zu verbrauchen; und in der Lage ist, den Kraftstoffwirkungsgrad durch Verbessern des Energierückgewinnungsbetrags bei einer Verzögerung während der Fahrtsteuerung zu erhöhen.
Lösung des Problems
Um die zuvor erwähnten Ziele zu erreichen, betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrtsteuervorrichtung für Fahrzeuge, die in einem Hybridfahrzeug angebracht ist, das eine Kraftmaschine und einen Motor als Leistungsquellen verwendet und die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit steuert, wobei das Merkmal der Fahrtsteuervorrichtung für Fahrzeuge darin besteht, dass es umfasst: eine Zielfahrzeuggeschwindigkeitsrecheneinheit, die eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit berechnet; eine Beschleunigungsbefehlswertberechnungseinheit, die einen Beschleunigungsbefehlswert auf der Grundlage der Zielfahrzeuggeschwindigkeit berechnet; eine Beschleunigungsbegrenzungsverarbeitungseinheit, die einen grenzüberschreitenden Beschleunigungsbefehlswert durch Begrenzen des Beschleunigungsbefehlswerts unter Ausnutzung eines festgesetzten oberen Beschleunigungsgrenzwerts und eines festgesetzten unteren Beschleunigungsgrenzwerts berechnet; eine Drehmomentbefehlswertrecheneinheit, die einen Drehmomentbefehlswert aus dem grenzüberschreitenden Beschleunigungsbefehlswert berechnet; und eine Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit, die bestimmt, ob ein Herunterschalten auf der Grundlage des Beschleunigungsbefehlswerts und eines Obergrenzendrehmoments oder eines Untergrenzendrehmoments des Motors erforderlich ist oder nicht, und einen Geschwindigkeitswechselbefehlswert berechnet. Der obere Beschleunigungsgrenzwert wird während des Betriebs der Kraftmaschine auf der Grundlage eines Drehmoments berechnet, das durch die Kombination aus Kraftmaschine und Motor erzeugt wird; und der obere Beschleunigungsgrenzwert wird während des Abstellens der Kraftmaschine auf der Grundlage Obergrenzendrehmomentwerts und des Untergrenzendrehmomentwerts des Motors berechnet.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Die Fahrtsteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, indem die Kraftmaschine während der Beschleunigung verzögert oder gar nicht gestartet wird; und ist in der Lage, den Kraftstoffwirkungsgrad durch Erhöhen des Rückgewinnungsbetrags der regenerativen Energie dadurch zu verbessern, dass durch die regenerative Verzögerung beim Verlangsamen eine Verzögerung bewirkt wird.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaltbild, das eine Gesamtansicht des Aufbaus des Fahrzeugs selbst zeigt.
2 ist ein Blöckschaltbild des Verfahrens der ersten Ausführungsform für die Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Ablaufplan des Verfahrens zum Berechnen des oberen Beschleunigungsgrenzwerts.
4 ist ein Ablaufplan des Verfahrens zum Berechnen des unteren Beschleunigungsgrenzwerts.
5 ist ein Ablaufplan der Herunterschaltanfrageentscheidungsverarbeitung.
6 sind Zeitvorgabeschaubilder für die Herunterschaltanfrageentscheidungsverarbeitung, wobei (a) eine graphische Darstellung ist, die den Betrieb während der Verzögerung zeigt, und (b) eine graphische Darstellung ist, die den Betrieb während der Beschleunigung zeigt.
7 ist ein Ablaufplan des Kraftmaschinenabstellzulassungsentscheidungsverfahrens.
8 ist ein Blockschaltbild der Verarbeitung der zweiten Ausführungsform für die Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Ablaufplan der Herunterschaltanfrageentscheidungsverarbeitung der dritten Ausführungsform für die Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
10 sind Zeitvorgabeschaubilder für die Herunterschaltanfrageentscheidungsverarbeitung, wobei (a) eine Zeichnung ist, die den Betrieb während der Verzögerung zeigt, und (b) eine Zeichnung ist, die den Betrieb während der Beschleunigung zeigt.
11 ist ein Ablaufplan für die Herunterschaltanfrageentscheidungsverarbeitung der vierten Ausführungsform für die Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
12 sind Zeitvorgabeschaubilder der Herunterschaltanfrageentscheidungsverarbeitung, wobei (a) eine Zeichnung ist, die den Betrieb während der Verzögerung zeigt, und (b) eine Zeichnung ist, die den Betrieb während der Beschleunigung zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Die Ausführungsformen der Fahrtsteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung werden als Nächstes unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bei dem Fahrzeug zum Anbringen der Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Hybridfahrzeug. Die Steuereinheit ist in jeder Zeichnung durch die Bezeichnung C/U dargestellt.
(Erste Ausführungsform der Fahrtsteuervorrichtung)
Als Nächstes wird die Fahrtsteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 7 beschrieben.
<Aufbau der Fahrtsteuervorrichtung>
1 ist ein Blockschaltbild, das eine Gesamtansicht des Aufbaus des Fahrzeugs zeigt, bei dem die Fahrtsteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
Wie in dieser Figur gezeigt ist, umfasst das Fahrzeug, das als Hybridfahrzeug dient, eine Fahrtsteuereinheit 100 (Fahrtsteuervorrichtung), einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 101 zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Lenkungssoftware 102, um die Beschleunigungsabsicht und Verzögerungsabsicht des Fahrers darzustellen, einen äußeren Sensor 103 zum Messen des Abstands oder der relativen Geschwindigkeit von Objekten in der Umgebung, eine Navigationseinrichtung 104 mit einem Kommunikationsgerät, das in der Lage ist, Karteninformationen und Straßeninformationen und Signalinformationen zu beschaffen, und eine Betriebsartensoftware 108, die in der Lage ist, die Fahrtbetriebsarten zu tauschen.
Das Hybridfahrzeug enthält einen Aufbau, der in der Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite der Leistungsquelle her seriell verknüpft ist: eine Kraftmaschine 107, einen Motor 112 und ein Getriebe 114. Der Ausgang aus dem Getriebe 114 zu den Rädern 117 erfolgt über eine Kardanwelle und ein Ausgleichsgetriebe sowie eine Antriebswelle, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind.
Das Hybridfahrzeug umfasst weiter eine Bremssteuereinheit 115 und eine Bremse 116 zum Betätigen der VDC (Vehicle Dynamics Control (eingetragene Marke)), d.h. der Fahrzeugdynamiksteuerung, oder des TCS (Traction Control System (eingetragene Marke)), d.h. der Antriebsschlupfregelung oder ASR, und des ABS (Anti-lock Brake System (eingetragene Marke)), d.h. des Antiblockiersystems.
Die Bremssteuereinheit 115 ist in der Lage, die Kollisionschadenminimierungsbremse (oder das Kollisionsvermeidungssystem) mittels eines Befehls von der Fahrtsteuereinheit 100 zu betätigen.
Bei der Kraftmaschine 107 handelt es sich um einen Verbrennungsmotor, wie beispielsweise einen Benzinmotor, einen Dieselmotor oder einen Wasserstoffmotor, der mittels eines Motorsteuermoduls 106 (ECM) gesteuert wird.
Ein Wechselrichter 111 zum Erzeugen des Steuerstroms ist mit dem Motor 112 gekoppelt, und der Wechselrichter 111 ist mit einer Batterie 109 gekoppelt.
Zusätzlich zum Betrieb als Elektromotor mittels der elektrischen Leistung von der Batterie 109 enthält der Motor 112 einen Aufbau, der einen Betrieb als elektrische Lichtmaschine ermöglicht.
Die Motorsteuereinheit 110 erzeugt einen Steuerstrom im Wechselrichter 111 und steuert den Antrieb des Motors 112, indem ein Steuerstrom an den Motor 112 angelegt wird.
Die Batterie 109 enthält eine Batteriesteuereinheit 108 zum Überwachen des Ladezustands der Batterie 109.
Beim Getriebe 114 handelt es sich um ein Getriebe, das das gestufte oder nicht gestufte Übersetzungsverhältnis gemäß dem Grad der Gaspedalöffnung oder der Fahrzeuggeschwindigkeit tauscht und antriebsmäßig durch die Getriebesteuereinheit 113 gesteuert wird.
Das Hybridfahrzeug enthält weiter eine integrierte Steuereinheit 105, die die Steuerung so ausführt, dass die Energie optimiert wird, die das Fahrzeug selbst verbraucht. Die integrierte Steuereinheit 105 stoppt die regenerative koordinierte Steuerung, wenn ein Fahrtsteuer-Ingang-Signal von der Fahrtsteuereinheit 100 empfangen wird, und kann die Steuerung durchführen, um den SOC-Wert (State of Charge; Ladezustand) auf einen festgesetzten Wert zu reduzieren und so die elektrische Leistung einzuspeisen, die während der regenerativen Verzögerung erzeugt wird, wenn ein SOC-Wertreduzierungsanfragesignal empfangen wird. Darüber hinaus wird, wenn ein Drehmomentbefehlssignal empfangen wird, ein Drehmoment, das für diesen Drehmomentbefehlswert geeignet ist, durch Steuern der Kraftmaschine und des Motors ausgegeben und, wenn ein Kraftmaschinenabstellmöglichkeitssignalempfangen wird, kann die integrierte Steuereinheit 105 das Kraftmaschinensteuermodul 106 so steuern, dass die Kraftmaschine abgestellt wird, und, wenn ein Herunterschaltanfragesignal empfangen wird, kann die integrierte Steuereinheit 105 die Getriebesteuereinheit 113 so steuern, dass ein Herunterschalten ausgeführt wird.
Die zuvor beschriebene Steuereinheit ist mittels eines CAN gekoppelt, um die Datenübertragung zu ermöglichen.
Als Nächstes wird die Verarbeitungsblockkonfiguration für die Fahrtsteuervorrichtung beschrieben.
<Verarbeitungsblock für die Fahrtsteuervorrichtung>
2 ist ein Blockschaltbild des Verfahrens für die Fahrtsteuereinheit der vorliegenden Ausführungsform.
Die Fahrtsteuereinheit 100 umfasst eine Zielfahrzeuggeschwindigkeitsrecheneinheit 200, eine Beschleunigungsbefehlswertberechnungseinheit 201, eine Beschleunigungsbegrenzungsverarbeitungseinheit 203, eine Beschleunigungsobergrenzwertberechnungseinheit 202, eine Beschleunigungsuntergrenzwertberechnungseinheit 204; eine Drehmomentbefehlswertrecheneinheit 205, eine Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit 206 zum Berechnen eines Herunterschaltanfragewerts Scmd 215 und eine Kraftmaschinenabstellmöglichkeitsbestimmungseinheit 212 zum Verarbeiten des Kraftmaschinenabstellmöglichkeitssignals.
Die Zielfahrzeuggeschwindigkeitsrecheneinheit 200 berechnet eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit Vcmd 210 zum Ausführen der Fahrtsteuerung auf der Grundlage der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 101 gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Informationen, die von der Lenkungssoftware 102 übertragen werden, um die Beschleunigungsabsicht und die Verzögerungsabsicht des Fahrers darzustellen, des äußeren Sensors 103, der den Abstand oder die relative Geschwindigkeit in Bezug auf Objekte in der Umgebung misst, und der Navigationseinrichtung 104 zum Erwerben von Karteninformationen.
Die Beschleunigungsbefehlswertberechnungseinheit 201 berechnet einen Beschleunigungsbefehlswert Acmd zum Einstellen der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 101 gemessen wird, und der Zielfahrzeuggeschwindigkeit Vcmd 210, die in der Zielfahrzeuggeschwindigkeitsrecheneinheit 200 berechnet wird.
Das Funktionsprinzip und das Verfahren zum Berechnen der Zielfahrzeuggeschwindigkeit Vcmd und des Beschleunigungsbefehlswerts Acmd beruhen auf dem Funktionsprinzip und den Berechnungsverfahren, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, so dass ihre ausführliche Beschreibung ausgelassen wird.
Die Beschleunigungsobergrenzwertberechnungseinheit 202 berechnet den oberen Beschleunigungswert Aulmt 212 vom Übersetzungsverhältnis des Getriebes 114 und das Ausgangsobergrenzendrehmoment von der Leistungsquelle. Als Nächstes wird der Verlauf in der Beschleunigungsobergrenzwertberechnungseinheit 202 beschrieben.
Als Nächstes wird der Verlauf in der Beschleunigungsobergrenzwertberechnungseinheit 202 beschrieben.
<Verlauf der Beschleunigungsobergrenzwertberechnungseinheit>
3 ist ein Ablaufplan, der das Beschleunigungsobergrenzwertberechnungsverfahren zeigt.
In Schritt S301 wird das Obergrenzendrehmoment Tp_max, das aus einer Kombination der Kraftmaschine und des Motors erzeugt werden kann, in die Beschleunigung Aulmt_p umgewandelt.
Als Nächstes wird in Schritt S302 der Wert Tmax, bei dem es sich um das Motorausgangsobergrenzendrehmoment Tm_max 207 handelt, das in das Übertragungsenddrehmoment umgewandelt wird, weiter in die Beschleunigung Aulmt_m umgewandelt.
Als Nächstes wird in Schritt S303 eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Kraftmaschine abgestellt ist oder nicht, und, wenn die Kraftmaschine abgestellt ist, schreitet die Verarbeitung mit Schritt S304 fort und es wird eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Beschleunigung Aulmt_m, die vom Motorausgangsobergrenzendrehmoment umgewandelt wird, größer ist als ein festgesetzter Schwellwert ist oder nicht. Der Wert dieser Schwelle wird durch die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Übersetzungsverhältnis oder die Gangposition, das Vorhandensein eines vorausfahrenden Fahrzeugs und die Straßenbedingungen bestimmt oder kann so eingestellt sein, wie es vom Fahrer bevorzugt ist.
Wenn die Beschleunigung Aulmt_m größer als ein festgesetzter Schwellwert ist, wird der obere Beschleunigungsgrenzwert Aulmt als Beschleunigung Aulmt_m eingestellt, die vom Motorausgangsobergrenzendrehmoment umgewandelt wird (Schritt S305).
Wenn die Beschleunigung Aulmt_m unter einem festgesetzten Schwellwert liegt, wird die Beschleunigung Aulmt_p, die vom Obergrenzendrehmoment Tp_max umgewandelt wird, das von der Kraftmaschine und dem Motor erzeugt werden kann, in den Beschleunigungsobergrenzwert Aulmt umgewandelt (Schritt S306).
Wenn in Schritt S303 festgestellt wird, dass die Kraftmaschine nicht abgestellt ist, wird dieselbe Verarbeitung wie in dem zuvor beschriebenen Verfahren durchgeführt (Schritt S307).
Das Starten der Kraftmaschine kann das Problem des zuvor beschriebenen Beschleunigungsobergrenzwertberechnungsverfahrens verhindern, wenn die Fahrtsteuerung mittels des Motors ausgeführt wird, nämlich das Problem, dass, wenn der Fahrer den Schalter zur Beschleunigung betätigt, die Beschleunigung schlecht ist, da die vom Motor erzeugte Beschleunigung gering ist, so dass der Fahrer das Gefühl hat, dass etwas nicht stimmt.
Als Nächstes wird der Ablauf in der Beschleunigungsuntergrenzwertberechnungseinheit 204 beschrieben.
<Ablauf in der Beschleunigungsuntergrenzwertberechnungseinheit>
Die Beschleunigungsuntergrenzwertberechnungseinheit 204 berechnet den Wert Tmin, so dass das Motorausgangsuntergrenzendrehmoment Tm_min 209 in das Übertragungsenddrehmoment umgewandelt wird, sowie den unteren Beschleunigungsgrenzwert Adlmt vom Übersetzungsverhältnis des Getriebes 114, und, wenn der untere Beschleunigungsgrenzwert Adlmt größer als der Schwellwert ist, geht davon aus, dass die Verzögerung ungeeignet ist und trifft eine SOC-Wertreduzierungsanfrageentscheidung.
4 ist ein Ablaufplan der Beschleunigungsuntergrenzenberechnungsverarbeitung. In Schritt S401 wird ein Wert, bei dem es sich um das Motorausgangsuntergrenzendrehmoment Tm_min 209 handelt, in ein Übertragungsenddrehmoment umgewandelt, das weiter in den unteren Beschleunigungsgrenzwert Adlmt umgewandelt wird.
Als Nächstes wird in Schritt S402 eine Entscheidung darüber getroffen, ob der untere Beschleunigungsgrenzwert Adlmt größer als der Schwellwert ist oder nicht, Dieser Schwellwert wird berechnet, indem ein Wert hinzugefügt wird, der die Zeit zum Reduzieren des SOC-Werts auf einen festgesetzten Wert in Bezug auf den Wert berücksichtigt, der durch die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Übersetzungsverhältnis oder die Gangposition, das Vorhandensein eines vorausfahrenden Fahrzeugs und die Straßenbedingungen usw. bestimmt wird.
Wenn das Adlmt größer als ein festgesetzter Schwellwert ist, wird das SOC-Wertreduzierungsanfragesignal Sreq auf EIN gestellt (Schritt S403).
Wenn allerdings das Adlmt kleiner als ein festgesetzter Schwellwert ist, wird das SOC-Wertreduzierungsanfragesignal Sreq auf AUS gestellt (Schritt S404).
<Verfahren zum Umwandeln des Motordrehmoments in das Übertragungsenddrehmoment>
Die folgende Formel 1 wird angewendet, wenn das Motordrehmoment in das Übertragungsenddrehmoment umgewandelt wird. $\begin{array}{l} \ddot{U} bertragungsenddrehmoment = Motordrehmoment \times \\ \ddot{U} bersetzungsverh \ddot{a} ltnis \times Drehmomentverh \ddot{a} ltnis \times Gangwirkungsgrad \end{array}$
Die folgende Formel 2 wird angewendet, wenn das Ausgangsobergrenzendrehmoment und das Ausgangsuntergrenzendrehmoment in Beschleunigung umgewandelt werden. $\begin{array}{l} Beschleunigung = ((Ausgangsdrehmoment \times Ausgleichsgetriebbeverh \ddot{a} ltnis) \\ / (Fahrzeuggewicht \times Reifenradius)) - Fahrtwiderstand \end{array}$
Hier ist der Gangwirkungsgrad der Übertragungswirkungsgrad des Getriebes 114. Das Drehmomentverhältnis ist das Verhältnis des Ausgangsdrehmoments zum Eingangsdrehmoment bei Verwendung eines Drehmomentwandlers. Weiter ist der Fahrtwiderstand der Wert aus der Umwandlung der Widerstandskraft, die entsteht, während das Fahrzeug fährt, in die Beschleunigung und ist ein Wert, der in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit gefunden wird.
Die Beschleunigungsbegrenzungsverarbeitungseinheit 203 begrenzt die obere Grenze des Beschleunigungsbefehlswerts Acmd, der durch die Beschleunigungsbefehlswertberechnungseinheit 201 berechnet wird, mittels des oberen Beschleunigungsgrenzwerts Aulmt, der durch die Beschleunigungsobergrenzwertberechnungseinheit 202 berechnet wird. Die Beschleunigungsbegrenzungsverarbeitungseinheit 203 begrenzt auch die untere Grenze des Beschleunigungsbefehlswerts Acmd mittels des unteren Beschleunigungsgrenzwerts Adlmt und berechnet den grenzüberschreitenden Beschleunigungsbefehlswert Tp_max 214.
Die Drehmomentbefehlswertrecheneinheit 205 berechnet den Drehmomentbefehlswert Tcmd 208 aus dem grenzüberschreitenden Beschleunigungsbefehlswert Tp_max 214.
Die folgende Formel 3 wird angewendet, um den Drehmomentbefehlswert des Übertragungsendes zu berechnen, wenn die Beschleunigung in einen Drehmomentbefehlswert umgewandelt wird. $\begin{array}{l} Drehmomentbefehlswert = ((Beschleunigung + Fahrtwiderstand) \times \\ Fahrzeuggewicht \times Radradius) / Ausgleichsgetriebeverh \ddot{a} ltnis \end{array}$
Die Fahrtsteuerung wird ausgeführt, indem der Drehmomentbefehlswert Tcmd 208 auf die integrierte Steuereinheit 105 übertragen wird.
Zur Beschleunigung während der Fahrtsteuerung wird die Fahrtsteuerung unterhalb des Obergrenzendrehmoments der Leistungsquelle ausgeführt, während die Kraftmaschine läuft; und der Drehmomentbefehlswert Tcmd wird durch das Motorobergrenzendrehmoment begrenzt, während die Kraftmaschine abgestellt ist, so dass das Fahrzeug allein mit dem Motor als Leistungsquelle beschleunigen kann, ohne dass die Kraftmaschine gestartet wird.
Zum Ausführen einer Verzögerung während der Fahrtsteuerung ist die integrierte Steuereinheit 105 so aufgebaut, dass keine regenerative koordinierte Steuerung während der Fahrtsteuerung durchgeführt wird, so dass die Fahrtsteuerung über dem Untergrenzendrehmoment funktionieren kann, das vom Motor erzeugt werden kann.
Wenn die Betriebsartensoftware auf die Brennstoffsparbetriebsart eingestellt wird, berechnet die Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit 206 den Geschwindigkeitswechselbefehlswert Scmd 215, während die Kraftmaschine abgestellt ist, und zwar unter Ausnutzung des Beschleunigungsbefehlswerts Acmd 211, des Motorausgangsobergrenzendrehmoments Tm_max 207 und des Motorausgangsuntergrenzendrehmoments Tm_min 209.
Als Nächstes wird der Ablauf der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit 206 beschrieben.
<Ablauf für den Geschwindigkeitswechselbefehlswert Scmd>
5 ist der Ablauf für den Geschwindigkeitswechselbefehlswert Scmd.
Zuerst wird in Schritt S500 eine Entscheidung darüber getroffen, ob eine Kraftstoffsparbetriebsart vorliegt und die Kraftmaschine abgestellt ist oder nicht.
In Schritt S501 wird bei Vorliegen der Kraftstoffsparbetriebsart und bei abgestellter Kraftmaschine der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts in Formel 3 unter Zuhilfenahme des Beschleunigungsbefehlswerts Acmd 211 berechnet.
Um zu bestimmen, dass die Kraftmaschine abgestellt ist, wird eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Kraftmaschine abgestellt ist oder nicht, und zwar auf der Grundlage einer Kraftmaschinendrehzahl von 0 und auch eines Kurbelsignals, das vor dem Kraftmaschinenstart AUS ist.
Als Nächstes werden der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mas während der Beschleunigung und der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mis während der Verzögerung in Schritt S502 bzw. Schritt S503 berechnet.
Der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mas wird während der Beschleunigung in das Übertragungsenddrehmoment unter Zuhilfenahme des Motorausgangsobergrenzendrehmoments Tm_max 207 und des Übersetzungsverhältnis des Getriebes 114 umgewandelt, und ein festgesetzter Versatzwert für den Geschwindigkeitswechselzeitabschnitt wird, wie in der folgenden Formel 4 gezeigt, hinzugenommen.
$\begin{array}{l} Tm_mas = Tm_max \times \ddot{U} bersetzungsverh \ddot{a} ltnis \times Gangwirkungsgrad \times \\ Drehmomomentverh \ddot{a} ltnis - Versatzwert \end{array}$
Der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mis wird während der Verzögerung andererseits durch Umwandlung in das Übertragungsenddrehmoment unter Zuhilfenahme des Motorausgangsuntergrenzendrehmoments Tm_min 209 und des Übersetzungsverhältnisses für das Getriebe 114 erhalten, und ein festgesetzter Versatzwert wird für den Geschwindigkeitswechselzeitabschnitt hinzugenommen, wie in der folgenden Formel 5 gezeigt ist.. $\begin{array}{l} Tm_mis = Tm_min \times \ddot{U} bersetzungsverh \ddot{a} ltnis \times Gangwirkungsgrad \times \\ Drehmomomentverh \ddot{a} ltnis + Versatzwert \end{array}$
Als Nächstes werden der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts und der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mas und Tm_mis verglichen, und es wird eine AN- oder AUS-Entscheidung für das Herunterschaltanfragesignal getroffen.
In Schritt S504 wird das Herunterschaltanfragesignal auf EIN gestellt (Schritt S505), wenn der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts kleiner als Tm_mis ist oder Ts größer als Tm_mas ist. In allen anderen Fällen wird das Herunterschaltanfragesignal auf AUS gestellt (Schritt S506).
In Schritt S500 wird, wenn keine Kraftstoffsparbetriebsart vorliegt oder wenn festgestellt wird, dass die Kraftmaschine sich dreht, das Herunterschaltanfragesignal auf AUS gestellt (Schritt S507).
Als Nächstes wird der Betrieb der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit 206 beschrieben.
<Betrieb der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit>
6 sind Zeitvorgabeschaubilder der Herunterschaltanfrageverarbeitung.
6(a) zeigt den Betrieb während der Verzögerung.
In der Figur ist Tmin ein Wert, bei dem es sich um das Motorausgangsuntergrenzendrehmoment Tm_min 209 handelt, das durch Zuhilfenahme der Formel 1 in das Übertragungsenddrehmoment umgewandelt wird, und der Wert, dem ein festgesetzter Versatz hinzugegeben wird, ist Tm_mis.
Bei der Verzögerung während der Fahrtsteuerung wird der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts allmählich kleiner, wird Ts weniger als Tm_mis (Ts<Tm_mis) zur Zeit td1 und wird das Herunterschaltanfragesignal auf EIN gestellt. Danach ändert sich die Übertragungsgeschwindigkeit und wird Tm_mis gering, wenn der Gang heruntergeschaltet wird, so dass Ts>Tm_mis ist und das Herunterschaltanfragesignal auf AUS gestellt wird.
6(b) zeigt demgegenüber den Betrieb während der Beschleunigung.
In der Figur ist Tmax der Wert, bei dem es sich um das Motorausgangsobergrenzendrehmoment Tm_max 207 handelt, das in das Übertragungsenddrehmoment unter Zuhilfenahme der Formel 1 umgewandelt wird, und dieser Wert, dem ein festgesetzter Versatz hinzugegeben wird, ist Tm_mas.
Bei der Beschleunigung während der Fahrtsteuerung wird der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts allmählich größer, ist Ts>Tm_mas zur Zeit ta1 und wird das Herunterschaltanfragesignal auf EIN gestellt. Danach ändert sich die Übertragungsgeschwindigkeit, und Tm_mas wird groß, wenn der Gang heruntergeschaltet wird, so dass Ts<Tm_mas ist und das Herunterschaltanfragesignal auf AUS gestellt wird.
Die Kraftmaschinenabstellmöglichkeitsbestimmungseinheit 212 verwendet die Informationen von den externen Sensoren und der Navigationseinrichtung und verwendet weiter den Beschleunigungsbefehlswert Acmd 211, um eine Zeitvorgabe zu bestimmen, die keine Beschleunigung erfordert, und ein Kraftmaschinenabstellmöglichkeitsentscheidungssignal ausgibt.
Als Nächstes wird der Ablauf in der Kraftmaschinenabstellmöglichkeitsbestimmungseinheit 212 beschrieben.
<Berechnen des Ablaufs in der Kraftmaschinenabstellmöglichkeitsbestimmungseinheit>
Zuerst wird in Schritt S700 eine Entscheidung darüber getroffen, ob der Beschleunigungsbefehlswert Acmd kleiner als der festgesetzte Beschleunigungsschwellwert ist und, wenn dieser kleiner als der festgesetzte Beschleunigungsschwellwert ist, wird in Schritt S701 eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Beschleunigung nicht benötigt wird.
Die Beschleunigung wird als nicht notwendig eingeschätzt, wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Auto kleiner als ein Schwellwertabstand ist, der mittels eines festgesetzten Berechnungsverfahrens gefunden wird, wenn die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit in einer festgesetzten Zeit nicht überschritten wird oder wenn es ein abschüssiges Gefälle in der Vorwärtsfahrtrichtung gibt oder wenn es voraus eine Kurve gibt.
Wenn es eine Entscheidung dahingehend gibt, dass eine Beschleunigung nicht notwendig ist, wird das Kraftmaschinenabstellzulassungssignal in Schritt 5702 auf EIN gestellt.
Wenn in Schritt S700, S701 eine Entscheidung dahingehend getroffen wird, dass eine Beschleunigung oder Beschleunigung notwendig ist, wird das Kraftmaschinenabstellzulassungssignal auf AUS gestellt (Schritt S703, Schritt S704).
Auf diese Weise nutzt die Fahrtsteuereinheit 100 das Übertragungsenddrehmoment, um über die Befehlswerte von hier und die Herunterschaltbefehlswerte zu entscheiden. Allerdings kann die Entscheidung auch unter Anwendung des Kurbelwellenenddrehmoments oder der Antriebsleistung getroffen werden. Die Filterverarbeitung kann auch angewendet werden, um Hochfrequenzkomponenten vom Drehmoment zu entfernen, das zum Treffen der Entscheidung verwendet wird.
Eine Herunterschaltanfrageentscheidung wird hier nur getroffen, wenn sich die Betriebsartensoftware in der Kraftstoffsparbetriebsart befindet. Außerdem kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem die Betriebsartensoftware ausgeschaltet ist und es eine konstante Herunterschaltsteuerung gibt.
Die Steuereinheiten sind mittels CAN gekoppelt. Allerdings kann ein Wechsel zu einem anderen Verfahren erfolgen, wodurch eine Datenübertragung mittels aller oder eines Teils der Kopplungen ermöglicht wird.
Darüber hinaus kann die Kraftmaschine bei einer Zeitvorgabe abgestellt werden, bei der bestimmt wird, dass keine Beschleunigung während der Fahrtsteuerung erforderlich ist, kann das Obergrenzendrehmoment des Motors als oberer Grenzwert des Drehmomentbefehlswerts ausgegeben werden, wenn eine Beschleunigung erfolgt, während die Kraftmaschine abgestellt ist, und kann bei unzureichender Beschleunigung ein Herunterschalten so durchgeführt werden, dass der Kraftstoffverbrauch durch Beschleunigen ohne Starten der Kraftmaschine ausgesetzt werden kann.
Außerdem kann die Kraftmaschine zum Beschleunigen gestartet werden, wenn bestimmt wird, dass die Beschleunigung während des Herunterschaltens ungeeignet ist und der Fahrer das Gefühl haben könnte, dass etwas nicht stimmt.
Beim Verzögern kann die regenerative koordinierte Steuerung gestoppt werden und das Untergrenzendrehmoment des Motor kann als unterer Grenzwert des Drehmomentbefehlswerts ausgegeben werden, und es wird ein Herunterschalten durchgeführt, wenn der Fahrer das Gefühl hat, dass die Verzögerung unzureichend ist, und die Rückgewinnungsenergierate kann durch Durchführen einer Verzögerung mittels regenerativer Verzögerung erhöht werden.
Weiterhin gibt es keinen Gebrauch der Bremse zum Steuern der Geschwindigkeit während der Fahrtsteuerung, so dass die Lebensdaueranfragespezifikationen des Bremszylinders gesenkt werden können, um die Kosten gering zu halten.
(Zweite Ausführungsform der Fahrtsteuervorrichtung)
Die erste Ausführungsform der Fahrtsteuervorrichtung begrenzt die Beschleunigung, während die Kraftmaschine abgestellt ist, indem das Obergrenzendrehmoment.und das Untergrenzendrehmoment des Motors verwendet werden.
In der zweiten Ausführungsform steuert eine Fahrtsteuereinheit 100 (Fahrtsteuervorrichtung) andererseits die Beschleunigung durch Auffinden des Obergrenzendrehmoments und des Untergrenzendrehmoments gemäß dem SOC-Wert.
Wenn der SOC-Wert hoch ist, gibt es einen großen Leistungsausgangsbetrag von der Batterie, aber andererseits wird der Betrag an regenerativer Leistung, die eingegeben werden kann, klein.
Umgekehrt wird, wenn der SOC-Wert gering ist, der Leistungsausgang von der Batterie klein und der Betrag an regenerativer Leistung, die eingegeben werden kann, wird groß.
Der obere Grenzwert des Motordrehmoments wird daher größer, und die erzeugte Beschleunigung wird auch größer, wenn der SOC-Wert groß ist; und die obere Grenze des Motordrehmoments wird klein und die erzeugte Beschleunigung wird auch klein, wenn der SOC-Wert klein ist.
Wenn der SOC-Wert groß ist, ist der untere Grenzwert des Motordrehmoments groß (nähert sich Null an), und die erzeugte Beschleunigung wird auch groß (nähert sich Null an); und wenn der SOC-Wert klein ist, ist der untere Grenzwert des Motordrehmoments klein, und die erzeugte Beschleunigung wird auch klein.
8 ist ein Blockschaltbild des Verfahrens der zweiten Ausführungsform für die Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Die Fahrtsteuereinheit 100A empfängt den SOC-Wert 801 von der integrierten Steuereinheit 105, wandelt den SOC-Wert in der Drehmomentwandlereinheit 802 in ein Obergrenzendrehmoment Ts_max und ein Untergrenzendrehmoment Ts_min um, und gibt diese anstelle von Tm_max und Tm_min in die Beschleunigungsobergrenzwertberechnungseinheit 202, die Beschleunigungsuntergrenzwertberechnungseinheit 204 und die Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit 206 ein.
Der SOC-Wert wird hier in ein Drehmoment umgewandelt, aber das Obergrenzdrehmoment und das Untergrenzdrehmoment können aus einem oder allen der folgenden gefunden werden: Motordrehzahl, Motortemperatur oder Batterietemperatur.
Die Fahrtsteuereinheit 100A kann die Kraftmaschine bei einer Zeitvorgabe abstellen, die dahingehend bestimmt wird, dass sie während der Fahrtsteuerung keine Beschleunigung benötigt, und kann die Fahrtsteuerung mittels des oberen Beschleunigungsgrenzwerts und des unteren Beschleunigungsgrenzwerts gemäß dem Obergrenzendrehmoment und dem Untergrenzendrehmoment entsprechend dem SOC-Wert durchführen.
(Dritte Ausführungsform der Fahrtsteuervorrichtung)
Die Fahrtsteuervorrichtung der ersten und zweiten Ausführungsform führt eine Fahrtsteuerung durch Ausgeben eines Herunterschaltsignals von der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit der Fahrtsteuereinheit 100, 100A durch, wenn die Beschleunigung oder Verzögerung ungeeignet ist. Allerdings führt dievorliegende Ausführungsform die Steuerung durch, indem ein Gangpositionssignal von der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit ausgegeben wird. Die Übertragungssteuereinheit 113 ist so konfiguriert, dass die Gangposition gewechselt wird, wenn ein Gangpositionssignal von der Fahrtsteuereinheit 100 empfangen wird.
Als Nächstes wird der Verlauf zum Auffinden des Gangpositionsbefehlswerts beschrieben.
<Verlauf zum Auffinden des Gangpositionsbefehlswerts>
9 ist ein Ablaufplan des Herunterschaltanfrageentscheidungsverfahrens.
Zuerst wird die Zielgangposition auf die gegenwärtige Position während des Starts der Fahrtsteuerung in Schritt S900, S901 erneut eingestellt.
Als Nächstes wird in Schritt S902 eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Kraftstoffsparbetriebsart vorliegt und auch ob ein Betrieb mittels abgestellter Kraftmaschine vorliegt, und, wenn die Kraftstoffsparbetriebsart vorliegt und die Kraftmaschine abgestellt ist, wird der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts in Schritt S903 mittels der Formel 3 und mittels des Beschleunigungsbefehlswerts Acmd 211 berechnet.
Als Nächstes werden in Schritt S904 und Schritt S905 der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mas während der Beschleunigung und der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mis während der Verzögerung unter Zuhilfenahme der Formeln 4 und 5 berechnet.
Als Nächstes werden in Schritt S906 der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts und der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mis während der Verzögerung verglichen und, wenn Ts kleiner als Tm_mis ist, wird die Zielgangposition um eine Stufe gesenkt (Schritt S907), wird der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Ttgt_min in der • Zielgangposition unter Zuhilfenahme der Formel 5 berechnet (Schritt S908), werden Ts und Ttgt_min weiter in Schritt S909 verglichen und, wenn Ts größer als Ttgt_min ist oder die Zielgangposition der erste Gang ist, wird die Zielgangposition auf den Gangpositionsbefehlswert eingestellt (Schritt S915).
In Schritt S909 werden andererseits, wenn Ts kleiner als Ttgt_min ist, der Schritt S907 und der Schritt S908 wiederholt durchgeführt.
Wenn der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts größer als der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mis während der Verzögerung ist, fährt in Schritt S906 das Verarbeiten mit Schritt S910 fort, wenn der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts größer als der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mas während der Beschleunigung ist, wird die Zielgangposition um eine Stufe gesenkt (Schritt S911), wird die Herunterschaltanfragedrehmomentschwelle Ttgt_max in der Zielgangposition mittels der Formel 4 berechnet (Schritt S912), werden Ts und Ttgt_max in Schritt S913 verglichen, und wenn Ts kleiner als Ttgt_max ist oder wenn die Zielgangposition der erste Gang ist, wird die Zielgangposition auf den Gangpositionsbefehlswert eingestellt (Schritt S915).
In Schritt S913 werden, wenn Ts größer als Ttgt_max ist, der Schritt S911 und der Schritt S912 wiederholt durchgeführt.
In Schritt S910 wird, wenn der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts kleiner als der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mas während der Beschleunigung ist, die Zielgangposition als gegenwärtige Gangposition eingestellt, da ein Geschwindigkeitswechsel nicht notwendig ist.
In Schritt S902 gibt es, wenn keine Kraftstoffsparbetriebsart vorliegt und die Kraftmaschine betrieben wird, keine Notwendigkeit für einen Geschwindigkeitswechsel, so dass die gegenwärtige Gangposition als Zielgangposition eingestellt wird.
Als Nächstes wird der Betrieb der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit 206 beschrieben.
<Betrieb der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit>
10(a) zeigt den Betrieb während der Verzögerung.
Die Steuerung beginnt zur Zeit td0, und die Zielgangposition wird auf die gegenwärtige Gangposition erneut eingestellt.
In der Figur ist Tmin ein Wert, der das Motorausgangsuntergrenzendrehmoment Tm_min 209 ist, das in das Übertragungsenddrehmoment unter Zuhilfenahme der Formel 1 umgewandelt wird, und dieser Wert, dem ein festgesetzter Versatz hinzugegeben wird, ist Tm_mis.
Bei der Verzögerung wird während der Fahrtsteuerung der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts allmählich kleiner, ist Ts<Tm_mis zur Zeit td1 und wird die Zielgangposition berechnet.
Die Übertragungsgeschwindigkeit wechselt zur Zeit td2, und Tm_mis wird kleiner, wenn der Gang heruntergeschaltet wird, so dass Ts>Tm_mis ist.
10(b) ist eine Zeichnung, die den Betrieb während der Beschleunigung zeigt.
Die Steuerung beginnt zur Zeit td0, und die Zielgangposition wird auf die gegenwärtige Gangposition erneut eingestellt.
In der Figur ist Tmax ein Wert, bei dem es sich um das Motorausgangsobergrenzendrehmoment Tm_max 207 handelt, das in das Übertragungsenddrehmoment unter Zuhilfenahme der Formel 1 umgewandelt wird, und der Wert, dem ein festgesetzter Versatz hinzugegeben wird, ist Tm_mas.
Bei der Beschleunigung wird während der Fahrtsteuerung der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts allmählich größer, ist Ts>Tm_mas zur Zeit ta1, und wird die Zielgangposition berechnet.
Die Übertragungsgeschwindigkeit ändert sich mit der Zeit ta2, und Tm_mas wird größer, wenn der Gang heruntergeschaltet wird, so dass Ts<Tm_mas ist.
Nach dem Berechnen der Zielgangposition werden die Zielgangposition und die gegenwärtige Gangposition verglichen und, wenn die Zielgangposition kleiner als die gegenwärtige Gangposition ist, wird das Herunterschaltanfragesignal auf EIN gestellt und, wenn die Zielgangposition größer als die gegenwärtige Gangposition ist, kann das Herunterschaltanfragesignal auf AUS gestellt werden.
Die vorliegende Ausführungsform kann die Fahrtsteuerung durchführen, die den Gangpositionsbefehlswert an die integrierte Steuereinheit ausgibt, den Kraftstoffverbrauch unterdrückt und den Energierückgewinnungsbetrag erhöht.
(Vierte Ausführungsform der Fahrtsteuervorrichtung)
Die Fahrtsteuervorrichtung der dritten Ausführungsform gibt ein Herunterschaltanfragesignal und einen Gangpositionsbefehlswert aus, um eine Herunterschaltsteuerung durchzuführen, wenn die Beschleunigung oder die Verzögerung ungeeignet ist. Allerdings führt die Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung durch Ausgeben eines Übersetzungsverhältnisses in der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit 206 durch.
Die Übertragungssteuereinheit 113 ist so aufgebaut, dass die Geschwindigkeit in diesem Übersetzungsverhältnis geändert wird, wenn ein Übersetzungsverhältnissignal von der Fahrtsteuereinheit empfangen wird.
Als Nächstes wird der Verlauf zum Auffinden des Gangpositionsbefehlswerts nachfolgend beschrieben.
<Verlauf zum Auffinden des Gangpositionsbefehlswerts>
11 ist ein Ablaufplan der Herunterschaltanfrageentscheidungsverarbeitung.
Zuerst wird in Schritt S1 100 eine Entscheidung darüber getroffen, ob die Kraftstoffsparbetriebsart vorliegt und auch ob die Kraftmaschine abgestellt ist oder nicht, und wenn die Kraftstoffsparbetriebsart vorliegt und auch die Kraftstoffmaschine abgestellt ist, wird der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts unter Verwendung des Beschleunigungsbefehlswerts Acmd 211 und unter Zuhilfenahme der Formel 3 in Schritt S1101 berechnet.
Der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mas wird während der Beschleunigung und der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mis wird während der Verzögerung unter Zuhilfenahme der Formeln 4 bzw. 5 in Schritt S1102 bzw. Schritt S1103 berechnet.
Als Nächstes werden in Schritt S1104 der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts und der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mis während der Verzögerung verglichen und, wenn Ts kleiner als Tm_mis ist, wird das Zielgangverhältnis berechnet.
Das Zielgangverhältnis wird wie in der folgenden Formel 6 gezeigt durch den Wert Tmin gefunden, so dass der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts und das Motoruntergrenzendrehmoment in das Übertragungsenddrehmoment umgewandelt werden (Schritt S1105).
$Zielgangverh \ddot{a} ltnis = Ts/Tmin$
In Schritt S1104 schreitet das Verfahren zu Schritt S1106 fort, wenn Ts größer als Tm_mis ist, werden der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts und der Herunterschaltanfragedrehmomentschwellwert Tm_mis während der Beschleunigung verglichen und wird weiter das Zielgangverhältnis berechnet, wenn Ts kleiner als Tm_mis ist.
Das Zielgangverhältnis wird, wie in der folgenden Formel 7 gezeigt, dadurch gefunden, dass das Geschwindigkeitswechseldrehmomentwert Ts und das Motorobergrenzendrehmoment in einen Wert Tmin umgewandelt werden, der in das Übertragungsenddrehmomentwert umgewandelt wird (Schritt S1 107).
$Zielgangverh \ddot{a} ltnis = Ts/Tmax$
In Schritt S1106 wird das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis zum Zielgangverhältnis umgewandelt, wenn Ts größer als Tm_mis ist (Schritt S1108).
In Schritt S 1100 wird, wenn keine Kraftstoffsparbetriebsart vorliegt oder wenn die Kraftmaschine betrieben wird, das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis als Zielgangverhältnis eingestellt.
Als Nächstes wird der Betrieb der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit 206 nachfolgend beschrieben.
<Betrieb der Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit>
12(a) ist eine Zeichnung, die den Betrieb während der Verzögerung zeigt.
In der Figur ist Tmin ein Wert, bei dem es sich um das Motorausgangsuntergrenzendrehmoment Tm_min 209 handelt, das in das Übertragungsenddrehmoment unter Zuhilfenahme der Formel 1 umgewandelt wird, und der Wert, dem ein festgesetzter Versatz hinzugegeben wird, ist Tm_mis.
Bei der Verzögerung während der Fahrtsteuerung wird der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts allmählich kleiner, ist Ts<Tm_mis zur Zeit td1 und wird das Zielgangverhältnis berechnet.
Die Übertragungsgeschwindigkeit wechselt zur Zeit td2, und Tm_mis wird klein, wenn das Gangverhältnis zunimmt, so dass Ts>Tm_mis ist.
12(b) ist eine Zeichnung, die den Betrieb während der Beschleunigung zeigt.
In der Figur ist Tmax ein Wert, bei dem es sich um das Motorausgangsobergrenzendrehmoment Tm_max 207 handelt, das in das Übertragungsenddrehmoment unter Zuhilfenahme der Formel 1 umgewandelt wird, und der Wert, dem ein festgesetzter Versatz hinzugegeben wird, ist Tm_mas.
Bei der Beschleunigung während der Fahrtsteuerung wird der Geschwindigkeitswechseldrehmomentbefehlswert Ts allmählich größer, ist Ts>Tm_mas zur Zeit ta1 und wird das Zielgangverhältnis berechnet.
Die Übertragungsgeschwindigkeit ändert sich zur Zeit ta2, und Tm_mas wird größer, wenn das Übersetzungsverhältnis sich reduziert, so dass Ts<Tm_mas ist.
Nach dem Berechnen des Zielgangverhältnisses werden das Zielgangverhältnis und das gegenwärtige Gangverhältnis verglichen und, wenn das Zielgangverhältnis größer als das gegenwärtige Gangverhältnis ist, kann das Herunterschaltanfragesignal auf EIN gestellt werden, und wenn das Zielgangverhältnis kleiner als die gegenwärtige Gangposition ist, kann das Herunterschaltanfragesignal auf AUS gestellt werden.
Die vorliegende Ausführungsform kann die Fahrtsteuerung durchführen, die das Gangverhältnis an die integrierte Steuereinheit ausgibt, den Kraftstoffverbrauch unterdrückt und den Energierückgewinnungsbetrag erhöht.
Bezugszeichenliste

100, 100A: Fahrtsteuereinheit (Fahrtsteuervorrichtung)
101: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
102: Lenkungssoftware
103: äußerer Sensor
104: Navigationseinrichtung
105: integrierte Steuereinheit
200: Zielfahrzeuggeschwindigkeitsrecheneinheit
201: Beschleunigungsbefehlswertberechnungseinheit
202: Beschleunigungsobergrenzwertberechnungseinheit
203: Beschleunigungsbegrenzungsverarbeitungseinheit
204: Beschleunigungsuntergrenzwertberechnungseinheit
205: Drehmomentwertrecheneinheit
206: Geschwindigkeitswechselwertrecheneinheit

Claims

Fahrtsteuervorrichtung (100, 100A) für Fahrzeuge, die in einem Hybridfahrzeug angebracht ist, das eine Kraftmaschine und einen Motor als Leistungsquellen verwendet und die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit steuert, wobei die Fahrtsteuervorrichtung (100, 100A) für Fahrzeuge umfasst: eine Zielfahrzeuggeschwindigkeitsrecheneinheit (200), die eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit berechnet; eine Beschleunigungsbefehlswertberechnungseinheit (201), die einen Beschleunigungsbefehlswert auf der Grundlage der Zielfahrzeuggeschwindigkeit berechnet; eine Beschleunigungsbegrenzungsverarbeitungseinheit (203), die einen grenzüberschreitenden Beschleunigungsbefehlswert durch Begrenzen des Beschleunigungsbefehlswerts unter Ausnutzung eines festgesetzten oberen Beschleunigungsgrenzwerts und eines festgesetzten unteren Beschleunigungsgrenzwerts berechnet; eine Drehmomentbefehlswertrecheneinheit (205), die einen Drehmomentbefehlswert aus dem grenzüberschreitenden Beschleunigungsbefehlswert berechnet; und eine Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit (206), die bestimmt, ob ein Herunterschalten erforderlich ist oder nicht, und zwar auf der Grundlage des Beschleunigungsbefehlswerts und eines Obergrenzendrehmoments oder eines Untergrenzendrehmoments des Motors, und einen Geschwindigkeitswechselbefehlswert berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Beschleunigungsgrenzwert während des Betriebs der Kraftmaschine auf der Grundlage eines Drehmoments berechnet wird, das durch die Kombination aus Kraftmaschine und Motor erzeugt wird; und der obere Beschleunigungsgrenzwert während des Abstellens der Kraftmaschine auf der Grundlage des Obergrenzendrehmomentwerts und des Untergrenzendrehmomentwerts des Motors berechnet wird.
Fahrtsteuervorrichtung (100, 100A) für Fahrzeuge gemäß Anspruch 1, wobei der obere Beschleunigungsgrenzwert während des Betriebs der Kraftmaschine auf der Grundlage eines Drehmoments berechnet wird, das durch die Kombination aus Kraftmaschine und Motor erzeugt wird; und der obere Beschleunigungsgrenzwert während des Abstellens der Kraftmaschine auf der Grundlage eines Batterieladezustands berechnet wird.
Fahrtsteuervorrichtung (100, 100A) für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei, wenn die Beschleunigung auf der Grundlage des Untergrenzendrehmoments des Motors größer als ein festgesetzter Wert ist, die Steuerung so durchgeführt wird, dass die elektrische Leistung der Batterie aufgebraucht wird und während der Verzögerung eine regenerative Verzögerung erhalten wird.
Fahrtsteuervorrichtung (100, 100A) für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei, wenn die Beschleunigung auf der Grundlage des Obergrenzendrehmoments des Motors kleiner als ein festgesetzter Wert ist, die Steuerung so durchgeführt wird, dass die Kraftmaschine gestartet wird und eine Beschleunigung erhalten wird.
Fahrtsteuervorrichtung (100, 100A) für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit (206) einen Gangpositionsbefehlswert, der als Zielgangposition dient, als Geschwindigkeitswechselbefehlswert berechnet.
Fahrtsteuervorrichtung (100, 100A) für Fahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die Geschwindigkeitswechselbefehlswertrecheneinheit (206) ein Zielgangverhältnis als Geschwindigkeitswechselbefehlswert berechnet.