DE112014002103T5

DE112014002103T5 - Steuervorrichtung für Hybridfahrzeug und Steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE112014002103T5
Application number: DE112014002103.2T
Authority: DE
Inventors: Akira Nakata; Hiroki Kuwamoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2034-04-23
Also published as: CN105143005B; CN105143005A; JP2014213637A; JP5895897B2; US20160059863A1; WO2014174355A3; US9566984B2; DE112014002103B4; WO2014174355A2

Abstract

Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug umfasst Folgendes: eine Maschine mit interner Verbrennung, die eine Antriebskraft erzeugt; und einen Motor, der mit der Maschine mit interner Verbrennung über einen elastischen Körper verbunden ist, um eine Drehmomentübertragung zu erlauben, wobei die Steuervorrichtung eine spezifische Steuerung durchführt, die eine Drehzahl der Maschine (23) mit interner Verbrennung durch ein vom Motor (21) erzeugtes Drehmoment steuert, und die Steuervorrichtung eine Steuerung so durchführt, dass selbst dann, wenn die Stärke des erzeugten Drehmoments, das die Freisetzung von in dem elastischen Körper (36) gesammelter elastischer Energie in der spezifischen Steuerung begleitet, zu ändern ist, die Stärke nicht geändert wird, wenn ein Absolutwert eines Drehmomentänderungsverhältnisses, das eine Größe einer Änderung pro Zeiteinheit ist, größer als ein vorab festgelegter Änderungsverhältnisschwellenwert ist und ein Absolutwert der elastischen Energie größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert der elastischen Energie ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das eine Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine und einen Motor bzw. Elektromotor aufweist, und ein Steuerverfahren dafür.
2. Erläuterung des Standes der Technik
Ein Hybridfahrzeug, das sowohl eine Brennkraftmaschine als auch einen Motor zum Fahrzeugantrieb aufweist (das nachstehend einfach als ein „Fahrzeug” bezeichnet wird) ist bekannt. Das Fahrzeug weist einen Leistungsaufteilungsmechanismus wie einen Planetengetriebezug auf, um ein Drehmoment, das die Brennkraftmaschine erzeugt, und ein Drehmoment, das der Motor erzeugt, zusammenzuführen und das zusammengeführte Drehmoment an eine Achse zu übertragen. Um Fluktuation eines Drehmoments zu absorbieren, das an einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine erzeugt wird, wird ein Torsionsdämpfer zwischen die Brennkraftmaschine und den Leistungsaufteilungsmechanismus geschaltet, indem zwei Wellen, die an beiden Enden vorgesehen sind, über einen elastischen Körper (der nachstehend einfach als „Dämpfer” bezeichnet wird) verbunden werden.
In einer Schwingungsunterdrückungsvorrichtung einer in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2001-136605 ( JP 2001-136605 A ) offenbarten Antriebseinheit (Hybridantriebseinheit) wird eine Drehmomentschwingung, die durch intermittierende explosive Verbrennung einer Brennkraftmaschine verursacht wird, mit einer vorab festgelegten Verzögerung aufgrund einer elastischen Verformung eines Dämpfers übertragen. Daher erzeugt der Motor ein periodisch fluktuierendes Drehmoment, um gegenüber dieser Drehmomentfluktuation versetzt zu arbeiten.
Nebenbei bemerkt führt eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs im Allgemeinen selektiv auf der Grundlage einer Fahrsituation eines Fahrzeugs, der verbleibenden Menge einer Batterieladung (eines SOC, State of Charge) und dergleichen einen Maschinenantriebsmodus aus, um nur durch ein von einer Brennkraftmaschine erzeugtes Drehmoment zu fahren, einen Motorantriebsmodus, um nur durch ein von einem Motor erzeugtes Drehmoment zu fahren, während die Brennkraftmaschine gestoppt ist, und einen Motorunterstützungsmodus, um durch ein Drehmoment sowohl der Brennkraftmaschine als auch des Motors zu fahren. Das heißt, dass während des Antriebs des Fahrzeugs die Steuervorrichtung einen Betriebszustands der Brennkraftmaschine geeignet zwischen Laufen und Stoppen umschaltet.
Diese Steuervorrichtung hält die Kraftstoffeinspritzung an, wenn sie den Betriebszustand der Brennkraftmaschine vom Laufen zum Stoppen bringt. Zu dieser Zeit muss die Steuervorrichtung die Drehzahl der Brennkraftmaschine in einer kurzen Zeit auf „0” stellen, um Schwingungen und/oder das Auftreten von Lärm aufgrund der Verringerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu vermeiden. Demgemäß erlaubt die Steuervorrichtung dem Motor, ein „Drehmoment in der Richtung, die die Drehung der Brennkraftmaschine stoppt” (das nachstehend als „Anhaltedrehmoment” bezeichnet wird) zu erzeugen.
In einem Fahrzeug (Hybridfahrzeug), das in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009-274627 ( JP 2009-274627 A ) offenbart ist, erzeugt ein Motor ein Anhaltedrehmoment, wenn eine Brennkraftmaschine gestoppt wird. Danach führt das Fahrzeug die Steuerung durch, dass die Geschwindigkeit der Verringerung des Anhaltedrehmoments, das bedeutet, ein Änderungsverhältnis des Anhaltedrehmoments, zunächst verringert wird, um das Auftreten eines Stoßes aufgrund einer Verdrehung eines Dämpfers während eines Vorgangs der Verringerung des Anhaltedrehmoments zu verhindern.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Nebenbei bemerkt wird der Dämpfer verdreht, um elastische Energie zu speichern, wenn ein Motor ein Anhaltedrehmoment erzeugt und das Drehmoment über einen Dämpfer an eine Brennkraftmaschine übertragen wird. Wenn das Anhaltedrehmoment in einem Zustand verringert wird, in dem der Dämpfer verdreht ist, dreht mindestens eine der beiden für den Dämpfer vorgesehenen Wellen in die Richtung, die die Verdrehung des Dämpfers löst. Aufgrund dieser Drehung wird eine freie Schwingung so angeregt, dass der Dämpfer eine Drehschwingung mit seiner Eigenfrequenz erfährt.
Je größer der Betrag der aufzulösenden Verdrehung ist, umso größer wird die Amplitude dieser freien Schwingung. Wenn die Amplitude der freien Schwingung groß ist, können eine Schwingung des Fahrzeugs und ein Lärm auftreten, der durch eine Rückkopplung bzw. einen Rückschlag zwischen Teilen eines Getriebemechanismus wie einem Leistungsverteilungsmechanismus verursacht werden. Der Betrag der zu lösenden Verdrehung weist eine positive Korrelation mit einem Änderungsverhältnis auf, das die Größe der Änderung des Drehmoments pro Zeiteinheit ist, wenn das Anhaltedrehmoment verringert wird und elastische Energie verringert wird, die in dem Dämpfer zu der Zeit gespeichert ist, zu der das Anhaltedrehmoment verringert wird.
In anderen Worten muss die Steuervorrichtung das Änderungsverhältnis eines Drehmoments des Motors und die Menge an elastischer Energie, die in dem Dämpfer gespeichert ist, unter einen vorab festgelegten Betrag bringen, um das Auftreten der Schwingung und des Lärms zu verhindern, wenn sie das Anhaltedrehmoment verringert. In dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Fahrzeug wurden jedoch die Änderungsrate eines Drehmoments und die Menge an elastischer Energie beim Verringern des Anhaltedrehmoments nicht in Betracht gezogen.
Andererseits kann eine freie Schwingung des Dämpfers auch angeregt werden, wenn der Motor beispielsweise ein Anlassen durchführt, um ein „Drehmoment in der Richtung, die die Brennkraftmaschine dreht bzw. anlässt” in der Gegenrichtung zu jener des Anhaltedrehmoments zu erzeugen, und danach das Drehmoment verringert wird. Auf diese Weise können verschiedene Fälle als Fall angenommen werden, in dem eine freie Schwingung des Dämpfers angeregt ist, die nicht auf den Fall beschränkt sind, in dem die Drehung der Maschine mit interner Verbrennung gestoppt wird, z. B. der Fall, bei dem die Drehung der Maschine mit interner Verbrennung gestartet wird, der Fall, bei dem die Drehzahl der Maschine mit interner Verbrennung verringert wird und der Fall, bei dem die Drehzahl der Maschine mit interner Verbrennung erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, die zu der Zeit, zu der ein Absolutwert der Größe eines vom Motor über den Dämpfer an die Maschine mit interner Verbrennung übertragenen Drehmoments verringert wird, dessen Verringerungsverhältnis und den Betrag der elastischen Energie zu dieser Zeit in Betracht zieht, um eine am Dämpfer erzeugte Schwingung zu verhindern, und ein entsprechendes Steuerverfahren.
Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes: eine Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine, die eine Antriebskraft erzeugt; und einen Motor, der mit der Maschine mit interner Verbrennung über einen elastischen Körper verbunden ist, um eine Drehmomentübertragung zu erlauben, wobei die Steuervorrichtung eine spezifische Steuerung durchführt, die eine Drehzahl der Maschine mit interner Verbrennung durch ein erzeugtes Drehmoment des Motors steuert bzw. regelt.
Zudem führt die Steuervorrichtung eine Steuerung so durch, dass selbst dann, wenn verlangt wird, eine Größe des erzeugten Drehmoments zu ändern, das durch das Lösen von im elastischen Körper in der spezifischen Steuerung gespeicherter elastischer Energie begleitet wird, die Größe nicht geändert wird, wenn ein Absolutwert eines Drehmomentänderungsverhältnisses, das die Größe der Änderung pro Zeiteinheit ist, größer als ein vorab festgelegter Änderungsverhältnisschwellenwert ist und ein Absolutwert der elastischen Energie größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert für die elastische Energie ist.
Nach diesem Aspekt wird die Drehmomentänderung verschoben, wenn elastische Energie, die im elastischen Dämpfer (elastischen Körper) gesammelt ist, größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert ist, und die Drehmomentänderung wird zu dem Zeitpunkt ausgeführt, zu dem die elastische Energie verringert ist. Als ein Ergebnis wird das Auftreten der anschließenden Dämpferschwingung verhindert, und eine Schwingung des Fahrzeugs und das Auftreten eines Lärms, der begleitend zur Schwingung erzeugt werden könnte, kann vermieden werden.
Dieser Aspekt gilt beispielsweise für den Fall, in dem das Anhaltedrehmoment verringert wird. In anderen Worten ist die spezifische Steuerung eine Steuerung, die eine Drehzahl der Maschine mit interner Verbrennung durch das erzeugte Drehmoment des Motors verringert, und die Änderung kann eine Änderung sein, die das erzeugte Drehmoment verringert.
Nach diesem Aufbau kann das Auftreten einer Dämpferschwingung verhindert werden, wenn die Steuervorrichtung dem Motor erlaubt, das Anhaltedrehmoment zu erzeugen und dann das Anhaltedrehmoment verringert.
Nebenbei bemerkt tritt eine Verbrennung in einem spezifischen Zylinder einmal während zwei Umdrehungen einer Kurbelwelle auf, wenn eine Maschine mit interner Verbrennung ein Viertaktmotor ist. Beispielsweise tritt eine Verbrennung in einem der Zylinder auf, während die Kurbelwelle um 180° gedreht wird, wenn ein Vierzylindermotor verwendet wird. Aufgrund der Verbrennung in dem Zylinder wird eine Kraft erzeugt, die auf einen Kolben drückt, und diese Kraft wird in ein Drehmoment umgewandelt, um die Kurbelwelle zu drehen. Demgemäß wird das Drehmoment nach einem vorab festgelegten Zeitabschnitt nach dem Auftreten der Verbrennung maximal. Das heißt, dass das Drehmoment, das durch diese Maschine mit interner Verbrennung erzeugt wird, mit einem Zyklus eines Zeitabschnitts fluktuiert, in dem die Kurbelwelle um 180° gedreht wird. Als ein Ergebnis kann elastische Energie, die in dem Dämpfer zu speichern ist, aufgrund der Fluktuation des erzeugten Drehmoments der Maschine mit interner Verbrennung fluktuieren.
Zudem stoppt die Maschine mit interner Verbrennung die Kraftstoffeinspritzung beispielsweise dann, wenn der Betriebszustand der Maschine mit interner Verbrennung vom Betrieb zum Stoppen übergeht. In diesem Fall fluktuiert das Drehmoment, das auf die Kurbelwelle wirkt, mit einem Zyklus einer Periode, in der die Kurbelwelle um 180° gedreht wird, weil die Kompression und Expansion der Luft des Zylinders durch den Kolben abwechselnd wiederholt werden. Als ein Ergebnis kann in dem Dämpfer gespeicherte elastische Energie abhängig vom Kurbelwellenwinkel fluktuieren.
Folglich kann in diesem Aspekt die Steuervorrichtung die elastische Energie auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels der Maschine mit interner Verbrennung abschätzen.
Andererseits kann ein vom Motor erzeugtes Drehmoment periodisch durch Rastmomente usw. fluktuieren. Folglich kann in diesem Aspekt die Steuervorrichtung die elastische Energie auf der Grundlage des Motorwinkels des Motors abschätzen. In anderen Worten kann die Steuervorrichtung die elastische Energie auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels der Maschine mit interner Verbrennung und/oder des Motorwinkels des Motors abschätzen.
Nach dem vorstehend erläuterten Aufbau kann die Steuervorrichtung die Menge an elastischer Energie, die sich mit dem Verstreichen der Zeit während einer Drehung der Maschine mit interner Verbrennung ändert, korrekt abschätzen. Als ein Ergebnis kann die Steuervorrichtung mit hoher Präzision bestimmen, ob eine Drehmomentänderung des Motors durchgeführt wird.
Nebenbei bemerkt wird eine davon herrührende Änderung der Größe der Verdrehung des Dämpfers wie vorstehend beschrieben umso größer, je größer ein Absolutwert eines Änderungsverhältnisses des Drehmoments des Motors ist. Wenn die Änderung der Größe der Verdrehung des Dämpfers groß ist, kann die Amplitude der Dämpferschwingung, die nach der Drehmomentänderung verursacht wird, groß sein. Als ein Ergebnis gibt es eine Möglichkeit, dass eine Schwingung des Fahrzeugs und das Auftreten eines Lärms, der die Schwingung des Dämpfers begleitet, groß werden. In anderen Worten kann die Amplitude selbst dann klein sein, wenn die Dämpfer schwingung auftritt, falls der Absolutwert eines Drehmomentänderungsverhältnisses klein ist, und demgemäß kann die Schwingung des Fahrzeugs und/oder das Auftreten eines Lärms vermieden werden, selbst wenn die Steuervorrichtung den Schwellenwert der elastischen Energie auf einen großen Wert festlegt.
Folglich kann in diesem Aspekt der Schwellenwert der elastischen Energie so eingestellt werden, dass er sinkt, wenn der Absolutwert des Drehmomentänderungsverhältnisses steigt.
Nach dem vorstehend erläuterten Aufbau kann die Steuervorrichtung die Situation vermeiden, in der die Drehmomentänderung nicht durch Einstellen eines Schwellenwerts für die elastische Energie auf einen großen Wert in einem Fall durchgeführt wird, in dem ein Absolutwert eines Änderungsverhältnisses des Drehmoments klein ist und es eine geringe Wahrscheinlichkeit der Verursachung einer Dämpferschwingung gibt. Als ein Ergebnis kann die Steuervorrichtung die Verzögerung des Auslösens einer Drehmomentänderung auf den Minimalwert verhindern.
Zusätzlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeug, in dem diese Steuervorrichtung montiert ist, und weiterhin auf ein Verfahren, das in der Steuervorrichtung verwendet wird.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und in denen:
1 ein schematisches Aufbauschaubild eines Fahrzeugs ist, auf das eine Steuervorrichtung (eine erste Vorrichtung) nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
2 ein Ablaufplan ist, der die von der ersten Vorrichtung ausgeführte Verarbeitung erläutert;
3 ein Kennfeld ist, auf das sich die erste Vorrichtung bezieht, um den Betrag der elastischen Energie auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels einer Maschine mit interner Verbrennung zu erhalten;
4 ein Zeitschaubild ist, das die von der ersten Vorrichtung ausgeführte Verarbeitung zum Verringern eines Anhaltedrehmoments erläutert;
5 ein Ablaufplan ist, der die durch eine Steuervorrichtung (eine zweite Vorrichtung) nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführte Verarbeitung erläutert;
6 ein Kennfeld ist, auf das sich die zweite Vorrichtung bezieht, um einen Schwellenwert der elastischen Energie auf der Grundlage der Größe der Änderung eines Drehmoments der Maschine mit interner Verbrennung zu erhalten;
7 ein Ablaufplan ist, der die Verarbeitung erläutert, die durch eine Steuervorrichtung (eine dritte Vorrichtung) nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
8 ein Kennfeld ist, auf das sich die dritte Vorrichtung bezieht, um den Betrag an elastischer Energie auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels der Maschine mit interner Verbrennung und des Motorwinkels zu erhalten;
9 ein Ablaufplan ist, der die Verarbeitung erläutert, die durch eine Steuervorrichtung (eine vierte Vorrichtung) nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird; und
10 ein Kennfeld ist, auf das sich die vierte Vorrichtung bezieht, um auf der Grundlage der Schmieröltemperatur der Maschine mit interner Verbrennung den Bereich des Kurbelwellenwinkels zu erhalten, der eine Drehmomentänderung erlaubt.
GENAUE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Steuervorrichtung einer Maschine mit interner Verbrennung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben. 1 ist eine Skizze, die einen schematischen Aufbau eines Fahrzeugs 10 zeigt, in dem die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Das Fahrzeug 10 umfasst einen ersten Motor 21, einen zweiten Motor 22 und eine Maschine 23 mit interner Verbrennung. Das heißt, dass das Fahrzeug 10 ein Hybridfahrzeug ist.
Sowohl der erste Motor 21 als auch der zweite Motor 22 umfassen einen Stator, der eine Dreiphasenwicklung (eine Spule) umfasst, die ein drehendes Magnetfeld erzeugt, und einen Rotor, der einen Permanentmagneten umfasst, der ein Drehmoment aufgrund einer Magnetkraft zwischen dem drehenden magnetischen Feld und dem Permanentmagneten erzeugt. Sowohl der erste Motor 21 als auch der zweite Motor 22 können nicht nur als Motor, sondern auch als Generator betrieben werden.
Der erste Motor 21 wird hauptsächlich als Generator verwendet. Der erste Motor 21 führt zudem ein Anlassen der Maschine 23 mit interner Verbrennung zur Zeit des Startens der Maschine 23 mit interner Verbrennung durch und erzeugt „ein Anhaltedrehmoment, dessen Richtung der Drehrichtung der Maschine 23 mit interner Verbrennung entgegengesetzt ist”, um die Drehung der Maschine 23 mit interner Verbrennung zur Zeit des Anhaltens der Maschine 23 mit interner Verbrennung schnell zu stoppen. Als das Anlassen und das Auftreten des Anhaltedrehmoments wird das Erzeugen „eines Drehmoments, das auf die Maschine 23 mit interner Verbrennung wirkt” durch den ersten Motor 21 als „Motorbetrieb” bezeichnet.
Der zweite Motor 22 wird hauptsächlich als Motor verwendet und kann eine Fahrzeugantriebskraft des Fahrzeugs 10 (ein Drehmoment, das es dem Fahrzeug erlaubt, zu fahren) erzeugen. Die Maschine 23 mit interner Verbrennung kann ebenfalls eine Fahrzeugantriebskraft für das Fahrzeug 10 erzeugen. Die Maschine 23 mit interner Verbrennung ist eine Vierzylinder-Viertakt-Maschine (mit vier Hüben).
Das Fahrzeug 10 umfasst einen Leistungsaufteilungsmechanismus 31. Der Leistungsaufteilungsmechanismus 31 ist ein Planetengetriebezug. Das heißt, dass der Leistungsaufteilungsmechanismus 31 ein nicht gezeigtes Sonnenrad, ein nicht gezeigtes Hohlrad, das konzentrisch zu dem Sonnenrad angeordnet ist, eine Vielzahl nicht gezeigter Planetenräder, die in das Sonnenrad eingreifen und auch in das Hohlrad eingreifen, und einen nicht gezeigten Planetenträger umfasst, der die Vielzahl von Planetenrädern drehbar sowie umlauffähig um das Sonnenrad hält.
Mit dem Sonnenrad ist eine Abtriebswelle des ersten Motors 21 verbunden, um eine Drehmomentübertragung zu erlauben. Mit dem Planetenträger ist eine Kurbelwelle der Maschine 23 mit interner Verbrennung verbunden, um eine Drehmomentübertragung zu erlauben. Mit dem Hohlrad ist eine Abtriebswelle des zweiten Motors 22 verbunden, um eine Drehmomentübertragung über einen Drehzahluntersetzungsmechanismus 32 zu erlauben. Zudem ist die Abtriebswelle des zweiten Motors 22 mit einer Achse 33 verbunden, um eine Drehmomentübertragung über den Drehzahluntersetzungsmechanismus 32 zu erlauben. Die Achse 33 ist mit einem Antriebsrad 35 verbunden, um eine Drehmomentübertragung über ein Differenzialgetriebe 34 zu erlauben.
Ein Torsionsdämpfer 36 ist zwischen der Maschine 23 mit interner Verbrennung und dem Leistungsaufteilungsmechanismus 31 eingebaut. Der Torsionsdämpfer 36 verbindet eine Welle auf der Seite der Maschine 23 mit interner Verbrennung mit einer Welle auf der Seite des Leistungsaufteilungsmechanismus 31 so, dass jede Welle über einen elastischen Körper drehbar ist, um eine Fluktuation eines von der Maschine 23 mit interner Verbrennung erzeugten Drehmoments zu absorbieren.
Das Fahrzeug 10 umfasst weiterhin eine Batterie 41, einen Hochsetzsteller 42 und einen Inverter 43. Die Batterie 41 ist eine zu ladende und entladende Sekundärbatterie (in dieser Ausführungsform eine Lithium-Ionen-Batterie). Ein von der Batterie 41 abgegebener Gleichstrom wird einer Spannungswandlung (Druck- bzw. Spannungserhöhung) durch den Hochsetzsteller 42 unterzogen. Der Gleichstrom, der die Spannungswandlung erfahren hat, wird vom Inverter 43 in einen Wechselstrom umgewandelt und dem ersten Motor 21 und dem zweiten Motor 22 zugeführt.
Andererseits wird beim Betrieb des ersten Motors 21 und/oder des zweiten Motors 22 als ein Generator ein durch diese erzeugter Wechselstrom vom Inverter 43 in einen Gleichstrom umgewandelt. Zudem wird der umgewandelte Gleichstrom einer Spannungsumwandlung (einer Druck- bzw. Spannungsverringerung) durch den Hochsetzsteller 42 unterzogen und der Batterie 41 zugeführt. Als Ergebnis wird die Batterie 41 geladen. Alternativ wird der vom ersten Motor 21 erzeugte Wechselstrom dem zweiten Motor 22 über den Inverter 43 zugeführt. Der Hochsetzsteller 42 und der Inverter 43 werden durch eine später beschriebene Steuervorrichtung 61 gesteuert bzw. geregelt.
Die Steuervorrichtung 61 umfasst eine Vielzahl elektronischer Steuereinheiten (ECU, Electronic Control Unit), die das Fahrzeug 10 steuern bzw. regeln. Das bedeutet, dass die Steuervorrichtung 61 beispielsweise eine MG-ECU umfasst, die den ersten Motor 21 und den zweiten Motors 22 steuert bzw. regelt, eine Maschinen-ECU, die die Maschine 23 mit interner Verbrennung steuert bzw. regelt, eine Batterie-ECU, die die Batterie 41 überwacht, und dergleichen. Jede elektronische Steuereinheit ist ein Mikrocomputer, der eine CPU und einen Speicher usw. umfasst, und führt ein jeweiliges Programm aus. Jede elektronische Steuereinheit tauscht Informationen miteinander über eine Verbindungsleitung aus.
Die Steuervorrichtung 61 führt selektiv einen Maschinenfahrmodus durch, um das Fahrzeug 10 nur durch ein Drehmoment anzutreiben, das von der Maschine 23 mit interner Verbrennung erzeugt wird, einen Motorantriebsmodus, um das Fahrzeug 10 nur durch ein Drehmoment anzutreiben, das vom zweiten Motor 22 erzeugt wird, während die Maschine 23 mit interner Verbrennung gestoppt ist, und einen Motorhilfsmodus, um das Fahrzeug 10 durch ein Drehmoment sowohl der Maschine 23 mit interner Verbrennung als auch des zweiten Motors 22 anzutreiben. Die Steuervorrichtung 61 stoppt den Betrieb der Maschine 23 mit interner Verbrennung, wenn der Betriebszustand der Maschine 23 mit interner Verbrennung sich von der Aktivierung zum Stoppen bewegt, beispielsweise vom Maschinenantriebsmodus oder dem Motorhilfsmodus in den Motorantriebsmodus.
Die Steuervorrichtung 61 erhält die Größe des Niederdrückens Ap eines Gaspedals 71 von einem am Gaspedal 71 angebrachten Gaspedalbetätigungsbetragssensor 72. Die Steuervorrichtung 61 erhält die Fahrgeschwindigkeit Vs des Fahrzeugs 10 von einem an der Achse angebrachten Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 73. Die Steuervorrichtung 61 erhält den Motorwinkel MA des ersten Motors 21 von einem am ersten Motor 21 vorgesehenen Resolver bzw. Winkelgeber 74. Die Steuervorrichtung 61 erhält den Kurbelwellenwinkel CA und die Drehzahl NE der Maschine 23 mit interner Verbrennung von einem an der Maschine 23 mit interner Verbrennung vorgesehenen Kurbelwellenwinkelsensor 75. In dieser Ausführungsform wird der Kurbelwellenwinkel CA als ein Winkel eines spezifischen Zylinders (beispielsweise des ersten Zylinders) der Maschine 23 mit interner Verbrennung nach dem oberen Totpunkt der Kompression ausgedrückt. Die Steuervorrichtung 61 erhält die Schmieröltemperatur THO der Maschine 23 mit interner Verbrennung von einem an der Maschine 23 mit interner Verbrennung vorgesehenen Schmieröltemperatursensor 76.
Als Nächstes wird der Betrieb der Steuervorrichtung 61 erläutert. Mit Bezug auf 2 wird eine durch die CPU der Steuervorrichtung 61 (die nachstehend einfach als „CPU” bezeichnet wird) ausgeführte Verarbeitung zum Verhindern des Auftretens einer „Dämpferschwingung, die eine Ursache einer Schwingung des Fahrzeugs 10 und/oder des Auftretens eines Lärms” ist, die durch die Fluktuation des erzeugten Drehmoments des ersten Motors 21 verursacht wird, also eine Schwingungsunterdrückungsverarbeitung erläutert. Die CPU beginnt die Verarbeitung ab dem Schritt 200 für jeden vorab festgelegten Zeitabschnitt und geht zum Schritt 205.
Im Schritt 205 bestimmt die CPU ein verlangtes Drehmoment Tr und eine verlangte Leistung Pr auf der Grundlage der Niederdruckgröße Ap des Gaspedals 71 und der Fahrgeschwindigkeit Vs des Fahrzeugs 10. Die CPU bestimmt weiterhin die Größe der Ladeanforderung G1 des ersten Motors 21, ein befohlenes Drehmoment T2 des zweiten Motors 22 und ein befohlenes Drehmoment E der Maschine 23 mit interner Verbrennung und zudem die Notwendigkeit des Betreibens des ersten Motors 21 und ein befohlenes Moment T1 des ersten Motors 21, das für den Antrieb nötig ist, wenn der Antrieb nötig ist. Die Antriebssteuerung des ersten Motors 21, des zweiten Motors 22 und der Maschine 23 mit interner Verbrennung wie vorstehend beschrieben wird beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009-126450 ( JP 2009-16450 A ) ( US 2010/0241297 A ) und der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 9-308012 ( JP 9-308012 A ) ( US-Patentnummer 6131680 mit dem US-Anmeldedatum vom 10. März 1997) usw. genauer offenbart. Diese Dokumente werden hier insgesamt durch Referenz einbezogen.
Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 210, um den Unterschied ΔT1 (= T1-T1 old) zwischen dem im Schritt 205 bestimmten befohlenen Drehmoment T1 des ersten Motors 21 und einem befohlenen T1old des ersten Motors 21 zu berechnen, das bei der letzten Ausführung diese Programms bestimmt wurde. Der Unterschied ΔT1 gibt die Größe der Änderung des befohlenen Drehmoments T1 in „der Zeit von der Bestimmung des befohlenen Drehmoments T1old bis zur Bestimmung des derzeitigen befohlenen Drehmoments T1” wieder. Das heißt, ein Absolutwert des Unterschieds ΔT1 weist eine Korrellation zu einem Drehmomentänderungsverhältnis auf, das die Größe der Änderung pro Zeiteinheit des erzeugten Drehmoments des ersten Motors 21 ist.
Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 215, um zu bestimmen, ob ein Absolutwert des Unterschieds ΔT1 (|ΔT1|) größer als ein vorab festgelegter Unterschieds schwellenwert bzw. Differenzschwellenwert Tref ist. Wenn der Absolutwert des Unterschieds ΔT1 der Unterschiedsschwellenwert Tref oder kleiner ist, gibt es in dem Torsionsdämpfer 36 kein Risiko des Auftretens einer „Schwingung, die eine Ursache einer Schwingung des Fahrzeugs 10 und/oder des Auftretens eines Lärms” ist. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt 215 „Nein” und geht zum Schritt 235. Zusätzlich wird der Unterschiedsschwellenwert Tref vorab durch ein Experiment etc. erhalten, und in einem Speicher der Steuervorrichtung 61 abgespeichert.
Im Schritt 235 steuert die CPU den ersten Motor 21 so, dass er das befohlene Moment T1 erzeugt. Zusätzlich gibt es eine Möglichkeit, dass der Wert des befohlenen Moments T1 „0” ist. Danach geht die CPU zum Schritt 295, um dieses Programm einmal zu beenden.
Andererseits könnte die Schwingung wie vorstehend beschrieben im Torsionsdämpfer 36 erzeugt werden, wenn der Absolutwert des Unterschieds ΔT1 aufgrund der Fluktuation des Drehmoments des ersten Motors 21 größer als der Unterschiedsschwellenwert Tref ist. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt 215 „JA” und geht zum Schritt 220.
Im Schritt 220 erhält die CPU den Kurbelwellenwinkel Ca auf der Grundlage der Abgabe des Kurbelwellenwinkelsensors 75.
Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 225, um eine elastische Energie Ek auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels CA abzuschätzen, der in dem Torsionsdämpfer 36 gespeichert ist. Konkreter tritt eine Verbrennung in einem der Zylinder während des Betriebs der Maschine 23 mit interner Verbrennung auf, bis der Kurbelwellenwinkel um 180° fortgeschritten ist, weil die Maschine 23 mit interner Verbrennung nicht nur eine Viertaktmaschine, sondern eine Vierzylindermaschine ist. Danach wird ein Kolben aufgrund der Ausdehnung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs im Zylinder niedergedrückt, was ein Drehmoment zum Drehen einer Kurbelwelle erzeugt. Zu dieser Zeit wird das erzeugte Drehmoment in der Maschine 23 mit interner Verbrennung maximiert, und dann wird das Drehmoment verringert. Andererseits fluktuiert das auf die Kurbelwelle wirkende Drehmoment mit einem Zyklus „eines Zeitabschnitts, in dem der Kurbelwellenwinkel CA um 180° geändert wird” in einem Fall, in dem die CPU die Kraftstoffeinspritzung der Maschine 23 mit interner Verbrennung stoppt, um den Motorantriebsmodus auszuführen, weil die Kompression und Expansion der Luft in den Zylindern durch den Kolben abwechselnd wiederholt wird. Das heißt, dass das Drehmoment, das auf die Kurbelwelle der Maschine 23 mit interner Verbrennung wirkt, unabhängig vom Betrieb der Maschine 23 mit interner Verbrennung mit einem Zyklus des Zeitabschnitts fluktuiert, in dem der Kurbelwellenwinkel CA um 180° geändert wird.
Wenn das erzeugte Drehmoment der Maschine 23 mit interner Verbrennung ansteigt, wird die Größe der Verdrehung des Torsionsdämpfers 36 erhöht, um die elastische Energie Ek zu erhöhen. Andererseits wird die Größe der Verdrehung des Torsionsdämpfers 36 verringert, um die elastische Energie Ek zu verringern, wenn das erzeugte Drehmoment der Maschine 23 mit interner Verbrennung verringert wird. Folglich fluktuiert die elastische Energie Ek in demselben Zyklus wie dem der Fluktuation des Drehmoments der Maschine 23 mit interner Verbrennung. Wie in 3 gezeigt behält die Steuervorrichtung 61 ein Kennfeld im Speicher bei, das die elastische Energie Ek für jeden Kurbelwellenwinkel CA beschreibt. Dieses Kennfeld wird vorab durch ein Experiment und dergleichen erhalten. Die CPU erhält einen Wert der elastischen Energie Ek zum Kurbelwellenwinkel CA mit Bezug auf dieses Kennfeld.
Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 230, um zu bestimmen, ob ein Absolutwert Ek der elastischen Energie Ek kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert Ekref der elastischen Energie ist. Wenn der Absolutwert Ek dem Schwellenwert der elastischen Energie Ekref entspricht oder größer ist, könnte eine „Schwingung, die ein Anlass einer Schwingung des Fahrzeugs 10 und/oder des Auftretens eines Lärms” ist, im Torsionsdämpfer 36 auftreten. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt 230 „Nein” und geht zum Schritt 240. Zusätzlich wird der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie vorab durch ein Experiment usw. erhalten und im Speicher der Steuervorrichtung 61 abgelegt.
Im Schritt 240 behält die CPU das Drehmoment des ersten Motors 21 in einem vorab festgelegten Zeitabschnitt ohne irgendeine Änderung bei. Danach geht die CPU zum Schritt 220 und erhält erneut den Kurbelwellenwinkel CA. Das heißt, dass die CPU die Steuerung so verzögert, dass der erste Motor 21 das befohlene Drehmoment T1 erzeugt, bis die elastische Energie Ek kleiner als der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie ist.
Andererseits gibt es kein Risiko der Erzeugung der vorstehend beschriebenen Schwingung im Torsionsdämpfer 36, wenn der Absolutwert Ek der elastischen Energie Ek kleiner als der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie ist. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt 230 „Ja” und geht zum Schritt 235.
Als Nächstes zeigt 4 ein Beispiel eines Zeitschaubilds, wenn ein von der CPU ausgeführter Modus vom Maschinenantriebsmodus oder dem Motorhilfsmodus in den Motorantriebsmodus übergeht. 4A zeigt ein vom ersten Motor 21 erzeugtes Anhaltedrehmoment, und 4B zeigt die Drehzahl NE der Maschine 23 mit interner Verbrennung.
Die Zeit t1 ist die Zeit, zu der die Maschine 23 mit interner Verbrennung den Betrieb einstellt, was vom Übergang aus dem Maschinenantriebsmodus oder dem Motorhilfsmodus in den Motorantriebsmodus begleitet wird. Zu dieser Zeit erzeugt der erste Motor 21 ein Drehmoment in der Richtung zum Anhalten der Drehung der Maschine 23 mit interner Verbrennung, das heißt, ein negatives Drehmoment. In diesem Fall passt die CPU die Stärke eines Anhaltedrehmoments an, um eine schnelle Änderung eines Drehmoments zu verhindern, das an der Achse 33 auftritt. Aufgrund des Anhaltedrehmoments fällt die Drehzahl NE im Vergleich mit dem Fall schnell ab, in dem kein Anhaltedrehmoment auftritt.
Die Zeit t2 ist die Zeit, zu der der erste Motor 21 mit der Verringerung des Anhaltedrehmoments beginnen soll (die Zeit, zu der die Stärke des erzeugten Drehmoments des ersten Motors 21, die das Freisetzen der elastischen Energie Ek begleitet, geändert werden soll). Die CPU verzögert jedoch die Verringerung des Anhaltedrehmoments (bestimmt im Schritt 230 ”Nein”), weil sie die in 2 gezeigte Schwingungsunterdrückungssteuerung durchführt, um zu bestimmen, dass die elastische Energie Ek größer als der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie zur Zeit t2 ist (Schritt 240).
Zudem gibt der Gradient von der Zeit t3 bis zur Zeit t4 eines Schaubilds der 4A (die schräge durchgezogene Linie) das Drehmomentänderungsverhältnis wieder, das der Betrag der Verringerung eines Absolutwerts des erzeugten Drehmoments pro Zeiteinheit ist. In dieser Ausführungsform wird im Schritt 215 der 2 „Ja” bestimmt, weil der Gradient größer als der eines Schaubilds ist (der Gradient steil ist), das zum Unterschiedsschwellenwert Tref passt.
Danach führt die CPU die Steuerung zu der Zeit t3, zu der die elastische Energie Ek kleiner als der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie ist, so durch, dass der erste Motor 21 das Anhaltedrehmoment verringert. Die Zeit t4 ist die Zeit, zu der das erzeugte Drehmoment des ersten Motors 21 „0” wird. Die Drehzahl NE wurde zur Zeit t4 bereits „0”.
Wie vorstehend erläutert kann die Steuervorrichtung 61 nach der ersten Ausführungsform für ein Fahrzeug (das Fahrzeug 10) eingesetzt werden, in dem eine Maschine mit interner Verbrennung (die Maschine 23 mit interner Verbrennung) vorhanden ist, die eine Fahrzeugantriebskraft (ein Drehmoment, das gleich dem befohlenen Drehmoment Te ist) erzeugt, und einen Motor (ersten Motor 21) aufweist, der mit der Maschine mit interner Verbrennung über einen elastischen Körper (den Torsionsdämpfer 36) verbunden ist, um eine Drehmomentübertragung zu erlauben, und führt eine spezifische Steuerung zum Steuern der Drehzahl der Maschine mit interner Verbrennung durch das erzeugte Drehmoment des Motors (das Drehmoment, das gleich dem befohlenen Drehmoment T1 ist) durch.
Zudem ist die Steuervorrichtung 61 so aufgebaut, dass die Stärke nicht geändert wird (Schritt 240 der 2), selbst wenn die Stärke des erzeugten Drehmoments, das die Freisetzung der elastischen Energie (der elastischen Energie Ek) begleitet, die in dem elastischen Körper gespeichert ist, in der spezifischen Steuerung geändert werden muss (Schritt 205 der 2 und die Zeit t2 in 4), wenn ein Absolutwert (ΔT1) eines Drehmomentänderungsverhältnisses, das die Größe der Änderung pro Zeiteinheit ist, größer als ein vorab festgelegter Änderungsverhältnisschwellenwert (Unterschiedsschwellenwert Tref) ist und ein Absolutwert der elastischen Energie größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert der elastischen Energie (Schwellenwert Ekref der elastischen Energie) ist (Schritte 215 und 230 der 2).
Zudem führt die Steuervorrichtung 61 eine spezifische Steuerung durch, die die Drehzahl der Maschine mit interner Verbrennung durch das erzeugte Drehmoment des Motors (A und B der 4) verringert, um eine Änderung der Verringerung des erzeugten Drehmoments zu veranlassen (Zeit t2 oder danach in 4A).
Zudem schätzt die Steuervorrichtung 61 die elastische Energie auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels (Kurbelwellenwinkel CA) der Maschine mit interner Verbrennung ab (Schritt 225 der 2 und 3).
Nach dieser Steuervorrichtung 61 kann das Auftreten einer Schwingung des Torsionsdämpfers 36 aufgrund der Drehmomentfluktuation des ersten Motors 21 unterdrückt werden. Als ein Ergebnis kann die Schwingung des Fahrzeugs 10 und/oder das Auftreten eines Lärms vermieden werden.
Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung 62 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. In der Steuervorrichtung 61 nach der ersten Ausführungsform ist der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie ein festgelegter Wert. Dagegen unterscheidet sich die Steuervorrichtung 62 von der Steuervorrichtung 61 nur darin, dass ein Schwellenwert Ekref der elastischen Energie eine negative Korrelation zu dem Unterschied ΔT1 aufweist. Das heißt, dass die CPU der Steuervorrichtung 62 (die nachstehend einfach als „CPU” bezeichnet wird) so aufgebaut ist, dass der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie umso kleiner ist, je größer ein Absolutwert |ΔT1| des Unterschieds ΔT1 ist.
Nachstehend wird mit Bezug auf einen in 5 gezeigten Ablaufplan bezüglich des Betriebs der Steuervorrichtung 62 hauptsächlich der Unterschied gegenüber dem in 2 gezeigten Ablaufplan erläutert. In jedem Schritt des Ablaufplans der 5 wird dasselbe Bezugszeichen für den Schritt wie in 2 zugeordnet, wenn dieselbe Verarbeitung wie in 2 durchgeführt wird. Die CPU beginnt die Verarbeitung vom Schritt 500 für jeden vorab festgelegten Zeitpunkt und geht zum Schritt 205.
Die CPU geht nach der Verarbeitung des Schritts 225 zum Schritt 526. Im Schritt 526 bestimmt die CPU einen Schwellenwert Ekref der elastischen Energie zu einem Absolutwert ΔT1 des Unterschieds ΔT1 mit Bezug auf ein Kennfeld, das in einem Speicher der Steuervorrichtung 62 wie in 6 gespeichert ist. Dieses Kennfeld wird vorab durch ein Experiment etc. erhalten. Zusätzlich ist ein in diesem Kennfeld beschriebener Wert des Schwellenwerts Ekref der elastischen Energie umso kleiner, je größer der Absolutwert ΔT1 des Unterschieds ΔT1 ist. Als Nächstes geht die CPU zur Verarbeitung des Schritts 230.
Wie vorstehend erläutert ist die Steuervorrichtung 62 nach der zweiten Ausführungsform zusätzlich zu der von der Steuervorrichtung 61 nach der ersten Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung so aufgebaut, dass ein Wert des Schwellenwerts der elastischen Energie (ein Schwellenwert Ekref der elastischen Energie) umso kleiner ist, je größer ein Absolutwert des Drehmomentänderungsverhältnisses (ein Absolutwert ΔT1 des Unterschieds ΔT1) ist (Schritt 526 der 5 und 6).
Nach der Steuervorrichtung 62 wird der Schwellenwert der elastischen Energie als groß eingestellt, um den Zustand zu vermeiden, in dem keine Drehmomentänderung durchgeführt wird (Ausführung des Schritts 240), wenn ein Absolutwert des Drehmomentänderungsverhältnisses klein und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Schwingung des Dämpfers gering ist. Als ein Ergebnis vermeidet die Steuervorrichtung nicht nur die Schwingung des Fahrzeugs 10 und/oder das Auftreten von Lärm, sondern drückt die Verzögerung des Beginns einer Drehmomentänderung auf das Minimum.
Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung 63 nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die Steuervorrichtung 61 nach der ersten Ausführungsform schätzt die elastische Energie Ek auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels CA ab. Dagegen unterscheidet sich die Steuervorrichtung 63 von der Steuervorrichtung 61 nur dadurch, dass sie die elastische Energie Ek auf der Grundlage sowohl des Kurbelwellenwinkels CA als auch des Motorwinkels MA abschätzt.
Nachstehend wird mit Bezug auf einen in 7 gezeigten Ablaufplan bezüglich des Betriebs der Steuervorrichtung 63 hauptsächlich der Unterschied gegenüber dem in 2 gezeigten Ablaufplan erläutert. In jedem Schritt des Ablaufplans der 7 werden dieselben Bezugszeichen für den Schritt wie in 2 zugeordnet, wenn dieselbe Verarbeitung wie in 2 durchgeführt wird. Die CPU der Steuervorrichtung 63 (die nachstehend einfach als „CPU” bezeichnet wird) beginnt die Verarbeitung vom Schritt 700 für jede vorab festgelegte verstrichene Zeit und geht zum Schritt 205.
Die CPU geht nach der Verarbeitung des Schritts 220 zum Schritt 725. Im Schritt 725 schätzt die CPU die im Torsionsdämpfer 36 gesammelte elastische Energie Ek auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels CA sowie des Motorwinkels MA ab. Noch genauer fluktuiert das von der Maschine 23 mit interner Verbrennung erzeugte Drehmoment mit einem Zyklus eines Zeitabschnitts, in dem der Kurbelwellenwinkel CA wie vorstehend beschrieben um 180° geändert wird.
Andererseits kann ein vom ersten Motor 21 erzeugtes Drehmoment durch Einrasten etc. fluktuieren. Folglich bezieht sich die CPU wie in 8 gezeigt auf ein Kennfeld, in dem die elastische Energie Ek für jeden Kurbelwellenwinkel CA für jeden Motorwinkel MA beschrieben wird. Dieses Kennfeld wird vorab durch ein Experiment etc. erhalten und in einem Speicher der Steuervorrichtung 63 gespeichert. Die CPU erhält einen Wert einer elastischen Energie Ek zum Kurbelwellenwinkel CA mit Bezug auf dieses Kennfeld. Als Nächstes geht die CPU zur Verarbeitung des Schritts 230 weiter.
Nach der Steuervorrichtung 63 kann die Schwingungsunterdrückungssteuerung mit höherer Präzision durchgeführt werden, indem das Einrasten des ersten Motors 21 zusätzlich zum Kurbelwellenwinkel CA der Maschine 23 mit interner Verbrennung berücksichtigt wird. Als ein Ergebnis kann eine Schwingung des Fahrzeugs 10 und/oder das Auftreten eines Lärms vermieden werden, und die Verzögerung der Ausführung einer Drehmomentänderung des ersten Motors 21 kann auf das Minimum gedrückt werden.
Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung 64 nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Die Steuervorrichtung 61 nach der ersten Ausführungsform schätzt eine elastische Energie Ek auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels CA ab, um die Notwendigkeit einer Drehmomentänderung des ersten Motors 21 zu bestimmen. Dagegen unterscheidet sich die Steuervorrichtung 64 von der Steuervorrichtung 61 nur dadurch, dass sie die Notwendigkeit einer Drehmomentänderung auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels CA der Maschine 23 mit interner Verbrennung und der Schmieröltemperatur THO bestimmt.
Der Kurbelwellenwinkel CA mit einer elastischen Energie Ek, die höher als der Schwellenwert der elastischen Energie Ekref ist, liegt in einem spezifischen Bereich vor. Folglich kann die CPU der Steuervorrichtung 64 (die nachstehend einfach als „CPU” bezeichnet wird) die Notwendigkeit einer Drehmomentänderung des ersten Motors 21 durch Vergleich der Winkel mit dem Kurbelwellenwinkel CA bestimmen, wenn man den unteren Grenzkurbelwellenwinkel CAmin und den oberen Grenzkurbelwellenwinkel CAmax in diesem Bereich erhält. Das heißt, wenn der Kurbelwellenwinkel CA kleiner als der Kurbelwellenwinkel CAmin am unteren Grenzwert ist oder wenn der Kurbelwellenwinkel CA größer als der obere Kurbelwellenwinkel CAmax ist, bestimmt die CPU, dass ein erzeugtes Drehmoment des ersten Motors 21 änderbar ist.
Zusätzlich weisen die Untergrenze des Kurbelwellenwinkels CAmin und die Obergrenze des Kurbelwellenwinkel CAmax einen Bezug zur Schmieröltemperatur THO auf. Demgemäß bezieht sich die CPU auf ein in 10 gezeigtes Kennfeld, in dem der untere Grenzwert CAmin des Kurbelwellenwinkels und der obere Grenzwert CAmax des Kurbelwellenwinkels für jede Schmieröltemperatur THO beschrieben sind. Dieses Kennfeld wird vorab durch ein Experiment etc. erhalten und in einem Speicher der Steuervorrichtung 64 abgelegt.
Nachstehend wird mit Bezug auf einen in 9 gezeigten Ablaufplan bezüglich des Betriebs der Steuervorrichtung 64 hauptsächlich der Unterschied gegenüber dem in 2 erläuterten Ablaufplan erläutert. In jedem Schritt des Ablaufplans der 9 werden dieselben Bezugszeichen für den Schritt zugeordnet, wenn derselbe Vorgang wie in 2 durchgeführt wird. Die CPU beginnt die Verarbeitung vom Schritt 900 für jede vorab festgelegte verstrichene Zeit und geht zum Schritt 205 weiter.
Die CPU geht zum Schritt 920 weiter, wenn sie im Schritt 215 „Ja” bestimmt. Im Schritt 920 erhält die CPU die Schmieröltemperatur THO auf der Grundlage einer Abgabe vom Schmieröltemperatursensor 76. Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 925, um den unteren Grenzwert CAmin des Kurbelwellenwinkels und den oberen Grenzwert CAmax des Kurbelwellenwinkels für die Schmieröltemperatur mit Bezug auf das wie vorstehend beschrieben in 10 gezeigte Kennfeld zu erhalten.
Als Nächstes geht die CPU zum Schritt 930, um den Kurbelwellenwinkel CA auf der Grundlage einer Abgabe vom Kurbelwellenwinkelsensor 75 durch dieselbe Verarbeitung wie im Schritt 220 in 2 zu erhalten. Danach geht die CPU zum Schritt 935. Zusätzlich geht die CPU zum Schritt 930, nachdem die Verarbeitung des Schritts 240 durchgeführt wurde.
Im Schritt 935 bestimmt die CPU, ob der Kurbelwellenwinkel CA kleiner als der untere Grenzwert des Kurbelwellenwinkels CAmin ist. Wenn der Kurbelwellenwinkel CA wie vorstehend beschrieben kleiner als der untere Grenzwert CAmin des Kurbelwellenwinkels ist, ist die elastische Energie Ek geringer als der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt 935 „Ja” und geht zum Schritt 235.
Wenn jedoch der Kurbelwellenwinkel CA der Kurbelwellenwinkel CAmin oder größer ist, ist es wahrscheinlich, dass die elastische Energie Ek höher als der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie ist. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt 935 „Nein” und geht zum Schritt 940.
Im Schritt 940 bestimmt die CPU, ob der Kurbelwellenwinkel CA größer als der obere Grenzwert CAmax des Kurbelwellenwinkels ist. Wenn der Kurbelwellenwinkel CA größer als der obere Grenzwert CAmax des Kurbelwellenwinkels ist, ist die elastische Energie Ek geringer als der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt 940 „Ja” und geht zum Schritt 235.
Andererseits ist die elastische Energie Ek höher als der Schwellenwert Ekref der elastischen Energie, wenn der Kurbelwellenwinkel CA kleiner als der oder gleich groß wie der obere Grenzwert CAmax des Kurbelwellenwinkels ist. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt 940 „Nein” und geht zum Schritt 240.
Nach der Steuervorrichtung 64 kann die Schwingungsunterdrückungssteuerung mit höherer Präzision durchgeführt werden, indem die Schmieröltemperatur THO zusätzlich zum Kurbelwellenwinkel CA der Maschine 23 mit interner Verbrennung berücksichtigt wird. Als ein Ergebnis kann die Schwingung des Fahrzeugs 10 und/oder das Auftreten eines Lärms vermieden werden, und die Verzögerung einer Drehmomentänderung des ersten Motors 21 kann auf den Minimalwert gedrückt werden.
Während jede Ausführungsform der Steuervorrichtung nach den vorliegenden Ausführungsformen wie vorstehend beschrieben erläutert wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifizierungen können eingesetzt werden, solange die Erfindung nicht von ihrem Zweck abweicht. Beispielsweise wurde in jeder Ausführungsform die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung auf ein Hybridfahrzeug (das Fahrzeug 10) angewendet, in dem ein Motor und eine Maschine mit interner Verbrennung eine Fahrzeugantriebskraft erzeugen. Die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann jedoch für ein benzinbetriebenes Fahrzeug eingesetzt werden, das eine Maschine mit interner Verbrennung zum Erzeugen einer Fahrzeugantriebskraft und einen Motor zum Durch führen eines Motorantriebs der Maschine mit interner Verbrennung (beispielsweise zum Anlassen) enthält.
Beispielsweise schätzt die Steuervorrichtung 61 nach der ersten Ausführungsform die elastische Energie Ek auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels CA ab, und die Steuervorrichtung 63 nach der dritten Ausführungsform schätzt die elastische Energie Ek auf der Grundlage des Kurbelwellenwinkels CA und des Motorwinkels MA ab. Die Steuervorrichtung kann jedoch die elastische Energie Ek ausschließlich auf der Grundlage des Motorwinkels MA abschätzen.
Zudem wird eine von der Steuervorrichtung 61 nach der ersten Ausführungsform ausgeführte Schwingungsunterdrückungsverarbeitung durchgeführt, wenn |ΔT1|, das eine Korrelation mit einem Absolutwert der Größe der Änderung des befohlenen Drehmoments T1 des ersten Motors 21 pro Zeiteinheit aufweist, größer als ein vorab festgelegter Unterschiedsschwellenwert Tref ist. Das heißt, dass die Schwingungsunterdrückungsverarbeitung in den beiden Fällen durchgeführt wird, wenn der erste Motor 21 ein Drehmoment in derselben Richtung wie die Drehrichtung der Kurbelwelle der Maschine 23 mit interner Verbrennung erzeugt, und wenn er ein Drehmoment in der Richtung entgegen der Drehrichtung der Kurbelwelle erzeugt. Die Schwingungsunterdrückungsverarbeitung kann jedoch auch nur in dem Fall durchgeführt werden, in dem der erste Motor 21 ein Drehmoment in derselben Richtung wie der Drehrichtung der Kurbelwelle der Maschine 23 mit interner Verbrennung erzeugt. Alternativ kann die Schwingungsunterdrückungsverarbeitung nur in dem Fall durchgeführt werden, in dem der erste Motor 21 ein Drehmoment in der Gegenrichtung zur Drehrichtung der Kurbelwelle der Maschine 23 mit interner Verbrennung erzeugt.
Zusätzlich bezieht sich die Steuervorrichtung 61 auf das Kennfeld (3), um die elastische Energie Ek abzuschätzen. Um die elastische Energie Ek abzuschätzen, kann die Steuervorrichtung 61 jedoch jeweils ein Kennfeld speichern, auf das sie sich beziehen kann, wenn der erste Motor 21 ein Drehmoment in derselben Richtung wie der Drehrichtung der Kurbelwelle der Maschine 23 mit interner Verbrennung erzeugt, und ein Kennfeld, auf das sie sich beziehen kann, wenn er ein Drehmoment in der Gegenrichtung zur Drehrichtung der Kurbelwelle erzeugt, und das Kennfeld, auf das sie sich bezieht, abhängig von der Orientierung des vom ersten Motor 21 erzeugten Drehmoments bestimmen. Alternativ kann die Steuervorrichtung 61 jeweils ein Kennfeld abgespeichert haben, auf das sie sich beziehen kann, wenn die Maschine 23 mit interner Verbrennung den Betrieb aufnimmt (beispielsweise der Antriebsmodus vom Motorantriebsmodus in den Maschinenantriebsmodus oder den Motorhilfsmodus wechselt) und ein Kennfeld, auf das sie sich beziehen kann, wenn die Maschine 23 mit interner Verbrennung den Betrieb stoppt (beispielsweise der Antriebsmodus vom Maschinenantriebsmodus oder dem Motorhilfsantriebsmodus in den Motorantriebsmodus wechselt), und das Kennfeld, auf das sie sich bezieht, passend zu dem Betriebszustand der Maschine 23 mit interner Verbrennung bestimmen.

Claims

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit: einer Maschine mit interner Verbrennung, die eine Antriebskraft erzeugt; und einem Motor, der über einen elastischen Körper mit der Maschine mit interner Verbrennung verbunden ist, um eine Drehmomentübertragung zuzulassen, wobei die Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass: die Steuervorrichtung eine spezifische Steuerung durchführt, die eine Drehzahl der Maschine (23) mit interner Verbrennung durch ein erzeugtes Drehmoment des Motors (21) steuert, und die Steuervorrichtung eine Steuerung so ausführt, dass eine Stärke sich nicht ändert, wenn ein Absolutwert eines Drehmomentänderungsverhältnisses, das das Verhältnis der Änderung pro Zeiteinheit ist, größer als ein vorab festgelegter Änderungsverhältnisschwellenwert ist, und ein Absolutwert der elastischen Energie größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert der elastischen Energie ist, selbst wenn verlangt wird, dass die Stärke des begleitend zur Freisetzung von in dem elastischen Körper (36) gespeicherter elastischer Energie erzeugten Drehmoments in der spezifischen Steuerung zu ändern ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die spezifische Steuerung eine Steuerung ist, die eine Drehzahl der Maschine (23) mit interner Verbrennung durch ein erzeugtes Drehmoment des Motors (21) verringert, und die Änderung eine Änderung ist, die das erzeugte Drehmoment verringert.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elastische Energie auf der Grundlage eines Kurbelwellenwinkels der Maschine (23) mit interner Verbrennung abgeschätzt wird.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elastische Energie auf der Grundlage eines Motorwinkels des Motors (21) abgeschätzt wird.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schwellenwert der elastischen Energie so eingestellt ist, dass er sinkt, wenn der Absolutwert des Drehmomentänderungsverhältnisses steigt.
Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit: einer Maschine (23) mit interner Verbrennung, die eine Antriebskraft erzeugt; und einem Motor (21), der mit der Maschine (23) mit interner Verbrennung über einen elastischen Körper (36) verbunden ist, um eine Drehmomentübertragung zu erlauben, wobei das Steuerverhalten dadurch gekennzeichnet ist, dass es Folgendes umfasst: Durchführen einer spezifischen Steuerung, die eine Drehzahl der Maschine (23) mit interner Verbrennung durch ein erzeugtes Drehmoment des Motors (21) steuert; und Durchführen einer Steuerung so, dass selbst dann, wenn eine Stärke des begleitend zur Freisetzung von in dem elastischen Körper (36) gespeicherter elastischer Energie erzeugten Drehmoments in der spezifischen Steuerung zu ändern ist, die Stärke nicht geändert wird, wenn ein Absolutwert eines Drehmomentänderungsverhältnisses, das die Größe der Änderung pro Zeiteinheit ist, größer als ein vorab festgelegter Änderungsverhältnisschwellenwert ist und ein Absolutwert der elastischen Energie größer als ein vorab festgelegter Schwellenwert der elastischen Energie ist.