DE112014006191T5

DE112014006191T5 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE112014006191T5
Application number: DE112014006191.3T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Baba; Yoshiaki Tsuruta
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-10-20
Also published as: JP2015134567A; KR101732858B1; CN105899390B; JP5928493B2; US9873423B2; CN105899390A; WO2015107586A1; US20160325733A1; KR20160098395A

Abstract

In einem Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einem Motor, der durch eine Batterieausgabeleistung angetrieben wird, und einem kontinuierlich variablen Getriebe führt, wenn eine Beschleunigung angefordert wird, eine ECU eine Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung zum allmählichen Erhöhen einer Brennkraftmaschinendrehzahl von einem Anfangswert NEini aus, der kleiner ist als eine optimale Drehzahl. Mit der Batterieausgabeleistung ergänzt (gleicht) die ECU ein Defizit (Unterdeckung, Minderung) einer Brennkraftmaschinenausgabeleistung (aus), das die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung verursacht. Wenn die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung gestartet wird, berechnet die ECU einen Basisanfangswert NEini_base, der kleiner ist als die optimale Drehzahl (S61A), und berechnet auf der Grundlage eines Atmosphärendrucks einen unteren Grenzwert NEmin, der es zulässt, dass die Batterieausgabeleistung auf einem Wert gehalten wird, der gleich ist wie oder kleiner ist als ein vorgeschriebener elektrischer Strom bzw. elektrische Leistung (S61B). Die ECU wählt einen größeren Wert von dem Basisanfangswert NEini_base und dem unteren Grenzwert NEmin als einen Anfangswert NEini aus (S61C).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, und insbesondere auf ein Hybridfahrzeug mit einem kontinuierlich variablen Getriebe.
Stand der Technik
Die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2008-267467 (PTL 1) offenbart die Technik in einem Fahrzeug mit einem kontinuierlich variablen Getriebe zum Verhindern einer Verzögerung einer Erzeugung einer Antriebskraft durch Verzögern einer Schaltstartzeitabstimmung des kontinuierlich variablen Getriebes in einem Hochland und dergleichen in Anbetracht der Tatsache, dass eine Verringerung des Atmosphärendrucks in dem Hochland eine Verringerung einer Brennkraftmaschinenausgabeleistung ergibt.
Zitierungsliste
Patentliteratur

[PTL 1] Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2008-267467

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Einige Hybridfahrzeuge, die mittels der Antriebskraft von zumindest einer/einem von einer Brennkraftmaschine und einem Motor betrieben werden können, weisen ein kontinuierlich variables Getriebe zwischen der Brennkraftmaschine und einem Antriebsrad auf. In einem derartigen Hybridfahrzeug wird in dem Fall, in dem ein Versuch gemacht wird, um ein Gefühl einer Beschleunigung durch allmähliches Erhöhen einer Brennkraftmaschinendrehzahl von einem Wert, der kleiner ist als eine Drehzahl für den optimalen Kraftstoffwirkungsgrad (Kraftstoffeffizient), herzustellen, wenn eine Beschleunigung durch den Anwender angefordert wird, ein Defizit (Minderung, Unterdeckung, Fehlbetrag) einer Brennkraftmaschinenausgabeleistung mit einer Batterieausgabeleistung (Motorausgabeleistung) ergänzt (ausgeglichen) und kann somit die angeforderte Antriebskraft erhalten werden, selbst wenn die Herstellung (Erzeugung, Bereitstellung) eines Gefühls einer Beschleunigung das Defizit der Brennkraftmaschinenausgabeleistung bezüglich der angeforderten Antriebskraft ergibt.
Jedoch verringert sich, wenn der Atmosphärendruck in einem Hochland und dergleichen niedrig ist, die Brennkraftmaschinenausgabeleistung. Daher erhöht sich, wenn eine Beschleunigungsgefühlsherstellungssteuerung in dem niedrigen Atmosphärendruckzustand ausgeführt wird, das Defizit der Brennkraftmaschinenausgabeleistung weiter und kann nicht mit der Batterieausgabeleistung ausgeglichen (ergänzt) werden, wodurch sich ein Defizit (Minderung, Unterdeckung, Fehlbetrag) der Antriebskraft ergeben kann.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das vorstehend erwähnte Problem zu lösen, und es ist deren Aufgabe, ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, einem Motor, der durch eine elektrische Ausgabeleistung (Strom) einer Stromspeichervorrichtung angetrieben wird, und einem kontinuierlich variablen Getriebe vorzusehen, in dem ein Defizit (Minderung, Unterdeckung, Fehlbetrag) einer Antriebskraft, das durch ein Defizit (Minderung, Unterdeckung, Fehlbetrag) einer Ausgabeleistung der Stromspeichervorrichtung verursacht wird, verhindert wird, selbst wenn eine Erhöhungssteuerung zum Erhöhen einer Brennkraftmaschinendrehzahl bei einer Erhöhung einer Fahrzeuggeschwindigkeit in einem niedrigen Atmosphärendruckzustand ausgeführt wird.
Lösung des Problems

(1) Ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug, das mittels einer Antriebskraft von zumindest einer/einem von einer Brennkraftmaschine, deren Ausgabeleistung sich in Übereinstimmung mit einem Atmosphärendruck ändert, und einem Motor, der durch eine elektrische Ausgabeleistung einer Stromspeichervorrichtung angetrieben wird, betrieben werden kann, wobei das Fahrzeug Folgendes aufweist: ein kontinuierlich variables Getriebe, das zwischen der Brennkraftmaschine und einem Antriebsrad vorgesehen ist; und eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine, des Motors und des kontinuierlich variablen Getriebes. Die Steuerungsvorrichtung berechnet eine angeforderte Ausgabeleistung der Brennkraftmaschine auf der Grundlage einer angeforderten Fahrzeugausgabeleistung und des Atmosphärendrucks, berechnet eine angeforderte Drehzahl der Brennkraftmaschine auf der Grundlage der berechneten angeforderten Ausgabeleistung, und wählt eine kleinere Drehzahl von der berechneten angeforderten Drehzahl und einer vorbestimmten oberen Grenzdrehzahl als eine optimale Drehzahl der Brennkraftmaschine aus. Wenn eine Beschleunigung angefordert wird, führt die Steuerungsvorrichtung eine Erhöhungssteuerung zum Erhöhen einer Drehzahl der Brennkraftmaschine von einem Wert aus, der kleiner ist als die optimale Drehzahl, wenn sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, und ergänzt (gleicht) durch Antreiben des Motors mit der elektrischen Ausgabeleistung der Stromspeichervorrichtung ein Defizit (Minderung, Unterdeckung, Fehlbetrag) einer Ausgabeleistung der Brennkraftmaschine (aus), die durch die Erhöhungssteuerung verursacht wird. Wenn die Erhöhungssteuerung ausgeführt wird, berechnet die Steuerungsvorrichtung eine Basisdrehzahl, die um eine vorgeschriebene Drehzahl kleiner ist als die optimale Drehzahl, berechnet eine untere Grenzdrehzahl der Brennkraftmaschine auf der Grundlage des Atmosphärendrucks, wobei es die untere Grenzdrehzahl der Brennkraftmaschine ermöglicht, dass die elektrische Ausgabeleistung der Stromspeichervorrichtung auf einem Wert gehalten wird, der gleich ist wie oder kleiner ist als ein vorgeschriebener Wert, und führt einen Auswahlprozess zum Auswählen einer größeren Drehzahl von der Basisdrehzahl und der unteren Grenzdrehzahl als die Drehzahl der Brennkraftmaschine während der Erhöhungssteuerung aus.

Mit einer derartigen Gestaltung wird, wenn die Erhöhungssteuerung ausgeführt wird, die Basisdrehzahl, die um die vorgeschriebene Drehzahl kleiner ist als die optimale Drehzahl, berechnet und wird die untere Grenzdrehzahl der Brennkraftmaschine, die es ermöglicht, dass die Ausgabeelektroleistung (elektrische Ausgabeleistung, elektrische Ausgabestrom) der Stromspeichervorrichtung auf einen Wert gehalten wird, der gleich ist wie oder kleiner ist als der vorgeschriebene Wert, auf der Grundlage des Atmosphärendrucks berechnet. In Anbetracht der Tatsache, dass die Brennkraftmaschinenausgabeleistung kleiner wird, wenn zum Beispiel der Atmosphärendruck niedriger wird, wird die untere Grenzdrehzahl berechnet, um einen größeren Wert zu haben, wenn der Atmosphärendruck niedriger wird. Wenn der Atmosphärendruck vergleichsweise hoch ist und die untere Grenzdrehzahl kleiner ist als die Basisdrehzahl, wird die Basisdrehzahl als die Drehzahl der Brennkraftmaschine während der Erhöhungssteuerung ausgewählt. Als Ergebnis kann die Erhöhungssteuerung mittels der Basisdrehzahl ausgeführt werden und kann die Ausgabeelektroleistung der Stromspeichervorrichtung auf einen Wert gehalten werden, der kleiner ist als der vorgeschriebene Wert. Andererseits wird, wenn die untere Grenzdrehzahl die Basisdrehzahl bei einer Verringerung des Atmosphärendrucks überschreitet, die untere Grenzdrehzahl als die Drehzahl der Brennkraftmaschine während der Erhöhungssteuerung ausgewählt. Als Ergebnis kann selbst in dem niedrigen Atmosphärendruckzustand die Erhöhungssteuerung mittels der unteren Grenzdrehzahl ausgeführt werden und kann die Ausgabeelektroleistung der Stromspeichervorrichtung auf den vorgeschriebenen Wert gehalten werden. Daher kann, selbst wenn die Erhöhungssteuerung in dem niedrigen Atmosphärendruckzustand ausgeführt wird, ein Defizit einer Antriebskraft, das durch ein Defizit einer Ausgabeleistung der Stromspeichervorrichtung verursacht wird, verhindert werden.

(2) Bevorzugt führt die Steuerungsvorrichtung den Auswahlprozess aus, wenn die Erhöhungssteuerung gestartet wird, und dadurch legt die Steuerungsvorrichtung eine Anfangsdrehzahl der Brennkraftmaschine während der Erhöhungssteuerung fest.

Mit einer derartigen Gestaltung ist es möglich, das Defizit einer Antriebskraft, das durch das Defizit einer Ausgabeleistung der Stromspeichervorrichtung verursacht wird, zu verhindern, selbst wenn die Erhöhungssteuerung in dem niedrigen Atmosphärendruckzustand gestartet wird.

(3) Bevorzugt führt die Steuerungsvorrichtung des Weiteren einen Prozess zum Beschränken der Anfangsdrehzahl auf einen Wert aus, der gleich ist wie oder kleiner ist als die optimale Drehzahl.

Mit einer derartigen Gestaltung ist es möglich, zu verhindern, dass die Anfangsdrehzahl der Brennkraftmaschine während der Erhöhungssteuerung die optimale Drehzahl (obere Grenzdrehzahl) überschreitet und dass der Anwender ein unkomfortables Gefühl hat.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in dem Hybridfahrzeug mit der Brennkraftmaschine, dem Motor, der durch die Ausgabeelektroleistung der Stromspeichervorrichtung angetrieben wird, und dem kontinuierlich variablen Getriebe das Defizit (Minderung, Unterdeckung, Fehlbetrag) der Antriebskraft, das durch das Defizit (Minderung, Unterdeckung, Fehlbetrag) der Ausgabeleistung der Stromspeichervorrichtung verursacht wird, verhindert werden, selbst wenn die Erhöhungssteuerung zur Erhöhung der Brennkraftmaschinendrehzahl bei der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem niedrigen Atmosphärendruckzustand ausgeführt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Schaubild, das eine Gesamtgestaltung eines Fahrzeugs zeigt.
2 ist ein Schaubild, das in einem nomographischen Diagramm einer Leistungsverteilungsvorrichtung ein Verhältnis zwischen einer Brennkraftmaschinendrehzahl NE, einer ersten Motordrehzahl NM1 und einer zweiten Motordrehzahl NM2 zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf eines Prozesses zeigt, der durch eine ECU ausgeführt wird.
4 ist ein Schaubild, das ein Verfahren zum Festlegen einer optimalen Drehzahl NEef schematisch zeigt.
5 ist ein Schaubild, das ein Verfahren zum Festlegen einer angewiesenen Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom und eines angewiesenen Brennkraftmaschinendrehmoments TEcom in Übereinstimmung mit einer Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung schematisch zeigt.
6 ist ein Schaubild, das ein Vergleichsbeispiel für die vorliegende Erfindung zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen ausführlichen Ablauf eines Prozesses zum Berechnen eines Anfangswerts NEini der Brennkraftmaschinendrehzahl (Prozess in S61 in 3) zeigt.
8 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Korrespondenzverhältnisses zwischen einem temporären Anfangswert NEini_temp, einer Batterieabgabeleistung Pout und einem Atmosphärendruck PA zeigt.
9 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Korrespondenzverhältnisses zwischen einem Anfangswert NEini, einer Batterieabgabeleistung Pout und einem Atmosphärendruck PA zeigt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung sind dieselben Komponenten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Deren Namen und Funktionen sind auch gleich. Daher wird deren ausführliche Beschreibung nicht wiederholt.
Der Begriff „elektrischer Strom bzw. Elektroleistung“, der nachstehend verwendet wird, kann einen elektrischen Strom (Leistung) in einem engen Sinn bezeichnen und kann ein Elektroleistungsausmaß (Arbeitsausmaß) oder eine elektrische Energie (Elektroenergie) bezeichnen, die ein elektrischer Strom (Elektroleistung) in einem breiten Sinn ist. Daher ist der Begriff „Elektroleistung bzw. elektrischer Strom“, der nachstehend verwendet wird, abhängig von der Situation der Verwendung des Begriffs flexibel auszulegen.
<Gesamtgestaltung des Fahrzeugs>
1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtgestaltung eines Fahrzeugs 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt. Das Fahrzeug 1 weist eine Brennkraftmaschine 10, eine Antriebswelle 16, einen ersten Motorgenerator (nachstehend als ein „erster Motor“ bezeichnet) 20, einen zweiten Motorgenerator (nachstehend als ein „zweiter Motor“ bezeichnet) 30, eine Leistungsverteilungsvorrichtung 40, eine Drehzahlreduktionsvorrichtung 58, eine PCU (Leistungssteuerungseinheit) 60, eine Batterie 70, ein Antriebsrad 80 und eine ECU (elektronische Steuerungseinheit) 200 auf.
Dieses Fahrzeug ist ein Hybridfahrzeug, das mittels einer Antriebsleistung von zumindest einer von der Brennkraftmaschine 10 und dem zweiten Motor 30 angetrieben werden kann.
Die Antriebsleistung, die durch die Brennkraftmaschine 10 erzeugt wird, wird durch die Leistungsverteilungsvorrichtung 40 in einen Weg zum Übertragen der Antriebsleistung zu der Antriebswelle 16 (dem Antriebsrad 80) und einem Weg zum Übertragen der Antriebsleistung zu dem ersten Motor 20 aufgeteilt.
Jeder von dem ersten Motor 20 und dem zweiten Motor 30 ist eine Dreiphasenwechselstromdrehelektromaschine, die durch die PCU 60 angetrieben wird. Der erste Motor 20 kann einen elektrischen Strom (Elektroleistung) mittels der Antriebsleistung der Brennkraftmaschine 10 erzeugen, die durch die Leistungsverteilungsvorrichtung 40 aufgeteilt wird. Der zweite Motor 30 kann die Antriebsleistung mittels zumindest einem von dem elektrischen Strom, der in der Batterie 70 gespeichert ist, und dem elektrischen Strom, der durch den ersten Motor 20 erzeugt wird, erzeugen. Die Antriebsleistung, die durch den zweiten Motor 30 erzeugt wird, wird durch die Antriebswelle 16 zu dem Antriebsrad 80 übertragen. Der zweite Motor 30 erzeugt ferner einen elektrischen Strom mittels der Drehenergie der Antriebswelle 16 und wirkt somit als eine regenerative Bremse. Der elektrische Strom, der durch den zweiten Motor 30 erzeugt wird, wird durch die PCU 60 in der Batterie 70 gespeichert (das heißt, die Batterie wird aufgeladen).
Die Leistungsverteilungsvorrichtung 40 ist ein Planetengetriebemechanismus mit einem Sonnenzahnrad, einem Hohlzahnrad, einem Ritzelzahnrad und einem Träger. Das Sonnenzahnrad ist mit dem ersten Motor 20 gekoppelt. Das Hohlzahnrad ist mit dem zweiten Motor 30 und dem Antriebsrad 80 über die Antriebswelle 16 gekoppelt. Das Ritzelzahnrad greift mit jedem von dem Sonnenzahnrad und dem Hohlzahnrad ein. Der Träger stützt das Ritzelzahnrad in einer drehbaren Weise und ist mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 gekoppelt.
2 ist ein Schaubild, das in einem nomographischen Diagramm der Leistungsverteilungsvorrichtung 40 ein Verhältnis zwischen einer Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 (nachstehend als eine „Brennkraftmaschinendrehzahl NE“ bezeichnet), einer Drehzahl des ersten Motors 20 (nachstehend als eine „erste Motordrehzahl NM1“ bezeichnet) und einer Drehzahl des zweiten Motors 30 (nachstehend als eine „zweite Motordrehzahl NM2“ bezeichnet) zeigt.
Da die Brennkraftmaschine 10, der erste Motor 20 und der zweite Motor 30 über die Leistungsverteilungsvorrichtung 40, die durch das Planetengetriebe ausgebildet ist, gekoppelt sind, haben die Brennkraftmaschinendrehzahl NE, die erste Motordrehzahl NM1 und die zweite Motordrehzahl NM2 ein derartiges Verhältnis, dass sie durch eine gerade Linie in dem nomographischen Diagramm der Leistungsverteilungsvorrichtung 40 verbunden sind, wie in 2 gezeigt ist (ein derartiges Verhältnis, dass, wenn zwei beliebige Werte bestimmt werden, der verbleibende eine Wert auch eindeutig bestimmt ist).
Zum Beispiel kann, selbst wenn die zweite Motordrehzahl NM2 (das heißt eine Fahrzeuggeschwindigkeit V) fixiert ist, die Brennkraftmaschinendrehzahl NE durch Einstellen der ersten Motordrehzahl NM1 frei geändert werden. Daher kann ein Verhältnis der Brennkraftmaschinendrehzahl NE zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch Einstellen der ersten Motordrehzahl NM1 stufenlos geändert werden. Insbesondere wirken in dem Fahrzeug 1 der erste Motor 10 und die Leistungsverteilungsvorrichtung 40 als ein kontinuierlich variables Getriebe der Elektrobauart, das das Verhältnis der Brennkraftmaschinendrehzahl NE zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V stufenlos ändern kann. Das Fahrzeug, in dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist nicht auf das Fahrzeug mit dem kontinuierlich variablen Getriebe der Elektrobauart beschränkt, und die Erfindung ist auch in einem Fahrzeug anwendbar, das ein kontinuierlich variables Getriebe der mechanischen Bauart (zum Beispiel einer Riemenbauart) aufweist.
2 zeigt ferner ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen dem Drehmoment der Brennkraftmaschine 10 (nachstehend als ein „Brennkraftmaschinendrehmoment TE“ bezeichnet), dem Drehmoment des ersten Motors 20 (nachstehend als ein „erstes Motordrehmoment TM1“ bezeichnet) und dem Drehmoment des zweiten Motors 30 (nachstehend als ein „zweites Motordrehmoment TM2“ bezeichnet), wenn das Fahrzeug 1 mittels der Antriebsleistung von sowohl der Brennkraftmaschine 10 als auch dem zweiten Motor 30 vorwärts fährt.
Wenn die Brennkraftmaschine 10 betrieben wird, wirkt das Brennkraftmaschinendrehmoment TE auf den Träger der Leistungsverteilungsvorrichtung 40. Indem bewirkt wird, dass das erste Motordrehmoment TM1, das als eine Reaktionskraft des Brennkraftmaschinendrehmoments TE dient, auf das Sonnenzahnrad der Leistungsverteilungsvorrichtung 40 wirkt, wirkt das Drehmoment, das von der Brennkraftmaschine übertragen wird (nachstehend als ein „Brennkraftmaschinendirektdrehmoment TEc“ bezeichnet), auf das Hohlzahnrad der Leistungsverteilungsvorrichtung 40. Zusätzlich wirkt das zweite Motordrehmoment TM2 direkt auf das Hohlzahnrad der Leistungsverteilungsvorrichtung 40. Als Ergebnis wirken das Gesamtdrehmoment des Brennkraftmaschinendirektdrehmoments TEc und des zweiten Motordrehmoments TM2 auf das Hohlzahnrad. In Übereinstimmung mit diesem Gesamtdrehmoment wird das Antriebsrad 80 gedreht, um eine Fahrt des Fahrzeugs 1 zu bewirken. Mit Bezug auf 1 ist die PCU 60 eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, die eine Leistungsumwandlung zwischen der Batterie 70, dem ersten Motor 20 und dem zweiten Motor 30 auf der Grundlage eines Steuerungssignals von der ECU 200 ausführt.
Die Batterie 70 ist ein Akkumulator, der gestaltet ist, um zum Beispiel ein Nickelmetallhydrid, Lithiumionen und dergleichen aufzuweisen. Die Batterie 70 kann nur eine Stromspeichervorrichtung sein, die den elektrischen Strom zu dem ersten Motor 20 und dem zweiten Motor 30 eingeben kann und den elektrischen Strom von dem ersten Motor 20 und dem zweiten Motor 30 ausgeben kann, und ein Kondensator mit großer Kapazität kann zum Beispiel anstelle der Batterie 70 verwendet werden.
Die Batterie 70 ist ein Akkumulator, der gestaltet ist, um zum Beispiel ein Nickelmetallhydrid, Lithiumionen und dergleichen aufzuweisen. Die Batterie 70 kann nur eine Stromspeichervorrichtung sein, die den elektrischen Strom zu dem ersten Motor 20 und dem zweiten Motor 30 eingeben kann und den elektrischen Strom von dem ersten Motor 20 und dem zweiten Motor 30 ausgeben kann, und ein Kondensator mit großer Kapazität kann zum Beispiel anstelle der Batterie 70 verwendet werden.
Das Fahrzeug 1 ist mit einem Überwachungssensor 2, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3, einem Atmosphärendrucksensor 4 und einem Einlasslufttemperatursensor 5 vorgesehen. Der Überwachungssensor 2 erfasst einen Zustand der Batterie 70 (wie zum Beispiel einen Strom, eine Spannung und eine Temperatur). Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der Grundlage der Drehzahl der Räder. Der Atmosphärendrucksensor 4 erfasst einen Atmosphärendruck (barometrischen Druck) PA. Der Einlasslufttemperatursensor 5 erfasst eine Temperatur THA der Luft, die in die Brennkraftmaschine 10 eingebracht (angesaugt, eingelassen) wird (nachstehend als eine „Einlasslufttemperatur“ bezeichnet). Des Weiteren ist, obwohl es nicht gezeigt ist, das Fahrzeug 1 mit einer Vielzahl von Sensoren zum Erfassen von verschiedenen physikalischen Werten vorgesehen, die erforderlich sind, um ein Fahrzeug 1 zu steuern, wie zum Beispiel ein Beschleunigeröffnungsgrad A (ein Ausmaß einer Beschleunigerpedalbetätigung durch den Anwender) und eine Brennkraftmaschinendrehzahl NE. Diese Sensoren übertragen die Ergebnisse der Erfassung zu der ECU 200.
Die ECU 200 ist eine elektronische Steuerungseinheit mit einer nicht gezeigten CPU (Zentralprozessoreinheit) und einem nicht gezeigten Speicher, der in dieser angeordnet ist. Die ECU 200 führt einen arithmetischen Prozess auf der Grundlage der Informationen von den Sensoren und den Informationen aus, die in dem Speicher gespeichert sind, und steuert die Vorrichtung eines Fahrzeugs 1 auf der Grundlage des Ergebnisses des arithmetischen Prozesses.
Auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung durch den Überwachungssensor 2 berechnet die ECU 200 eine elektrische Strommenge, die in der Batterie 70 gespeichert wird/ist (nachstehend vereinfacht als eine „SOC“ bezeichnet). Als ein Verfahren zum Berechnen der SOC ist es möglich, verschiedene bekannte Verfahren, wie zum Beispiel ein Verfahren zum Berechnen der SOC mittels eines Verhältnisses zwischen der Spannung der Batterie 70 und der SOC und ein Verfahren zum Berechnen der SOC mittels eines aufsummierten Stromwerts der Batterie 70 zu verwenden.
Auf der Grundlage der SOC und der Temperatur der Batterie 70 berechnet die ECU 200 eine zulässige Ladungsleistung Win und eine zulässige Abgabeleistung Wout (beide werden in der Einheit Watt ausgedrückt) der Batterie 70. Die ECU 200 beschränkt den elektrischen Strom, der in der Batterie 70 gespeichert (geladen) wird (nachstehend als „Batterieladungsleistung Pin“ bezeichnet), derart, dass die Batterieladungsleistung Pin die zulässige Ladungsleistung Win nicht überschreitet. Die ECU 200 beschränkt ferner den elektrischen Strom, der von der Batterie 70 abgegeben wird (nachstehend als „Batterieabgabeleistung Pout“ bezeichnet), derart, dass die Batterieabgabeleistung Pout die zulässige Abgabeleistung Wout nicht überschreitet.
Die ECU 200 steuert die Brennkraftmaschine 10, die PCU 60 und dergleichen, um dadurch die Fahrzeugantriebskraft zu steuern.
<Steuerung der Fahrzeugantriebskraft>
3 ist ein Ablaufschaubild, das einen Ablauf des Prozesses zeigt, der ausgeführt wird, wenn die ECU 200 die Fahrzeugantriebskraft steuert. Dieses Ablaufdiagramm wird in einem vorgeschriebenen arithmetischen Zyklus wiederholt ausgeführt.
In einem Schritt (nachstehend als „S“ abgekürzt) 10 berechnet die ECU 200 eine Betriebsleistung Preq, die für das Fahrzeug 1 angefordert wird (nachstehend als „angeforderte Fahrzeugleistung“ bezeichnet), auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads A, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dergleichen.
In S20 berechnet die ECU 200 als eine angeforderte Brennkraftmaschinenleistung PEreq einen Wert, der durch Korrigieren der angeforderten Fahrzeugleistung Preq auf der Grundlage des Atmosphärendrucks PA (Wert, der durch den Atmosphärendrucksensor 4 erfasst wird) erhalten wird. Zum Beispiel berechnet die ECU 200 die angeforderte Brennkraftmaschinenleistung PEreq mittels der nachstehenden Gleichung (a): PEreq = Preq × Korrekturkoeffizient Kpa (a).
Der Korrekturkoeffizient Kpa bezeichnet einen Koeffizienten zum Umwandeln einer angeforderten Fahrzeugleistung Preq in eine angeforderte Brennkraftmaschinenleistung PEreq in Übereinstimmung mit dem Atmosphärendruck PA. Zum Beispiel ist der Korrekturkoeffizient Kpa mit „1/Atmosphärendruck PA“ festgelegt. Als Ergebnis wird der Korrekturkoeffizient Kpa „1“, wenn der Atmosphärendruck PA 1 Atmosphärendruck ist. Der Korrekturkoeffizient Kpa ist festgelegt, um einen größeren Wert zu haben, wenn der Atmosphärendruck PA niedriger wird/ist.
Insbesondere ist in einem Hochland und dergleichen der Atmosphärendruck PA niedrig und ist die Luftdichte (Luftmasse bezüglich des Luftvolumens) niedrig. Daher verringert sich, selbst wenn die anderen Betriebsbedingungen (wie zum Beispiel ein Drosselöffnungsgrad, eine Menge einer Kraftstoffeinspritzung und eine Zündzeitabstimmung) gleich sind, die Leistung, die durch die Brennkraftmaschine 10 ausgegeben wird (nachstehend als eine „Brennkraftmaschinenleistung PE“ bezeichnet). Unter Berücksichtigung dieses Punkts legt die ECU 200 als die angeforderte Brennkraftmaschinenleistung PEreq einen Wert fest, der durch ein vorläufiges Addieren eines Verringerungsausmaßes der Brennkraftmaschinenleistung PE, die durch die Verringerung des Atmosphärendrucks PA verursacht wird, zu der angeforderten Fahrzeugleistung Preq erhalten wird.
Die Brennkraftmaschinenleistung PE ändert sich in Übereinstimmung mit nicht nur dem Atmosphärendruck PA sondern auch mit der Einlasslufttemperatur THA. Daher kann die angeforderte Fahrzeugleistung Preq auf der Grundlage der Einlasslufttemperatur THA zusätzlich zu dem Atmosphärendruck PA korrigiert werden. Zum Beispiel kann, wenn die Einlasslufttemperatur THA mit der Einheit Kelvin (absolute Temperatur) ausgedrückt wird, der Korrekturkoeffizient Kpa in der vorstehend erwähnten Gleichung (a) mit „(Einlasslufttemperatur THA/273)/Atmosphärendruck PA“ festgelegt sein.
In S30 berechnet die ECU 200 eine angeforderte Drehzahl NEef_req mittels der angeforderten Brennkraftmaschinenleistung PEreq und einer Kraftstoffwirkungsgradlinie (Kraftstoffeffizienzlinie, Kraftstoffwirtschaftlichkeitslinie) (siehe 3, die nachstehend beschrieben ist).
In S31 liegt die ECU 200 eine kleinere Drehzahl von der angeforderten Drehzahl NEef_req und einer vorbestimmten oberen Grenzdrehzahl NEmax als eine optimale Drehzahl NEef fest. Die optimale Drehzahl NEef, die derart festgelegt wird/ist, wird in dem Speicher gespeichert.
4 ist ein Schaubild, das ein Verfahren zum Festlegen der optimalen Drehzahl NEef schematisch zeigt. Die Kraftstoffwirkungsgradlinie, die in 4 gezeigt ist, ist eine Linie, die durch Verbinden von Betriebspunkten verwendet wird, in denen die Brennkraftmaschine 10 am effizientesten (das heißt mit einem optimalen Kraftstoffwirkungsgrad) betrieben werden kann, und die Brennkraftmaschinendrehzahl NE und das Brennkraftmaschinendrehmoment und das Brennkraftmaschinendrehmoment TE werden als Parameter verwendet. Unter der Annahme, dass die waagrechte Achse die Brennkraftmaschinendrehzahl NE wiedergibt und die senkrechte Achse das Brennkraftmaschinendrehmoment TE wiedergibt, wird die Kraftstoffwirkungsgradlinie durch eine gekrümmte Linie ausgedrückt, die in 4 gezeigt ist. Andererseits ist die Brennkraftmaschinenleistung PE ein Produkt der Brennkraftmaschinendrehzahl NE und des Brennkraftmaschinendrehmoments TE (PE = NE × TE), und somit wird eine gekrümmte Linie von PE = PEreq (fixiert) durch eine umgekehrt proportional gekrümmte Linie ausgedrückt, die in 4 gezeigt ist.
Die ECU 200 berechnet die angeforderte Drehzahl NEef_req von einem Schnittpunkt der gekrümmten Linie, die die Kraftstoffwirkungsgradlinie anzeigt, und der umgekehrt proportional gekrümmten Linie, die PE = PEreq anzeigt (S30 in 3). Daher ist die angeforderte Drehzahl NEef_req die Brennkraftmaschinendrehzahl, bei der die Brennkraftmaschine 10 die angeforderte Brennkraftmaschinendrehzahl PEreq am effizientesten ausgeben kann.
Wenn die angeforderte Drehzahl NEef_req, die derart berechnet wird, kleiner ist als die obere Grenzdrehzahl NEmax (in dem Fall, der in 4 gezeigt ist), legt die ECU 200 die angeforderte Drehzahl NEef_req als die optimale Drehzahl NEef fest.
Andererseits wird, wenn es zugelassen wird, dass die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die obere Grenzdrehzahl NEmax überschreitet, die Brennkraftmaschinendrehzahl NE zu hoch, wodurch ein unkomfortables Gefühl an den Anwender abgegeben wird. Um dies zu verhindern, legt die ECU 200 die obere Grenzdrehzahl NEmax als die optimale Drehzahl NEef fest, wenn die angeforderte Drehzahl NEef_req höher ist als die obere Grenzdrehzahl NEmax. Daher wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein maximaler Wert PEmax der Brennkraftmaschinenleistung durch die obere Grenzdrehzahl NEmax und die Kraftstoffwirkungsgradlinie bestimmt.
Mit Bezug auf 3 bestimmt nach dem Festlegen der optimalen Drehzahl NEef in S31 die ECU 200, ob der Beschleunigeröffnungsgrad A einen Grenzwert überschritten hat oder nicht. Dieser Prozess ist ein Prozess zum Bestimmen, ob eine Anforderung zur Beschleunigung durch den Anwender vorliegt oder nicht. Mittels der anderen Parameter, wie zum Beispiel der Sollantriebskraft anstelle von oder zusätzlich zu dem Beschleunigeröffnungsgrad A, kann es bestimmt werden, ob eine Anforderung zur Beschleunigung durch den Anwender vorliegt oder nicht.
Wenn der Beschleunigeröffnungsgrad A den Grenzwert nicht überschritten hat (NEIN in S40), legt die ECU 200 den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 10 in Übereinstimmung mit der optimalen Kraftstoffwirkungsgradsteuerung fest, die in S50 und S51 gezeigt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bezieht sich die optimale Kraftstoffwirkungsgradsteuerung auf einen Prozess zum Festlegen eines angewiesenen Brennkraftmaschinenbetriebspunkts (einer angewiesenen Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom und eines angewiesenen Brennkraftmaschinendrehmoments TEcom), derart, dass die Brennkraftmaschine 10 die angeforderte Brennkraftmaschinenleistung PEreq am effizientesten ausgibt.
Insbesondere berechnet in S50 die ECU 200 ein optimales Drehmoment TEef korrespondierend zu der optimalen Drehzahl NEef, die in S31 festgelegt wird, mittels der Kraftstoffwirkungsgradlinie. Dann legt in S51 die ECU 200 die optimale Drehzahl NEef als die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom fest und legt das optimale Drehmoment TEef als das angewiesene Brennkraftmaschinendrehmoment TEcom fest.
Andererseits legt, wenn der Beschleunigeröffnungsgrad A den Grenzwert überschritten hat (JA in S40), die ECU 200 den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 10 in Übereinstimmung mit einer Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung fest, die in S60 bis S65 gezeigt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bezieht sich die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung auf einen Prozess zum Erhöhen der Brennkraftmaschinendrehzahl NE bei einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit, um ein Gefühl einer Beschleunigung (Beschleunigungsgefühl) für den Anwender bereitzustellen, das gleich ist wie das, das durch ein Getriebe der Gangbauart vorgesehen wird. Nachstehend ist die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung als eine „NE-Erhöhungssteuerung“ bezeichnet.
Insbesondere bestimmt in S60 die ECU 200, ob es der erste Zyklus der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung ist oder nicht. Zum Beispiel bestimmt, wenn der Beschleunigeröffnungsgrad A in dem vorangegangenen Zyklus kleiner ist als der Grenzwert, die ECU 200, dass dies der erste Zyklus der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung ist.
Wenn es der erste Zyklus der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung ist (JA in S60), berechnet die ECU 200 einen Anfangswert NEini der Brennkraftmaschinendrehzahl in S61. Der Anfangswert NEini wird als ein Wert berechnet, der kleiner ist als die optimale Drehzahl NEef, die in S31 festgelegt wird. Ein Verfahren zum Berechnen des Anfangswerts NEini ist nachstehend ausführlich beschrieben. Dann legt in S62 die ECU 200 den Anfangswert NEini als die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom fest.
Andererseits berechnet, wenn es der zweite oder ein nachfolgender Zyklus der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung ist (NEIN in S60), die ECU 200 eine Erhöhungsrate dNE der Brennkraftmaschinendrehzahl in S63. Zum Beispiel berechnet die ECU 200 die Erhöhungsrate dNE mittels der nachstehenden Gleichung (b): dNE = max(dNEv, dNEt) + dNEa (b).
dNEv bezeichnet hier eine Erhöhungsrate der Brennkraftmaschinendrehzahl korrespondierend zu einem Fahrzeuggeschwindigkeitserhöhungsausmaß dV von dem vorangegangenen Zyklus zu diesem Zyklus (nachstehend als eine „zur Fahrzeuggeschwindigkeit korrespondierende Erhöhungsrate“ bezeichnet). Die zur Fahrzeuggeschwindigkeit korrespondierende Erhöhungsrate dNEv wird derart berechnet, dass sie einen größeren Wert hat, wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitserhöhungsausmaß dV größer wird.
dNEt bezieht sich auf eine Erhöhungsrate der Brennkraftmaschinendrehzahl korrespondierend zu einer verstrichenen Zeit dT von dem vorangegangenen Zyklus zu diesem Zyklus (nachstehend als eine „zur Zeit korrespondierende Erhöhungsrate“ bezeichnet). Die zur Zeit korrespondierende Erhöhungsarte dNEt wird derart berechnet, dass sie einen Wert hat, der größer ist als die zur Fahrzeuggeschwindigkeit korrespondierende Erhöhungsrate dNEv, wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitserhöhungsausmaß dV im Wesentlichen null ist, und der kleiner ist als die zur Fahrzeuggeschwindigkeit korrespondierende Erhöhungsrate dNEv, wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitserhöhungsausmaß dV vergleichsweise hoch ist. Die zur Zeit korrespondierende Erhöhungsrate dNEt ist als ein fixierter Wert vorab gespeichert.
dNEa bezieht sich auf eine Erhöhungsrate der Brennkraftmaschinendrehzahl korrespondierend zu dem Beschleunigeröffnungsgrad A in diesem Zyklus (nachstehend als eine „beschleunigerkorrespondierende Erhöhungsrate“ bezeichnet. Die beschleunigerkorrespondierende Erhöhungsrate dNEa wird derart berechnet, dass sie einen größeren Wert hat, wenn der Beschleunigeröffnungsgrad A größer wird.
Wie in der vorstehend erwähnten Gleichung (b) gezeigt ist, berechnet die ECU 200 als die Erhöhungsrate dNE eine Erhöhungsrate, die durch Addieren der beschleunigerkorrespondierenden Erhöhungsrate dNEa zu einer größeren Rate von der zur Fahrzeuggeschwindigkeit korrespondierenden Erhöhungsrate dNEv und der zur Zeit korrespondierenden Erhöhungsrate dNEt erhalten wird.
In S64 berechnet die ECU 200 als die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom in diesem Zyklus einen Wert, der durch Addieren der Erhöhungsrate dNE, die in S63 berechnet wird, zu der angewiesenen Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom in dem vorangegangenen Zyklus erhalten wird, wie in der nachstehenden Gleichung (c) gezeigt ist: NEcom = vorangegangene NEcom + dNE (c).
Daher wird während der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom von dem Anfangswert NEini mit der Erhöhungsrate dNE allmählich erhöht. Als Ergebnis kann ein Beschleunigungsgefühl an den Anwender abgegeben werden.
Nach dem Berechnen der angewiesenen Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom in S62 oder S64 berechnet die ECU 200 das angewiesene Brennkraftmaschinendrehmoment TEcom mittels der angewiesenen Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom und der Kraftstoffwirkungsgradlinie in S65.
5 ist ein Schaubild, das ein Verfahren zum Festlegen der angewiesenen Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom und des angewiesenen Brennkraftmaschinendrehmoments TEcom in Übereinstimmung mit der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung (Prozess in S60 bis S65 in 3) schematisch zeigt.
In dem ersten Zyklus der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung wird die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom mit dem Anfangswert NEini festgelegt, der kleiner ist als die optimale Drehzahl NEef, und wird das angewiesene Brennkraftmaschinendrehmoment TEcom, das zu dem Anfangswert NEini korrespondiert, mittels der Kraftstoffwirkungsgradlinie berechnet. Daher hat die Brennkraftmaschinenleistung PE in dem ersten Zyklus der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung einen Wert, der kleiner ist als die angeforderte Brennkraftmaschinenleistung PEreq.
In dem zweiten oder nachfolgenden Zyklus der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung wird die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom mit der Erhöhungsrate dNE allmählich erhöht und somit wird auch die Brennkraftmaschinenleistung PE allmählich erhöht. Dann wird, wenn die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom die optimale Drehzahl NEef erreicht, die Brennkraftmaschinenleistung PE gleich wie die angeforderte Brennkraftmaschinenleistung PEreq.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat durch Ausführen der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung die Brennkraftmaschinenleistung PE vorrübergehend (temporär) einen Wert, der kleiner ist als die angeforderte Brennkraftmaschinenleistung PEreq. Da ein Defizit (Minderung, Unterdeckung, Fehlbetrag) der Brennkraftmaschinenleistung PE, die durch die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung verursacht wird, mit der Ausgabeleistung des zweiten Motors 30 (das heißt der Batterieabgabeleistung Pout) in dem Prozess von S70 ausgeglichen (ergänzt) wird, der nachstehend beschrieben ist, wird die Fahrzeugantriebskraft, die durch den Anwender angefordert wird, erreicht.
Mit Bezug auf 3 berechnet, wenn der angewiesene Brennkraftmaschinenbetriebspunkt (die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom und das angewiesene Brennkraftmaschinendrehmoment TEcom) in Übereinstimmung mit der optimalen Kraftstoffwirkungsgradsteuerung oder der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung festgelegt wird/ist, die ECU 200 in S70 ein angewiesenes erstes Motordrehmoment TM1com und ein angewiesenes zweites Motordrehmoment TM2com, derart, dass die angeforderte Fahrzeugleistung Preq zu dem Antriebsrad 80 übertragen wird, wenn die Brennkraftmaschine 10 in dem angewiesenen Brennkraftmaschinenbetriebspunkt betrieben wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist während der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung die Brennkraftmaschinenleistung PE bezüglich der angeforderten Brennkraftmaschinenleistung PEreq nicht ausreichend (siehe 5). In dem Prozess in S70 wird das angewiesene zweite Motordrehmoment TM2com derart berechnet, dass dieses Defizit der Brennkraftmaschinenleistung PE mit der Ausgabeleistung des zweiten Motors 30 (das heißt der Batterieabgabeleistung Pout) ausgeglichen (ergänzt) wird.
In S80 steuert die ECU 200 den Drosselöffnungsgrad, die Menge der Kraftstoffeinspritzung und die Zündzeitabstimmung der Brennkraftmaschine 10 sowie eine Zeitabstimmung zum Öffnen und Schließen eines Lufteinlassventils, derart, dass die Brennkraftmaschine 10 in dem Betriebspunkt betrieben wird, der durch die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom und das angewiesene Brennkraftmaschinendrehmoment TEcom ausgebildet ist. Die ECU 200 steuert ferner die PCU 60 derart, dass der erste Motor 20 das angewiesene erste Motordrehmoment TM1com ausgibt und der zweite Motor 30 das angewiesene zweite Motordrehmoment TM2com ausgibt.
<Prozess zum Berechnen des Anfangswerts NEini der Brennkraftmaschinendrehzahl in der Beschleunigungsgefühlherstellungsteuerung>
Wie vorstehend beschrieben ist, wird in dem Fahrzeug 1 das Verringerungsausmaß der Brennkraftmaschinenleistung PE, das durch die Verringerung des Atmosphärendrucks PA verursacht wird, grundsätzlich durch ein Ausführen einer Erhöhungskorrektur der optimalen Drehzahl NEef in Übereinstimmung mit der Verringerung des Atmosphärendrucks PA ausgeglichen bzw. ergänzt (siehe S20 bis S31 in 3).
Andererseits wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn eine Beschleunigung durch den Anwender angefordert wird, die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung ausgeführt, um ein Gefühl der Beschleunigung an den Anwender abzugeben. Das Defizit der Brennkraftmaschinenleistung PE, das durch diese Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung verursacht wird, wird durch die Ausgabeleistung des zweiten Motors 30 (die Batterieabgabeleistung Pout) ausgeglichen (ergänz).
Jedoch kann, wenn die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung in dem niedrigen Atmosphärendruckzustand ausgeführt wird, das Defizit der Brennkraftmaschinenleistung PA durch die Batterieabgabeleistung Pout nicht ausgeglichen werde, wodurch sich ein Defizit der Antriebskraft ergeben kann. Dieses Phänomen ist nachstehend mit Bezug auf 6 beschrieben.
6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel (ein Vergleichsbeispiel für die vorliegende Erfindung) eines Korrespondenzverhältnisses zwischen der angewiesenen Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom, der Batterieabgabeleistung Pout und dem Atmosphärendruck PA zeigt, wenn der Prozess zum Berechnen des Anfangswerts NEini gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht ausgeführt wird. In 6 sind die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom und die Batterieabgabeleistung Pout während der optimalen Kraftstoffwirkungsgradsteuerung durch gestrichelte Linien angezeigt und sind die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom und die Batterieabgabeleistung Pout während der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung durch durchgezogene Linien angezeigt.
Die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom während der optimalen Kraftstoffwirkungsgradsteuerung (gestrichelte Linie) ist mit der optimalen Drehzahl NEef festgelegt. Während die Erhöhungskorrektur dieser optimalen Drehzahl NEef in Übereinstimmung mit einer Verringerung des Atmosphärendrucks PA gemacht (durchgeführt) wird, wird die optimale Drehzahl NEef auf einen Wert beschränkt, der gleich ist wie oder kleiner ist als die obere Grenzdrehzahl NEmax, um zu verhindern, dass die Brennkraftmaschinendrehzahl NE zu hoch wird und der Anwender ein unkomfortables Gefühl erfährt. Daher wird in einer Region, in der der Atmosphärendruck PA niedriger ist als ein vorgeschriebener Wert (ein vorgeschriebener Atmosphärendruck PA2 in dem Beispiel, das in 6 gezeigt ist), die optimale Drehzahl NEef auf die obere Grenzdrehzahl NEmax beschränkt, die kleiner ist als die angeforderte Drehzahl NEef_req und somit reicht die Brennkraftmaschinenleistung PE in Bezug auf die angeforderte Fahrzeugleistung Preq nicht aus (nachstehend ist dieses Defizit als ein „Defizit von PE, das durch die Verringerung des Atmosphärendrucks verursacht wird“ bezeichnet). Das Defizit von PE, das durch die Verringerung des Atmosphärendrucks verursacht wird, wird durch die Batterieabgabeleistung Pout ausgeglichen. Zu dieser Zeit überschreitet, wie in 6 gezeigt ist, die Batterieabgabeleistung Pout nicht die zulässige Abgabeleistung Wout, und somit tritt das Defizit der Antriebskraft während der optimalen Kraftstoffwirkungsgradsteuerung nicht auf.
Andererseits ist/wird die angewiesene Brennkraftmaschinendrehzahl NEcom während der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung (durchgezogene Linie) derart festgelegt, dass sie einen Wert hat, der kleiner ist als die optimale Drehzahl NEef. Als Ergebnis reicht die Brennkraftmaschinenleistung PE während der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung in Bezug auf die angeforderte Fahrzeugleistung Preq nicht aus (nachstehend ist dieses Defizit als „Defizit von PE, das durch die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung verursacht wird“ bezeichnet). Daher ist es, wenn die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung in der Region ausgeführt wird, in der der Atmosphärendruck PA niedriger ist als der vorgeschriebene Atmosphärendruck PA, nicht nur erforderlich, dass das Defizit von PE, das durch die Verringerung des Atmosphärendrucks verursacht wird, sondern auch das Defizit von PE, das durch die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung verursacht wird, durch die Ausgabeleistung der Batterie 70 ausgeglichen wird, wodurch sich die Batterieabgabeleistung Pout erhöht. Jedoch ist die Batterieabgabeleistung Pout so begrenzt, dass sie die zulässige Abgabeleistung Wout nicht überschreitet, und somit reicht, wenn die Leistung, die durch die Ausgabeleistung der Batterie 70 ausgeglichen werden soll, die zulässige Abgabeleistung Wout überschreitet, die Ausgabeleistung der Batterie 70 nicht aus und tritt das Defizit der Antriebskraft auf.
Um ein derartiges Defizit der Antriebskraft zu beseitigen bzw. zu vermeiden, berechnet die ECU 200 den Anfangswert NEini der Brennkraftmaschinendrehzahl während der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung, wie nachstehend beschrieben ist.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen ausführlichen Ablauf des Prozesses zum Berechnen des Anfangswerts NEini der Brennkraftmaschinendrehzahl zeigt (Prozess in S61 in 3).
In S61A berechnet die ECU 200 den Basisanfangswert NEini_base der Brennkraftmaschinendrehzahl. Zum Beispiel berechnet die ECU 200 den Basisanfangswert NEini_base mittels der nachstehenden Gleichung (d): NEini_base = NEef – vorgeschriebener Wert N0 (d).
Insbesondere legt die ECU 200 als den Basisanfangswert NEini_base einen Wert fest, der um einen vorgeschriebenen Wert N0 kleiner ist als die optimale Drehzahl NEef. Zu dieser Zeit kann der Wert N0 ein variabler Wert sein, der sich in Übereinstimmung mit dem Beschleunigeröffnungsgrad A und der Fahrzeuggeschwindigkeit V ändert.
In S61B legt die ECU 200 einen unteren Grenzwert NEmin der Brennkraftmaschinendrehzahl fest. Dieser untere Grenzwert NEmin ist ein unterer Grenzwert der Brennkraftmaschinendrehzahl NE, bei der die Batterieabgabeleistung Pout auf einen Wert gehalten werden kann, der gleich ist wie oder kleiner ist als eine vorgeschriebene Elektroleistung Pout1, und eine angeforderte Fahrzeugleistung Preq erreicht werden kann.
Zum Beispiel berechnet die ECU 200 als eine angeforderte untere Grenzbrennkraftmaschinenleistung PEmin1 zu der Zeit von 1 Atmosphärendruck einen Wert, der durch Subtrahieren der vorgeschriebenen Elektroleistung Pout1 von der angeforderten Fahrzeugleistung Preq erhalten wird, wie in der nachstehenden Gleichung (e1) gezeigt ist: PEmin1 = Preq – vorgeschriebene Elektroleistung Pout1 (e1).
Die vorgeschriebene Elektroleistung Pout wird vorläufig festgelegt, um einen Wert zu haben, der um die vorgeschriebene Elektroleistung kleiner ist als die zulässige Abgabeleistung Wout.
Dann berechnet die ECU 200 als eine angeforderte untere Grenzbrennkraftmaschinenleistung PEmin einen Wert, der durch Korrigieren der angeforderten unteren Grenzbrennkraftmaschinenleistung PEmin1 zu der Zeit von 1 Atmosphärendruck auf der Grundlage eines Atmosphärendrucks PA erhalten wird. Zum Beispiel berechnet die ECU 200 die angeforderte untere Grenzbrennkraftmaschinenleistung PEmin mittels der nachstehenden Gleichung (e2): PEmin = PEmin1 × Korrekturkoeffizient Kpa (e2).
Der Korrekturkoeffizient Kpa ist der gleiche wie der Korrekturkoeffizient Kpa, der in der Gleichung (a) verwendet wird. Insbesondere ist zum Beispiel der Korrekturkoeffizient Kpa mit „1/Atmosphärendruck PA“ oder „(Einlasslufttemperatur THA/273)/Atmosphärendruck PA“ festgelegt.
Dann berechnet die ECU 200 den unteren Grenzwert NEmin der Brennkraftmaschinendrehzahl mittels der angeforderten unteren Grenzbrennkraftmaschinenleistung PEmin und der Kraftstoffwirkungsgradlinie. Die Brennkraftmaschinendrehzahl NE wird auf einen Wert gehalten, der gleich ist wie oder höher ist als der untere Grenzwert NEmin, der derart berechnet wird, und dadurch kann die Batterieabgabeleistung Pout auf einen Wert gehalten werden, der gleich ist wie oder kleiner ist als die vorgeschriebene Elektroleistung Pout, und kann die angeforderte Fahrzeugleistung Preq erhalten werden.
In S61C wählt die ECU 200 den größeren Wert von dem Basisanfangswert NEini_base und dem unteren Grenzwert NEmin als einen temporären Anfangswert NEini_temp der Brennkraftmaschinendrehzahl aus.
8 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Korrespondenzverhältnisses zwischen dem temporären Anfangswert NEini_temp, der Batterieabgabeleistung Pout und dem Atmosphärendruck PA zeigt. In 8 sind die optimale Drehzahl NEef und die Batterieabgabeleistung Pout, die zu der optimalen Drehzahl NEef korrespondiert, durch gestrichelte Linien angezeigt, sind der untere Grenzwert NEmin und die Batterieabgabeleistung Pout, die zu dem unteren Grenzwert NEmin korrespondiert, durch strichpunktierte Linien angezeigt, sind der Basisanfangswert NEini_base und die Batterieabgabeleistung Pout, die zu dem Basisanfangswert NEini_base korrespondiert, durch doppelt strichpunktierte Linien angezeigt, und sind der temporäre Anfangswert NEini_temp und die Batterieabgabeleistung Pout, die zu dem temporären Anfangswert NEini_temp korrespondiert, durch durchgezogene Linien angezeigt.
Wenn der Atmosphärendruck PA höher ist als ein vorgeschriebener Atmosphärendruck PA3 und der untere Grenzwert NEmin kleiner ist als der Basisanfangswert NEini_base, wird der Basisanfangswert NEini_base als der temporäre Anfangswert NEini_temp ausgewählt. Als Ergebnis kann die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung von dem Basisanfangswert NEini_base gestartet werden und kann die Batterieabgabeleistung Pout auf einen Wert gehalten werden, der kleiner ist als die vorgeschriebene Elektroleistung Pout1.
Andererseits wird, wenn der Atmosphärendruck PA niedriger ist als der vorgeschriebene Atmosphärendruck PA3 und in Übereinstimmung damit der untere Grenzwert NEmin den Basisanfangswert NEini_base überschreitet, der untere Grenzwert NEmin als der temporäre Anfangswert NEini_temp ausgewählt. Als Ergebnis kann, selbst wenn der Atmosphärendruck PA niedriger ist als der vorgeschriebene Atmosphärendruck PA3, die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung von dem niedrigen Grenzwert NEmin gestartet werden und kann die Batterieabgabeleistung Pout auf der vorgeschriebenen Elektroleistung Pout1 gehalten werden. Daher kann, selbst wenn die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung in dem Zustand gestartet wird, in dem der Atmosphärendruck PA niedriger ist als der vorgeschriebene Atmosphärendruck PA3, das Defizit der Antriebskraft, das durch das Defizit der Ausgabeleistung der Batterie 70 verursacht wird, verhindert werden.
Mit Bezug auf 7 erhält in S61D die ECU 200 die optimale Drehzahl NEef, die in S31 in 3 festgelegt ist/wird (sie liest die optimale Drehzahl NEef von dem Speicher aus).
In S61E legt die ECU 200 den kleineren Wert von dem temporären Anfangswert NEini_temp, der in S61C festgelegt wird, und der optimalen Drehzahl NEef als den Anfangswert NEini fest. Insbesondere begrenzt (beschränkt) die ECU 200 den Anfangswert NEini auf einen Wert, der gleich ist wie oder kleiner ist als die optimale Drehzahl NEef (das heißt auf einen Wert, der gleich ist wie oder kleiner ist als die obere Grenzdrehzahl NEmax).
9 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Korrespondenzverhältnisses zwischen dem Anfangswert NEini, der Batterieabgabeleistung Pout und dem Atmosphärendruck PA zeigt. In 9 sind der Anfangswert NEini und die Batterieabgabeleistung Pout, die zu dem Anfangswert NEini korrespondiert, durch durchgezogene Linien angezeigt. Die anderen gestrichelten Linien, strichpunktierten Linien und doppeltstrichpunktierten Linien sind gleich wie jene, die in 8 vorstehend beschrieben und gezeigt sind, und somit wird deren ausführliche Beschreibung nachstehend nicht wiederholt.
In einer Region, in der der Atmosphärendruck PA niedriger ist als ein vorgeschriebener Atmosphärendruck PA4, überschreitet der temporäre Anfangswert NEini_temp, der in 8 gezeigt ist, die optimale Drehzahl NEef (die obere Grenzdrehzahl NEmax).
Im Gegensatz dazu wird in der Region, in der der Atmosphärendruck PA niedriger ist als der vorgeschriebene Atmosphärendruck PA4, der Anfangswert NEini, der in 9 gezeigt ist, auf die optimale Drehzahl NEef (die obere Grenzdrehzahl NEmax) begrenzt. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass die Brennkraftmaschinendrehzahl NE die optimale Drehzahl NEef (die obere Grenzdrehzahl NEmax) überschreitet und der Anwender ein unkomfortables Gefühl erfährt.
Da der Anfangswert NEini auf die optimale Drehzahl NEef (die obere Grenzdrehzahl NEmax) begrenzt ist, wird die Batterieabgabeleistung Pout höher als die vorgeschriebene Elektroleistung Pout1, während die Batterieabgabeleistung Pout auf einen Wert gehalten wird, der kleiner ist als die zulässige Abgabeleistung Wout, wie in 8 gezeigt ist. Als Ergebnis tritt das Defizit der Antriebskraft, die durch das Defizit der Ausgabeleistung der Batterie 70 verursacht wird, nicht auf.
Wie vorstehend beschrieben ist, führt, wenn eine Beschleunigung durch den Anwender angefordert wird, die ECU 200 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung (NE-Erhöhungssteuerung) zum Erhöhen der Brennkraftmaschinendrehzahl NE von dem Anfangswert NEini, der kleiner ist als die optimale Drehzahl NEef, bei einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit aus. Durch die Batterieabgabeleistung Pout ergänzt (gleicht) die ECU 200 das Defizit von PE (aus), das durch die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung verursacht wird.
Des Weiteren berechnet, wenn die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung gestartet wird, die ECU 200 den Basisanfangswert NEini_base, der um den vorgeschriebenen Wert N0 kleiner ist als die optimale Drehzahl NEef, und berechnet auf der Grundlage des Atmosphärendrucks PA den unteren Grenzwert NEmin, der es ermöglicht, dass die Batterieabgabeleistung Pout auf einen Wert gehalten wird, der gleich ist wie oder kleiner ist als die vorgeschriebene Elektroleistung Pout1. Dann wählt die ECU 200 den größeren Wert von dem Basisanfangswert NEini_base und dem unteren Grenzwert NEmin als den Anfangswert NEini der Brennkraftmaschinendrehzahl zu dem Start der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung aus. Als Ergebnis kann, selbst wenn der Atmosphärendruck PA niedrig ist, die Batterieabgabeleistung Pout auf einen Wert gehalten werden, der gleich ist wie oder kleiner ist als die vorgeschriebene Elektroleistung Pout1. Daher kann, selbst wenn die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung (NE-Erhöhungssteuerung) in dem niedrigen Atmosphärendruckzustand gestartet wird, das Defizit der Antriebskraft, das durch das Defizit der Ausgabeleistung der Batterie 70 verursacht wird, verhindert werden.
<Modifikation>
Das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel kann zum Beispiel wie folgt geändert werden.

(1) In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel wird/ist, wenn die Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung in der Region gestartet wird, in der der Atmosphärendruck PA niedrig ist, der Anfangswert NEini der Brennkraftmaschinendrehzahl bestimmt, um ein Auftreten des Defizits der Antriebskraft zu verhindern. Jedoch kann in dem Fall, in dem sich der Atmosphärendruck PA nach dem Start der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung verringert, die Brennkraftmaschinendrehzahl mittels desselben Verfahrens bestimmt werden.
(2) In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel wird während der Beschleunigungsgefühlherstellungssteuerung eine Erhöhungsrate, die durch Addieren der beschleunigerkorrespondierenden Erhöhungsrate dNEa zu einer größeren Rate von der zur Fahrzeuggeschwindigkeit korrespondierenden Erhöhungsrate dNEv und der zur Zeit korrespondierenden Erhöhungsrate dNEt erhalten wird, als die Erhöhungsrate dNE berechnet (siehe die vorstehende Gleichung (b) und dergleichen). Jedoch ist ein Verfahren zum Berechnen der Erhöhungsrate dNE nicht darauf beschränkt.

Zum Beispiel kann die beschleunigerkorrespondierende Erhöhungsrate dNEa von der vorstehend erwähnten Gleichung (b) weggelassen werden. Zusätzlich kann die zur Fahrzeuggeschwindigkeit korrespondierende Erhöhungsrate dNEv als die Erhöhungsrate dNE festgelegt werden oder kann die zur Zeit korrespondierende Erhöhungsrate dNEt als die Erhöhungsrate dNE festgelegt werden.

(3) In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel ist der Fall beschrieben, in dem die Fahrzeugantriebskraft auf der Grundlage der Leistung, die für das Fahrzeug angefordert wird, gesteuert wird. Jedoch kann die Fahrzeugantriebskraft auf der Grundlage des Drehmoments, das für das Fahrzeug angefordert wird, gesteuert werden.

Es sollte angemerkt werden, dass das Ausführungsbeispiel, das vorstehend offenbart ist, beispielhaft ist und in keiner Weise beschränkend ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Begrifflichkeiten der Ansprüche definiert und nicht durch die vorstehende Beschreibung, und es ist beabsichtigt, alle Modifikationen zu umfassen, die unter den Schutzumfang und die äquivalente Bedeutung der Begriffe der Ansprüche fallen.
Bezugszeichenliste

1 Fahrzeug; 2 Überwachungssensor; 3 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; 4 Atmosphärendrucksensor; 5 Einlasslufttemperatursensor; 10 Brennkraftmaschine; 16 Antriebswelle; 20 erster Motor; 30 zweiter Motor; 40 Leistungsverteilungsvorrichtung; 58 Drehzahlreduktionsvorrichtung; 70 Batterie; 80 Antriebsrad; 200 ECU.

Claims

Fahrzeug, das mittels einer Antriebskraft von zumindest einer/einem von einer Brennkraftmaschine, deren Ausgabeleistung sich in Übereinstimmung mit einem Atmosphärendruck ändert, und einem Motor, der durch eine elektrische Ausgabeleistung einer Stromspeichervorrichtung angetrieben wird, betrieben werden kann, wobei das Fahrzeug Folgendes aufweist: ein kontinuierlich variables Getriebe, das zwischen der Brennkraftmaschine und einem Antriebsrad vorgesehen ist; und eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine, des Motors und des kontinuierlich variablen Getriebes, wobei die Steuerungsvorrichtung eine angeforderte Ausgabeleistung der Brennkraftmaschine auf der Grundlage einer angeforderten Fahrzeugausgabeleistung und des Atmosphärendrucks berechnet, eine angeforderte Drehzahl der Brennkraftmaschine auf der Grundlage der berechneten angeforderten Ausgabeleistung berechnet, und eine kleinere Drehzahl von der berechneten angeforderten Drehzahl und einer vorbestimmten oberen Grenzdrehzahl als eine optimale Drehzahl der Brennkraftmaschine auswählt, wenn eine Beschleunigung angefordert wird, die Steuerungsvorrichtung eine Erhöhungssteuerung zum Erhöhen einer Drehzahl der Brennkraftmaschine von einem Wert ausführt, der kleiner ist als die optimale Drehzahl, wenn sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, und durch Antreiben des Motors mit der elektrischen Ausgabeleistung der Stromspeichervorrichtung ein Defizit einer Ausgabeleistung der Brennkraftmaschine, das durch die Erhöhungssteuerung verursacht wird, ergänzt, und wenn die Erhöhungssteuerung ausgeführt wird, die Steuerungsvorrichtung eine Basisdrehzahl berechnet, die um eine vorgeschriebene Drehzahl kleiner ist als die optimale Drehzahl, eine untere Grenzdrehzahl der Brennkraftmaschine auf der Grundlage des Atmosphärendrucks berechnet, wobei es die untere Grenzdrehzahl der Brennkraftmaschine ermöglicht, dass die elektrische Ausgabeleistung der Stromspeichervorrichtung auf einen Wert gehalten wird, der gleich ist wie oder kleiner ist als ein vorgeschriebener Wert, und einen Auswahlprozess zum Auswählen einer größeren Drehzahl von der Basisdrehzahl und der unteren Grenzdrehzahl als die Drehzahl der Brennkraftmaschine während der Erhöhungssteuerung ausführt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung den Auswahlprozess ausführt, wenn die Erhöhungssteuerung gestartet wird, und dadurch die Steuerungsvorrichtung eine Anfangsdrehzahl der Brennkraftmaschine während der Erhöhungssteuerung festlegt.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuerungsvorrichtung des Weiteren einen Prozess zum Beschränken der Anfangsdrehzahl auf einen Wert ausführt, der gleich ist wie oder kleiner ist als die optimale Drehzahl.