DE102008040257A1 - Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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DE102008040257A1
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driving force
brake
coordinated
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DE102008040257A
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Takeshi Toyota-shi Kanayama
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
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Abstract

In einem Ausführungsbeispiel wird ein erster Motor (4) bei einem Stoppen oder Starten einer Kraftmaschine (1) während eines Antreibens eines Fahrzeugs verwendet. Wenn eine Stoppsteuerung oder eine Startsteuerung der Kraftmaschine (1) ausgeführt wird, wird eine Soll-Antriebskraft (T<SUB>0</SUB>), die durch einen zweiten Motor (6) zu generieren ist, auf der Grundlage einer Antriebskraft berechnet, die zum Antreiben erforderlich ist. Eine positive Antriebskraft (Ta), die zur Beseitigung einer spezifischen Drehrichtung eines Spiels erforderlich ist, das in miteinander kämmenden Abschnitten von Zahnrädern (52, 53, 54) des Leistungsverteilungsmechanismus (5) auftritt, wird zu der Soll-Antriebkraft addiert. Unterdessen wird eine Bremskraft (Tb) berechnet, die für eine Bremse (20) erforderlich ist, um die addierte positive Antriebskraft (Ta) so aufzuheben, dass sie nicht auf Antriebsräder (93) übertragen wird. Auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse wird eine koordinierte Steuerung ausgeführt, in der der zweite Motor (6) und die Bremse (20) in einer verknüpften Weise betätigt werden.

Description

  • Die Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2007-180080 , die am 09. Juli 2007 in Japan eingereicht wurde, auf deren gesamten Inhalt hierin Bezug genommen wird.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung, die in einem Hybridfahrzeug verwendet wird, das eine Kraftmaschine und einen Motor als eine Antriebsquelle hat. Das Hybridfahrzeug ist mit einem Leistungsverteilungsmechanismus der Bauart mit einem Planetengetriebe ausgestattet, um eine Ausgangsantriebskraft, die unter Verwendung der Kraftmaschine, des Motors oder beiden generiert wird, auf Antriebsräder zu übertragen.
  • Hinsichtlich der herkömmlichen Technologie sind Hybridfahrzeuge, die mit beispielsweise zwei Motorgeneratoren ausgestattet sind, die jeweils optional als ein Motor oder als ein Generator verwendet werden können, vorgeschlagen worden (siehe zum Beispiel JP 2005-2122494A , das japanische Patent Nr. 3585121 und JP 2005-232993A ).
  • Innerhalb des Hybridfahrzeugs sind ein erster Motorgenerator, ein Leistungsverteilungsmechanismus, ein zweiter Motorgenerator und ein Untersetzungsmechanismus (oder ein Gangschaltmechanismus) in einem Antriebsleistungsübertragungsweg vorgesehen, der sich von einer Kraftmaschine zu Antriebsrädern erstreckt.
  • Mit einem derartig konfigurierten Hybridfahrzeug ist es möglich, einen Kraftmaschinenantriebsmodus, einen Elektrofahrzeugmodus oder einen Hybridmodus optional auszuwählen.
  • In dem Kraftmaschinenantriebsmodus treibt die Kraftmaschine das Hybridfahrzeug alleine an. In dem Elektrofahrzeugmodus arbeitet der zweite Motorgenerator alleine als ein Motor und treibt das Hybridfahrzeug an. In dem Hybridmodus treiben beide, die Kraftmaschine und der zweite Motorgenerator das Hybridfahrzeug an.
  • Ein Planetengetriebemechanismus einer geeigneten Bauart wird zum Beispiel als der Leistungsverteilungsmechanismus und der Untersetzungsmechanismus verwendet, die in einem Hybridfahrzeug dieser Bauart vorgesehen sind.
  • Es sollte angemerkt werden, dass der erste Motorgenerator zum Beispiel als ein Generator verwendet wird, der von der Kraftmaschine über den Leistungsverteilungsmechanismus eine Antriebskraft empfängt und zu dem zweiten Motorgenerator eine elektrische Leistung zuführt, und zusätzlich als ein Motor verwendet wird, wenn die Kraftmaschine durch deren Anlassen gestartet wird. Unterdessen wird der zweite Motorgenerator derart gesteuert, dass ein Leistungslaufmodus verwirklicht wird, in dem eine positive Antriebskraft auf eine Ausgangswelle aufgebracht wird, und ein regenerativer Modus verwirklicht wird, in dem eine negative Antriebskraft auf die Ausgangswelle aufgebracht wird.
  • In der vorstehend genannten herkömmlichen Technologie hat der Leistungsverteilungsmechanismus, der zwischen dem ersten Motorgenerator und dem zweiten Motorgenerator angeordnet ist, einen Planetengetriebemechanismus, und es muss, um zum Beispiel eine Betriebslaufruhe in einem derartigen Leistungsverteilungsmechanismus der Bauart mit Planetengetriebe aufrechtzuerhalten, eine geeignete Größe eines Spiels in kämmenden Abschnitten zwischen Zahnrädern (d. h. einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenrad) vorgesehen werden.
  • Da das Vorhandensein eines Spiels in dem Leistungsverteilungsmechanismus der Bauart mit Planetengetriebe daher unvermeidbar ist, kann ein Rattergeräusch von dem Planetengetriebemechanismus unter zum Beispiel einer Bedingung, bei der die Kraftmaschine gestartet oder gestoppt wird, usw., während eines Antreibens des Fahrzeugs in dem Hybridmodus abgegeben werden.
  • Das heißt, dass ein Phänomen, in dem sich eine kämmende Position von jedem der Zahnräder (d. h. dem Sonnenrad, dem Hohlrad und dem Planetenrad) umkehrt (d. h. eine Spielumkehrung), des Leistungsverteilungsmechanismus bei einem Starten oder Stoppen usw. der Kraftmaschine während eines Antreibens des Fahrzeugs in dem Hybridmodus auftreten kann, wobei angenommen wird, dass die Umkehrung der kämmenden Position ein Rattergeräusch generiert.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, obwohl jegliches Rattergeräusch, das in einem Fall generiert wird, in dem zum Beispiel ein Hintergrundgeräusch laut ist, nicht auffällig ist, ein Rattergeräusch, das generiert wird, wenn ein Hintergrundgeräusch leise ist, als auffällig betrachtet wird. Dementsprechend kann gesagt werden, dass Raum zur Verbesserung in Fällen vorhanden ist, in denen völlige Geräuschlosigkeit erforderlich ist.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, obwohl als ein Zweck der herkömmlichen Technologie gemäß dem vorstehend genannten japanischen Patent Nr. 3585121 und JP 2005-232993 A als eine Unterdrückung oder Verhinderung eines Auftretens eines Rattergeräuschs durch Beseitigen einer Lockerheit (korrespondierend zu einem Spiel) in dem Leistungsverteilungsmechanismus erkennbar ist, hierin keine Offenbarung eines technischen Konzepts zum Koordinieren einer Antriebskraftsteuerung unter Verwendung eines zweiten Motors und einer Bremskraftsteuerung unter Verwendung einer Fahrzeugbremse vorliegt, wie dies vorliegend offengelegt ist.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug zu schaffen, die ein Auftreten eines Rattergeräuschs unterdrücken oder verhindern kann, das durch ein Spiel in einem Leistungsverteilungsmechanismus der Bauart mit Planetengetriebe verursacht wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das einen ersten Motor zum Anlassen der Kraftmaschine zumindest bei deren Starten und einen Leistungsverteilungsmechanismus der Bauart mit Planetengetriebe zur Ausgabe einer Antriebskraft, die durch die Kraftmaschine, einen zweiten Motor oder von beiden generiert wird, zu Antriebsrädern und zusätzlich eine Kraftmaschinenstoppsteuerung sowie eine Kraftmaschinenstartsteuerung aufweist, die eine koordinierte Steuerung in einer verknüpften Weise bei Ausführung der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung durchführt.
  • Die Kraftmaschinenstoppsteuerung legt an der Kraftmaschine bei deren Stoppen während eines Antreibens des Fahrzeugs eine negative Antriebskraft an, die durch den ersten Motor generiert wird.
  • Die Kraftmaschinenstartsteuerung führt ein Anlassen durch Anlegen einer positiven Antriebskraft, die durch den ersten Motor generiert wird, an der Kraftmaschine bei deren Starten währen eines Antreibens des Fahrzeugs aus.
  • In der koordinierten Steuerung wird, wann immer die Kraftmaschinenstoppsteuerung oder die Kraftmaschinenstartsteuerung ausgeführt wird, eine Soll-Antriebskraft, die durch den zweiten Motor zu generieren ist, auf der Grundlage einer Antriebskraft, die zum Antreiben erforderlich ist, berechnet, eine positive Antriebskraft, die zum Beseitigen eines Spiels in einer spezifischen Drehrichtung bei gegenseitig kämmenden Abschnitten der Zahnräder des Leistungsverteilungsmechanismus erforderlich ist, wird zu der Soll-Antriebskraft addiert, eine Bremskraft einer Fahrzeugbremse, die zur Aufhebung erforderlich ist, um zu verhindern, dass die addierte positive Antriebskraft auf die Antriebsräder übertragen wird, wird berechnet und der zweite Motor sowie die Fahrzeugbremse werden in einer koordinierten Weise auf der Grundlage der Ergebnisse der Berechnung betätigt.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, um zum Beispiel eine Betriebsruhe in einem Leistungsverteilungsmechanismus der Bauart mit Planetengetriebe aufrechtzuerhalten, kämmende Abschnitte zwischen Zahnrädern im Allgemeinen mit einer geeigneten Größe an Spiel versehen sind.
  • Beispielsweise verwendet bei einem Starten oder Stoppen der Kraftmaschine, bei dem die gegenseitig kämmenden Abschnitte der Zahnräder des Leistungsverteilungsmechanismus sich umkehren können, die koordinierte Steuerung den zweiten Motor, um das Spiel in einer speziellen Drehrichtung zu beseitigen.
  • Infolge dessen wird eine Umkehrung der gegenseitig kämmenden Positionen der Zahnräder des Leistungsverteilungsmechanismus bei einem Stoppen oder Starten der Kraftmaschine weniger wahrscheinlich und eine Unterdrückung oder eine Verhinderung des Auftretens eines Rattergeräusches wird möglich. Zusätzlich tritt, da die positive Antriebskraft zur Beseitigung des Spiels unter Verwendung der Fahrzeugbremse in der koordinierten Steuerung aufgehoben wird, gegen den Willen des Fahrers keine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf. Diese Charakteristiken machen es möglich, eine Geräuschlosigkeit zu verbessern, ohne die Antriebsleistung des Hybridfahrzeugs zu beeinflussen.
  • Ferner ist, da zwei Motoren in einem Hybridfahrzeug vorgesehen sind, in dem die zu der vorliegenden Erfindung zugehörigen Steuervorrichtung eingesetzt wird, bei Ausführung der Kraftmaschinenstartsteuerung, der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der koordinierten Steuerung das Steuersystem durch die zu der vorliegenden Erfindung zugehörigen Steuervorrichtung vereinfacht, was hinsichtlich einer Unterdrückung einer Erhöhung der Konzeptionskosten des Steuersystems vorteilhaft ist.
  • Es ist bevorzugt, dass der erste Motor zwischen der Kraftmaschine und dem Leistungsverteilungsmechanismus angeordnet ist, dass der zweite Motor näher zu einem Antriebskraftausgang als der Leistungsverteilungsmechanismus angeordnet ist, dass der Leistungsverteilungsmechanismus ein Planetengetriebemechanismus der Bauart mit einem einzigen Planetenradsatz ist, und dass der Rotor des ersten Motors mit dessen Sonnenrad verbunden ist, die Kurbelwelle der Kraftmaschine mit dessen Träger über die Eingangswelle verbunden ist und die Ausgangswelle mit dessen Hohlrad verbunden ist. Auf diese Weise kann ein Antriebsleistungsübertragungsweg usw. durch Spezifizieren einzelner Bestandteile klar definiert werden.
  • Es ist bevorzugt, dass bei Ausführung der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung zuerst eine mutmaßliche Beurteilung hinsichtlich dessen erfolgt, ob die koordinierte Steuerung ausgeführt werden muss oder nicht, dass, falls die koordinierte Steuerung als notwendig erachtet ist, die koordinierte Steuerung auf eine verknüpfte Weise mit der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung ausgeführt wird, und falls die koordinierte Steuerung als nicht notwendig erachtet wird, die koordinierte Steuerung nicht ausgeführt wird und nur die Kraftmaschinenstoppsteuerung oder die Kraftmaschinenstartsteuerung ausgeführt wird.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann die koordinierte Steuerung nur ausgeführt werden, wenn sie bei Ausführung der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung ausgeführt werden muss, und daher eine unökonomische Vorgehensweise usw. vermieden werden kann und eine übermäßige Kompliziertheit der Steuerung verhindert werden kann.
  • Es ist bevorzugt, dass bei Ausführung der koordinierten Steuerung eine Untersuchung ausgeführt werden kann, um zu bestimmen, ob die Fahrzeugbremse anormal ist oder nicht, und dass, falls sie normal ist, die koordinierte Steuerung in einer verknüpften Weise mit der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung ausgeführt wird, und falls sie anormal ist, entweder die Kraftmaschinenstoppsteuerung oder die Kraftmaschinenstartsteuerung unterbunden wird und die koordinierte Steuerung unterbunden wird.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird die koordinierte Steuerung bei Ausführung der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung nur durchgeführt, wenn die Fahrzeugbremse, die für die koordinierte Steuerung erforderlich ist, als normal bestätigt ist, und daher ist eine Zuverlässigkeit hinsichtlich einer normalen Verknüpfung der koordinierten Steuerung mit der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung verbessert.
  • Es ist bevorzugt, dass, nachdem die koordinierte Steuerung ausgeführt worden ist und vor einer Ausführung der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung, die hiermit zu verknüpfen ist, falls eine Ausführung von der anderen von der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung erforderlich ist, die koordinierte Steuerung beendet wird, ohne die zu verknüpfende Steuerung auszuführen, und dann die erforderliche Steuerung ausgeführt wird.
  • Mit dieser Konfiguration kann die koordinierte Steuerung sogar während deren Ausführung aufgehoben werden, um einer Anforderung des Fahrers eine Priorität zu geben. Dementsprechend kann eine Antriebsleistung in Übereinstimmung mit dem Wunsch des Fahrers aufrechterhalten werden.
  • Gemäß der zu der vorliegenden Erfindung zugehörigen Hybridfahrzeugsteuervorrichtung kann ein Auftreten eines Rattergeräusches, das durch ein Spiel in einem Leistungsverteilungsmechanismus des Hybridfahrzeugs der Bauart mit Planetengetriebe verursacht ist, unterdrückt oder verhindert werden. Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung hinsichtlich eines Verbesserns der Geräuschlosigkeit von Hybridfahrzeugen vorteilhaft.
  • 1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs zeigt, worauf die vorliegende Erfindung angewandt wird.
  • 2 ist eine Ansicht, die eine schematische Darstellung eines Getriebezugs des Hybridfahrzeugs von 1 zeigt.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das in einer Erläuterung eines Betriebs bei Stoppen der Kraftmaschine in einem Ausführungsbeispiel einer zu der vorliegenden Erfindung zugehörigen Hybridfahrzeugsteuervorrichtung verwendet wird.
  • 4(a) bis 4(f) sind Steuerzeitdiagramme, die in einer Erläuterung eines Betriebs von verschiedenen Abschnitten bei einem Stoppen der Kraftmaschine von 3 verwendet sind.
  • 5 ist eine kollineare Ansicht eines Leistungsverteilungsmechanismus bei einem Stoppen der Kraftmaschine von 3.
  • 6 ist eine Ansicht, die eine schematische Darstellung des Leistungsverteilungsmechanismus von 1 von einem ersten Motorgenerator gesehen zeigt und eine Drehrichtung von jedem Zahnrad während einer koordinierten Steuerung, die mit einem Stoppen der Kraftmaschine verknüpft ist, zeigt.
  • 7 ist eine Ansicht, die eine schematische Darstellung des Leistungsverteilungsmechanismus von 1 von dem ersten Motorgenerator gesehen zeigt und die Drehrichtung von jedem Zahnrad bei einem Stoppen der Kraftmaschine zeigt.
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das in einer Erläuterung eines Betriebs bei einem Starten der Kraftmaschine in einem Ausführungsbeispiel einer zu der vorliegenden Erfindung zugehörigen Hybridfahrzeugsteuervorrichtung verwendet ist.
  • 9(a) bis 9(g) sind Steuerzeitdiagramme, die in einer Erläuterung eines Betriebs von verschiedenen Abschnitten bei einem Starten der Kraftmaschine von 8 verwendet sind.
  • 10 ist eine kollineare Ansicht des Leistungsverteilungsmechanismus bei einem Starten der Kraftmaschine von 8.
  • 11 ist eine Ansicht, die eine schematische Darstellung des Leistungsverteilungsmechanismus von 1 von dem ersten Motorgenerator gesehen zeigt und die Drehrichtung von jedem Zahnrad während einer koordinierten Steuerung, die mit einem Starten der Kraftmaschine verbunden ist, zeigt.
  • 12 ist eine Ansicht, die eine schematische Darstellung des Leistungsverteilungsmechanismus von 1 von dem ersten Motorgenerator gesehen zeigt und die Drehrichtung von jedem Zahnrad bei einem Starten der Kraftmaschine zeigt.
  • Nachstehend die Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
  • 1 bis 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Hybridfahrzeug der Bauart mit einem Frontmotor und einem Heckantrieb (FR) ist als ein Beispiel für den Zweck dieses Ausführungsbeispiels dargelegt.
  • Nachstehend ist vor erläuternden Abschnitten, auf die charakteristische Merkmale der vorliegenden Erfindung angewandt sind, eine Übersichtszusammenfassung eines Hybridfahrzeugs, auf das die vorliegende Erfindung angewandt wird, unter Bezugnahme auf 1 und 2 erläutert. 1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration des Hybridfahrzeugs zeigt, und 2 ist eine Ansicht, die eine schematische Darstellung eines Getriebezugs des Hybridfahrzeugs zeigt.
  • Das hierbei gezeigte Hybridfahrzeug hat prinzipiell eine Kraftmaschine 1, einen ersten Motorgenerator 4 (MG1), der prinzipiell als ein Generator funktioniert, einen Leistungsverteilungsmechanismus 5, einen zweiten Motorgenerator 6 (MG2), der prinzipiell als ein Motor funktioniert, und einen Untersetzungsmechanismus 7.
  • Der erste Motorgenerator 4, der Leistungsverteilungsmechanismus 5, der zweite Motorgenerator 6 und der Untersetzungsmechanismus 7 sind in der Abfolge der Auflistung innerhalb eines Antriebsleistungsübertragungswegs angeordnet, der sich von der Kraftmaschine 1 zu den Antriebsrädern 93 erstreckt und innerhalb eines Gehäuses 3 untergebracht ist.
  • Es sollte angemerkt werden, dass der erste Motorgenerator 4 dem ersten Motorgenerator entspricht, der in den Ansprüchen genannt ist, und dass der zweite Motorgenerator 6 dem zweiten Motorgenerator entspricht, der in den Ansprüchen genannt ist.
  • Der Grundaufbau und Betrieb von jedem von der vorstehend genannten Elemente (4 bis 7) des Hybridfahrzeugs sind gut bekannt und daher sind Abschnitte hinsichtlich der charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten erläutert und Abschnitte, die mit den charakteristischen Merkmalen der Erfindung nicht in Beziehung stehen, sind kurz erläutert.
  • Jegliche Benzinkraftmaschine, Dieselkraftmaschine oder LPG-Kraftmaschine usw., die ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, das Kraftstoff und Luft enthält, innerhalb einer Kammer verbrennen, dessen thermische Energie in eine rotatorische kinetische Energie umwandelt und selbige ausgibt, kann auf die Kraftmaschine 1 angewandt werden. Ein Betrieb der Kraftmaschine 1 wird durch eine E-ECU 100 gesteuert.
  • Eine Kurbelwelle 11, die eine Ausgangswelle der Kraftmaschine 1 bildet, ist in einer Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet, und ein Schwungrad 12 ist an einem hinteren Ende der Kurbelwelle 11 vorgesehen. Eine Eingangswelle 2 ist über einen Dämpfermechanismus 13 mit dem Schwungrad 12 verbunden. Die Kurbelwelle 11 und die Eingangswelle 2 sind auf einer einzigen geraden Linie angeordnet, oder sind in anderen Worten koaxial. Die Eingangswelle 2 verläuft durch einen Rotor 42 des ersten Motorgenerators 4 (nachstehend erläutert), so dass sie in diesem darin eine Relativdrehung ausführen kann.
  • Ein Synchronmotor, der mit beiden einer Leistungsfahrfunktionalität zur Umwandlung elektrischer Energie in kinetische Energie und einer regenerativen Funktionalität zur Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie versehen ist, ist als der erste Motorgenerator 4 und der zweite Motorgenerator 6 verwendet.
  • Genauer gesagt empfängt der erste Motorgenerator 4 eine Antriebskraft der Kraftmaschine 1 über den Leistungsverteilungsmechanismus 5 und generiert Elektrizität, um selbige dem zweiten Motorgenerator 6 bereitzustellen, und funktioniert zusätzlich als eine Antriebskraftquelle bei einem Starten und Stoppen der Kraftmaschine 1 oder Wegbewegen des Fahrzeugs usw. Unterdessen funktioniert der zweite Motorgenerator 6 in einer Unterstützungsrolle als eine Antriebskraftquelle für das Fahrzeug und funktioniert zusätzlich als ein Elektrizitätsgenerator durch einen regenerativen Vorgang bei einem Bremsen und Verzögern.
  • Der erste Motorgenerator 4 hat einen Stator 41 und einen Rotor 42 und der zweite Motorgenerator 6 hat einen Stator 61 und einen Rotor 62. Ferner ist jeder von dem ersten Motorgenerator 4 und dem zweiten Motorgenerator 6 derart konfiguriert, dass eine Steuerung der Leistungsfahrfunktionalität und der regenerativen Funktionalität ebenso wie die jeweils entsprechende Antriebskraft durch Steuern eines Wandlers 81 unter Verwendung einer MG-ECU 101 erzielt wird. Die Statoren 41, 61 sind an einer Innenwand des Gehäuses 3 fixiert.
  • Zusätzlich sind der erste Motorgenerator 4 und der zweite Motorgenerator 6 über den Wandler 81 mit einer Energiespeichervorrichtung 8 verbunden, die elektrische Energie aufnehmen und abgeben kann.
  • Der Leistungsverteilungsmechanismus 5 hat einen Planetengetriebemechanismus der Bauart mit einem Planeten und enthält prinzipiell ein Sonnenrad 52, ein Hohlrad 53, mehrere Planetenräder 54 und einen Träger 55.
  • Das Sonnenrad 52 ist mit einer hohlen Welle 51 einsückig ausgebildet und die hohle Welle 51 ist mit dem Rotor 42 des ersten Motorgenerators 4 derart verbunden, dass sie sich gemeinsam hiermit diesem drehen kann.
  • Das Hohlrad 53 ist außerhalb angeordnet und ist konzentrisch zu dem Sonnenrad 52 und ist mit einer Ausgangswelle 9 so verbunden, dass es gemeinsam mit diesem drehen kann.
  • Die mehreren Planetenräder 54 sind zwischen dem Sonnerad 52 und dem Hohlrad 53 so angeordnet, dass sie mit diesem kämmen.
  • Der Träger 55 hält die mehreren Planetenräder 54 in einer umfangsmäßig gleich beabstandeten Konfiguration und lagert selbige so, dass sie sich frei drehen können, und ist zusätzlich mit der Eingangswelle 2 so verbunden, dass er sich mit dieser gemeinsam drehen kann. Die Eingangswelle 2 ist in die hohle Welle 51 so eingeführt, dass sie zu einer Relativdrehung fähig ist.
  • Der Untersetzungsmechanismus 7 hat einen Planetengetriebemechanismus der Ravigneaux-Bauart und enthält prinzipiell ein vorderes Sonnenrad 71, ein hinteres Sonnenrad 72, das einen größeren Durchmesser als das vordere Sonnenrad 71 hat, ein langes Planetenrad 73, ein kurzes Planetenrad 74, ein Hohlrad 75 und einen Träger 76.
  • Das vordere Sonnenrad 71 ist mit einer ersten Bremse B1 verbunden, die eine Drehung des vorderen Sonnenrads 71 erlaubt oder beschränkt. Die erste Bremse B1 ist zum Beispiel eine Reibungseingriffsvorrichtung der Bauart mit hydraulischer Steuerung.
  • Das hintere Sonnenrad 72 ist über eine hohle Welle 77 mit dem Rotor 62 des zweiten Motorgenerators 6 so verbunden, dass es sich gemeinsam mit diesem drehen kann.
  • Das lange Planetenrad 73 kämmt über das kurze Planetenrad 74 mit dem vorderen Sonnenrad 71. Das heißt, dass das kurze Planetenrad 74 mit sowohl dem langen Planetenrad 73 als auch dem vorderen Sonnenrad 71 kämmt. Ferner kämmt das lange Planetenrad 73 mit sowohl dem hinteren Sonnenrad 72 als auch dem Hohlrad 75.
  • Das Hohlrad 75 kämmt mit dem langen Sonnenrad 73 an dessen inneren Umfang und ist zusätzlich mit einer zweiten Bremse B2 verbunden, die eine Drehung des Hohlrads 75 erlaubt oder beschränkt. Die zweite Bremse B2 ist zum Beispiel eine Reibungseingriffsvorrichtung der Bauart mit hydraulischer Steuerung.
  • Der Träger 76 hält mehrere lange Planetenräder 73 und mehrere kurze Planetenräder 74 in einer umfangsmäßig gleich beabstandeten Konfiguration und lagert so selbige, dass sie zu einer freien Drehung fähig sind, und die Ausgangswelle 9 ist zusätzlich mit dem Träger 76 so verbunden, dass sie sich gemeinsam mit diesem drehen kann.
  • Die Ausgangswelle 9 verläuft durch die hohle Welle 77 so, dass sie in dieser zu einer Relativdrehung fähig ist, und ist koaxial mit der Eingangswelle 2 verbunden. Ferner ist ein vorderes Ende der Ausgangswelle 9 (d. h. eine stromaufwärtige Seite hinsichtlich einer Richtung einer Antriebsleistungsübertragung) mit dem Hohlrad 53 des Leistungsverteilungsmechanismus 5 so verbunden, dass es sich gemeinsam mit diesem drehen kann. Die hohle Welle 77 ist mit dem Rotor 62 des zweiten Motorgenerators 6 so verbunden, dass sie sich gemeinsam mit diesem drehen kann.
  • Es sollte angemerkt werden, dass innerhalb des Untersetzungsmechanismus 7 das hintere Sonnenrad 72 ein Eingangselement bildet und der Träger 76 ein Ausgangselement bildet.
  • Ferner ist der Getriebezug derart konfiguriert, dass eine Hochgeschwindigkeitsstufe, die ein größeres Getriebeverhältnis als "1" hat, durch Eingreifen der ersten Bremse B1 eingestellt ist, und eine Niedriggeschwindigkeitsstufe, die ein größeres Getriebeverhältnis als die Hochdrehzahlstufe hat, durch Eingreifen der zweiten Bremse B2 anstelle der ersten Bremse B1 eingestellt ist.
  • Ein Ändern zwischen den entsprechenden Schaltstufen wird auf der Grundlage einer Fahrtbedingung, wie beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer angeforderten Antriebskraft (oder einem Beschleunigeröffnungsgrad) ausgeführt. Insbesondere wird ein Getriebestufenbereich im Voraus in Form eines Kennfelds (d. h. eines Getriebeschaltdiagramms) eingestellt und eine Steuerung wird durch eine T-ECU 102 durchgeführt, um eine der Getriebestufen in Übereinstimmung mit einer Antriebsbedingung einzustellen.
  • Unterdessen ist die Ausgangswelle 9 über eine Kardanwelle (nicht gezeigt) mit einem Differenzial 91 verbunden und ein Paar Antriebsräder 93 ist über ein Paar aus einer linken und einer rechten Antriebswelle 92 an dem Differenzial 91 montiert.
  • Eine Fahrzeugbremse 20 (nachstehend einfach als "Bremse" bezeichnet) ist an jedem der Antriebsräder 93 vorgesehen. Die Bremse 20 hat zum Beispiel ein elektronisch gesteuertes Bremssystem (ECB-System), das einen Bremsmechanismusabschnitt 22, einen Verstärker 23, einen Hauptzylinder 24 und ein Bremsstellglied 25 usw. hat.
  • Der Bremsmechanismusabschnitt 22 ist eine Scheibenbremse, die einen Scheibenrotor (Bezugszeichen weggelassen) und einen Bremsbelag (Bezugszeichen weggelassen) aufweist. Obwohl dies in den Figuren nicht gezeigt ist, kann der Bremsmechanismusabschnitt 22 jedoch eine Trommelbremse sein, die einen Bremsschuh und eine Bremstrommel aufweist.
  • Ein Betrieb der Bremse 20 ist derart, dass, wenn ein Fahrer einer Niederdrückungsbetätigung eines Bremspedals 21, das innerhalb des Fahrzeuginsasseninnenraums angeordnet ist, durchführt, eine korrespondierende Betätigungskraft (oder eine Niederdrückungskraft) durch den Hauptzylinder 24 in einen Bremsfluiddruck umgewandelt wird und der Bremsfluiddruck wird auf den Bremsmechanismusabschnitt 22 aufgebracht, um eine Bremsbetätigung der Antriebsräder 93 anzuführen; zusätzlich kann, um eine bekannte Bremsunterstützungssteuerung und eine bekannte Antiblockierbremssteuerung usw. durchzuführen, eine Bremskraft der Antriebsräder 93 durch eine ECP-ECU 103 zum Beispiel auf der Grundlage einer Antriebsinformation, wie beispielsweise der Niederdrückungskraft oder der Fahrzeuggeschwindigkeit usw., durch Einstellung des Bremsfluiddrucks gesteuert werden, der an dem Bremsstellglied 25 des Bremsmechanismusabschnitts 22 angelegt wird.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, wie allgemein bekannt ist, jede von den vorstehend beschriebenen ECUS 100, 101, 102, 103 eine CPU, einen ROM, einen RAM und einen Sicherungs-RAM usw. aufweist und einen Austausch von notwendigen Informationen in zwei Richtungen dazwischen ausgeführt werden kann. Verschiedene Steuerprogramme und Kennfelder usw., auf die bei deren Ausführung Bezug genommen wird, sind in dem ROM gespeichert. Die CPU führt verschiedene arithmetische Prozesse auf der Grundlage der verschiedenen Steuerprogramme und Kennfelder usw. aus, die in dem ROM gespeichert sind. Ferner bildet der RAM einen Speicher für eine vorübergehende Speicherung von Ergebnissen von arithmetischen Prozessen durch die CPU und Daten, die von verschiedenen Sensoren usw. eingegeben werden, und der Sicherungs-RAM ist ein nichtflüchtiger Speicher zur Speicherung von Daten usw., die zu sichern sind, wenn zum Beispiel die Kraftmaschine 1 gestoppt ist.
  • Nachstehend ist ein Betrieb des Leistungsverteilungsmechanismus 5 erläutert.
  • Wenn eine Reaktionsantriebskraft des ersten Motorgenerators 4 in Bezug auf eine Antriebskraft der Kraftmaschine 1, die in den Träger 55 eingegeben wird, in das Sonnenrad 52 eingegeben wird, kann eine größere Antriebskraft als die Antriebskraft, die von der Kraftmaschine 1 eingegeben ist, von dem Hohlrad 53 ausgegeben werden.
  • In einem derartigen Fall funktioniert der erste Motorgenerator 4 als ein Generator. Ferner kann, falls eine Umdrehungszahl (d. h. eine Ausgangsumdrehungszahl) des Hohlrads 53 konstant gehalten ist, eine Umdrehungszahl der Kraftmaschine 1 in einer kontinuierlichen (d. h. stufenlosen) Weise durch Erhöhen und Verringern einer Umdrehungszahl des ersten Motorgenerators 4 geändert werden. Durch Steuern des ersten Motorgenerators 4 kann daher die Umdrehungszahl der Kraftmaschine 1 gesteuert werden, um zum Beispiel einen optimalen Kraftstoffwirkungsgrad zu erzielen.
  • Nachstehend ist ein Betrieb des Untersetzungsmechanismus 7 erläutert.
  • Falls das Hohlrad 75 durch die zweite Bremse B2 festgestellt ist, ist eine Niedriggeschwindigkeitsstufe "L" eingestellt und eine Antriebskraft, die durch den zweiten Motorgenerator 6 ausgegeben wird, wird in Übereinstimmung mit einem Getriebeverhältnis erhöht und an der Ausgangswelle 9 angelegt.
  • Im Gegensatz wird, falls das vordere Sonnenrad 71 durch die erste Bremse B1 festgestellt ist, eine Hochgeschwindigkeitsstufe "H" eingestellt, die ein kleineres Getriebeverhältnis als die Niedriggeschwindigkeitsstufe "L" hat.
  • Da das Getriebeverhältnis korrespondierend zu der Hochgeschwindigkeitsstufe "H" ebenso größer als "1" ist, wird der Antriebskraftausgang durch den zweiten Motorgenerator 6 in Übereinstimmung mit dem Getriebeverhältnis erhöht und an der Ausgangswelle 9 angelegt.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, wenn die Niedriggeschwindigkeitsstufe "L" oder die Hochgeschwindigkeitsstufe "H" in einem stetigen Zustand eingestellt ist, die Antriebskraft, die an der Ausgangswelle 9 angelegt ist, die Ausgangsantriebskraft des zweiten Motorgenerators 6 ist, die in Übereinstimmung mit dem Getriebeverhältnis erhöht wird; wenn jedoch das Getriebeverhältnis vorübergehend ist, wird die Antriebskraft, die an der Ausgangswelle 9 angelegt ist, durch Faktoren, wie beispielsweise einer Antriebskraftkapazität von jeder der Bremsen B1, B2 und einer Massenträgheitsantriebskraft durch eine Änderung einer Umdrehungszahl beeinflusst.
  • Ferner ist die Antriebskraft, die an der Ausgangswelle 9 angelegt ist, eine positive Antriebskraft in einem Antriebsstatus des zweiten Motorgenerators 6 und eine negative Antriebskraft in einem angetriebenen Status.
  • Das vorstehend erläuterte Hybridfahrzeug reduziert gleichzeitig ein Abgasvolumen und verbessert einen Kraftstoffwirkungsgrad durch ein so wirksam wie möglich erfolgendes Betreiben der Kraftmaschine 1, und führt zusätzliche eine Energieregeneration durch, um einen Kraftstoffwirkungsgrad weiter zu verbessern.
  • Dementsprechend wird in einem Fall, in dem eine große Antriebskraft erforderlich ist, der zweite Motorgenerator 6 angetrieben, während die Antriebskraft der Kraftmaschine 1 zu der Ausgangswelle 9 übertragen wird, und die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 6 wird an der Ausgangswelle 9 angelegt.
  • In einem derartigen Fall ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, der Untersetzungsmechanismus 7 auf die Niedriggeschwindigkeitsstufe "L" eingestellt, um die angelegte Antriebskraft zu erhöhen, und falls die Fahrzeuggeschwindigkeit danach steigt, wird der Untersetzungsmechanismus 7 auf die Hochgeschwindigkeitsstufe "H" eingestellt und die Drehzahl des zweiten Motorgenerators 6 wird reduziert. Dieser Betrieb wird durchgeführt, um den Antriebswirkungsgrad des zweiten Motorgenerators 6 in einem vorteilhaften Zustand aufrechtzuerhalten, um eine Verschlechterung des Kraftstoffwirkungsgrads zu verhindern.
  • Dementsprechend kann ein Getriebeschaltvorgang unter Verwendung des Untersetzungsmechanismus 7 während eines Antriebs dieses Hybridfahrzeugs durchgeführt werden, bei dem der zweite Motorgenerator 6 arbeitet.
  • Der Getriebeschaltvorgang wird durch Umschalten eines Einrück- und eines Ausrückzustands von jeder der vorstehend beschriebenen Bremsen B1, B2 ausgeführt.
  • Zum Beispiel wird ein Umschalten von der Niedriggeschwindigkeitsstufe "L" zu der Hochgeschwindigkeitsstufe "H" durch Ausrücken der zweiten Bremse 32 von deren Eingriffszustand und gleichzeitiges Einrücken der ersten Bremse B1 ausgeführt. Ferner wird ein Umschalten von der Hochgeschwindigkeitsstufe "H" zu der Niedriggeschwindigkeitsstufe "L" durch Ausrücken der ersten Bremse 31 von deren Einrückzustand und gleichzeitiges Einrücken der zweiten Bremse 32 ausgeführt.
  • Es sollte angemerkt werden, dass mit dem vorstehend erläuterten Hybridfahrzeug optional ein Kraftmaschinenantriebsmodus, ein Elektrofahrzeugmodus (EV-Modus) oder ein Hybridmodus ausgewählt werden kann.
  • Kraftmaschinenantriebsmodus
  • In dem Kraftmaschinenantriebsmodus wird Kraftstoff derart zu der Kraftmaschine 1 zugeführt, dass die Kraftmaschine 1 autonom dreht und zusätzlich ist eine Zufuhr von elektrischer Energie zu dem zweiten Motorgenerator 6 gestoppt. Wenn die Kraftmaschine 1 autonom dreht, wird eine Kraftmaschinenantriebskraft über die Eingangswelle 2, den Träger 55 und das Hohlrad 53 zu der Ausgangswelle 9 übertragen. Eine Antriebskraft der Ausgangswelle 9 wird über die Antriebswelle, das Differenzial 91 und das Paar der Antriebswellen 92 auf das Paar der Antriebsräder 93 übertragen.
  • Elektrofahrzeugmodus
  • In dem Elektrofahrzeugmodus wird der zweite Motorgenerator 6 als ein Elektromotor betätigt und eine Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 6 wird über den Untersetzungsmechanismus 7, die Ausgangswelle 9, das Differenzial 91 und das Paar der Antriebswellen 92 zu dem Paar der Antriebsräder 93 übertragen. Kraftstoff wird in dem Elektrofahrzeugmodus nicht zu der Kraftmaschine 1 zugeführt.
  • Hybridmodus
  • In dem Hybridmodus dreht die Kraftmaschine 1 autonom und elektrische Energie wird zu dem zweiten Motorgenerator 6 zugeführt und beide, die Antriebskraft der Kraftmaschine 1 und die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 6, werden zu dem Paar Antriebsräder 93 übertragen.
  • Auf diese Weise kann das Fahrzeug eine Antriebskraft, die unter Verwendung der Kraftmaschine 1 generiert wird, zu dem Paar Antriebsräder 93 und zu dem ersten Motorgenerator 4 über den L Leistungsverteilungsmechanismus 5 verteilen und kann zusätzlich die Kraftmaschine 1, den zweiten Motorgenerator 6 oder beide als eine Antriebsquelle nutzen.
  • Ferner kann, falls eine Umdrehungszahl des ersten Motorgenerators 4 unter Verwendung einer Differenzialfunktion des Sonnenrads 92, des Trägers 55 und des Hohlrads 53 des Leistungsverteilungsmechanismus 5 gesteuert werden, während die Kraftmaschinenantriebskraft zu dem Leistungsverteilungsmechanismus 5 übertragen wird, die Umdrehungszahl der Kraftmaschine 1 in einer stufenlosen (d. h. kontinuierlichen) Weise gesteuert werden, und daher kann der Leistungsverteilungsmechanismus 5 als ein kontinuierlich variables Getriebe funktionieren.
  • Ferner ist in einem Fall, in dem entweder der vorstehend erläuterte Elektrofahrzeugmodus oder der Hybridmodus ausgewählt ist, ein Getriebeschaltmodus, der nachstehend erläutert ist, zusammen mit einer Steuerung des Untersetzungsmechanismus 7 wählbar.
  • Entweder kann ein Niedriggeschwindigkeitsgetriebeschaltmodus (d. h. ein Niedriggeschwindigkeitsmodus) oder ein Hochgeschwindigkeitsgetriebeschaltmodus (d. h. ein Hochgeschwindigkeitsmodus) auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer erforderlichen Antriebskraft usw. ausgewählt werden. Die erforderliche Antriebskraft wird auf der Grundlage von zum Beispiel einem Signal von einem Beschleunigeröffnungsgradsensor usw. bestimmt.
  • Der Niedriggeschwindigkeitsmodus wird zum Beispiel ausgewählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder geringer als eine spezifizierte Geschwindigkeit ist und der Beschleunigeröffnungsgrad gleich oder größer als ein spezifizierter Wert ist, und der Hochgeschwindigkeitsmodus wird ausgewählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die spezifizierte Geschwindigkeit ist und der Beschleunigeröffnungsgrad geringer als der spezifizierte Wert ist.
  • Wenn der Niedriggeschwindigkeitsmodus ausgewählt wird, wird die erste Bremse B1 ausgerückt und die zweite Bremse B2 eingerückt. Wenn der Niedriggeschwindigkeitsmodus ausgewählt worden ist und zusätzlich die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 6 zu dem hinteren Sonnenrad 72 übertragen wird, wird das Hohlrad 75 ein Reaktionselement und die Antriebskraft des hinteren Sonnenrads 72 wird über den Träger 76, die Ausgangswelle 9 und das Differenzial 91 auf das Paar Antriebsräder 93 übertragen. Es sollte angemerkt werden, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausgangswelle 9 geringer als eine Umdrehungsgeschwindigkeit des zweiten Motorgenerators 6 ist.
  • Das Getriebeverhältnis des Untersetzungsmechanismus 7 wird "hoch" (d. h. ein minimales Getriebeverhältnis), wenn der Hochgeschwindigkeitsmodus ausgewählt worden ist, und das korrespondierende Getriebeverhältnis wird geringer als das Getriebeverhältnis des vorstehend erläuterten Niedriggeschwindigkeitsmodus.
  • Ferner wird, wenn das Fahrzeug durch Massenträgheit fährt, dessen kinetische Energie von dem Paar Antriebsräder 93 zu dem Motorgenerator 6 übertragen, und zusätzlich kann die elektrische Energie, die in dem zweiten Motorgenerator 6 generiert wird, in der Energiespeichervorrichtung 8 gespeichert werden.
  • Es sollte angemerkt werden, dass eine Antriebskraft erhalten werden kann, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, da der Motorgenerator 6 zu einem derartigen Zeitpunkt rückwärts dreht.
  • Nachstehend sind charakteristische Merkmale der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten unter Bezugnahme auf 3 bis 12 beschrieben.
  • Kurz gesagt, ist die vorliegende Erfindung optimiert worden, um ein Auftreten eines Rattergeräuschs, das durch ein Spiel verursacht ist, das in kämmenden Abschnitten zwischen den Zahnrädern (d. h. dem Sonnenrad 52, dem Hohlrad 53 und den Planetenräder 54) des Leistungsverteilungsmechanismus 5 der Bauart mit Planetengetriebe, der in einem Hybridfahrzeug vorgesehen ist, vorhanden ist, zu unterdrücken oder zu verhindern.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird insbesondere in Fällen, in denen ein Rattergeräusch leicht auftritt, wie beispielsweise, wenn eine Stoppsteuerung oder eine Startsteuerung der Kraftmaschine 1 ausgeführt wird, während ein Hybridfahrzeug in dem Hybridmodus angetrieben wird, eine koordinierte Steuerung des zweiten Motorgenerators 6 und der Bremse 20 in einer verknüpften Weise durchgeführt, um das vorstehend erwähnte Spiel in eine spezifische Drehrichtung zu beseitigen und eine Umkehrung (d. h. eine Spielumkehrung) von gegenseitig kämmenden Positionen der Zahnräder (d. h. dem Sonnenrad 52, dem Hohlrad 53 und den Planetenrädern 54) zu verhindern.
  • Ein Betrieb eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, auf das deren speziellen Merkmale angewandt worden sind, ist nachstehend erläutert.
  • Eine Steuerung, die bei einem Stoppen der Kraftmaschine 1 während einem Antreiben des Fahrzeugs in dem Hybridmodus ausgeführt wird, ist zunächst unter Bezugnahme auf 3 erläutert. Das Ablaufdiagramm von 3 weist prinzipiell Betriebsvorgänge auf, die durch die E-ECU 100 durchgeführt werden, und eine Steuerung tritt in das Ablaufdiagramm bei festen Abständen ein.
  • In einem Schritt S1 wird bestimmt, ob eine geeignete Bedingung zum Stoppen der Brennkraftmaschine 1 während eines Antreibens des Fahrzeugs in den Hybridmodus erfüllt worden ist oder nicht. Wenn zum Beispiel der Beschleunigeröffnungsgrad 0% oder dessen Umgebung durch zum Beispiel Freigeben eines Gaspedals (nicht gezeigt) durch den Fahrer erreicht, kann eine Untersuchung, ob die Bedingung zum Stoppen der Kraftmaschine 1 erfüllt worden ist oder nicht, unter Verwendung von Daten (im Voraus auf der Grundlage von Tests vorbereitet), die ein Verwendungsverhältnis der Kraftmaschine 1 und des zweiten Motorgenerators 6 unter Berücksichtigung eines Kraftstoffwirkungsgrads und einer Fahrleistung usw. bestimmen, ausgeführt werden.
  • Falls die Bedingung zum Stoppen der Kraftmaschine nicht erfüllt ist, erfolgt eine negative Beurteilung in Schritt S1 und die Steuerung verlässt das Ablaufdiagramm. Falls jedoch die Bedingung zum Stoppen der Kraftmaschine erfüllt ist, erfolgt eine positive Beurteilung in Schritt S1 und die Steuerung schreitet zu Schritt S2 fort.
  • In Schritt S2 wird eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens eines Rattergeräuschs durch ein Spiel des Leistungsverteilungsmechanismus 5 bei einem Stoppen der Kraftmaschine evaluiert und es wird bestimmt, ob eine Gegenmaßnahme gegen ein Rattergeräusch erforderlich ist oder nicht. Zum Beispiel kann eine Untersuchung, ob ein Auftreten der vorstehend erläuterten Spielumkehrung wahrscheinlich ist oder nicht oder in anderen Worten, ob ein Auftreten eines Rattergeräuschs wahrscheinlich ist oder nicht, durch Vergleichen einer gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Soll-Antriebskraft, die durch das Fahrzeug bei einem Beschleunigeröffnungsgrad von 0%, der erforderlich ist, und einer Antriebskraft, die durch den zweiten Motorgenerator 6 generiert wird, mit im Voraus auf der Grundlage von Tests vorbereiteten Daten.
  • Falls eine Gegenmaßnahme gegen ein Rattergeräusch nicht erforderlich ist, erfolgt eine negative Bestimmung in Schritt S2 und nach einem Durchführen einer Kraftmaschinenstoppsteuerung von Schritt S3 verlässt die Steuerung das Ablaufdiagramm. Die Kraftmaschinenstoppsteuerung ist nachstehend in Einzelheiten erläutert.
  • Unterdessen erfolgt, falls eine Gegenmaßnahme gegen ein Rattergeräusch erforderlich ist, in Schritt S2 eine positive Beurteilung und die Steuerung schreitet zu Schritt S4, wobei bestimmt wird, ob die Bremse 20 anormal ist oder nicht. Die Bestimmung hinsichtlich einer Anormalität der Bremse 20 kann zum Beispiel durch Untersuchen durch eine Zweiwegekommunikation mit der ECB-ECU 103 dahingehend ausgeführt werden, ob ein Bremsfehlermerker "1" oder "0" beträgt.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die ECB-ECU 103 so aufgebaut ist, dass der Bremsfehlermerker bei jeder Betätigung des Bremspedals 21 in Übereinstimmung mit einem Ergebnis einer Untersuchung, ob die Bremse 20 normal arbeitet oder nicht, auf der Grundlage von zum Beispiel einem Ausgangswert eines Drucksensors (nicht gezeigt), der an dem Hauptzylinder 24 befestigt ist, oder einer Änderung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit bei dem Bremsbetrieb und einer Fahrzeuggeschwindigkeit danach usw., auf "1" oder "0" eingestellt wird.
  • Falls die Bremse 20 anormal ist, erfolgt in Schritt S4 eine negative Beurteilung und nach einem Unterbinden der Kraftmaschinenstoppsteuerung in Schritt S5 verlässt die Steuerung das Ablaufdiagramm.
  • Unterdessen erfolgt, falls die Bremse 20 normal ist, in Schritt S4 eine positive Beurteilung und die Steuerung schreitet zu Schritt S6, in dem die koordinierte Steuerung des zweiten Motorgenerators 6 und der Bremse 20 ausgeführt wird.
  • Die E-ECU 100 führt die koordinierte Steuerung durch eine Zweiwegekommunikation mit der MG-ECU 101 und der ECB-ECU 103 durch, wodurch der zweite Motorgenerator 6 unter Verwendung der MG-ECU 101 gesteuert wird und die Bremse 20 unter Verwendung der ECB-ECU 103 gesteuert wird. Die koordinierte Steuerung ist nachstehend in Einzelheiten erläutert.
  • Als Nächstes wird in Schritt S7 bestimmt, ob ein Starten der Kraftmaschine 1 erforderlich ist oder nicht. Kurz gesagt wird eine Untersuchung ausgeführt, ob der Fahrer eine Betätigung des Gaspedals (nicht gezeigt) durch ein Drücken eines Fußes durchgeführt hat oder nicht.
  • Falls ein Starten nicht erforderlich ist, erfolgt in Schritt S7 eine negative Beurteilung, die Kraftmaschinenstoppsteuerung wird in Schritt S8 ausgeführt und die Steuerung schreitet zu Schritt S9.
  • Falls ein Starten erforderlich ist, erfolgt jedoch in Schritt S7 eine positive Beurteilung und die Steuerung schreitet zu Schritt S10, wobei sie Schritt S8 und Schritt S9 umgeht; ferner wird die koordinierte Steuerung in Schritt S10 beendet und die Steuerung verlässt dann das Ablaufdiagramm. Nach einem auf diese Weise erfolgenden Fortschreiten von Schritt S7 zu Schritt S10 schreitet eine Steuerung zu einer Beschleunigungssteuerroutine (nicht gezeigt), die der Betätigung des Gaspedals durch ein Drücken durch einen Fuß entspricht.
  • In Schritt S9 wird bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 gestoppt hat oder nicht. Insbesondere erfolgt diese Bestimmung durch Untersuchen, ob die Kraftmaschinenumdrehungszahl Null geworden ist.
  • Falls die Kraftmaschine 1 gestoppt hat, erfolgt in Schritt S9 eine positive Beurteilung, und nach einem Stoppen der koordinierten Steuerung in Schritt S10 verlässt die Steuerung das Ablaufdiagramm.
  • Falls die Kraftmaschine 1 noch nicht gestoppt hat, erfolgt jedoch in Schritt S9 eine negative Beurteilung und die Steuerung verlässt das Ablaufdiagramm, ohne Schritt S10 auszuführen.
  • Nachstehend ist ein Betrieb von jedem Abschnitt bei Erfüllung der Stoppbedingung der Kraftmaschine 1 während einem Antreiben des Fahrzeugs in dem Hybridmodus unter Bezugnahme auf die Steuerzeitdiagramme von 4(a) bis 4(f) erläutert. Zum Zwecke dieser Erläuterung wird angenommen, dass eine Gegenmaßnahme gegen ein Rattergeräusch erforderlich ist und die Bremse 20 normal ist.
  • Das heißt, wenn der Beschleunigeröffnungsgrad auf oder unterhalb eines Schwellwerts X in der Umgebung von 0% als ein Ergebnis von zum Beispiel dem Freigeben des Gaspedals durch den Fahrer abfällt, wird zu einem Zeitpunkt t1 von 4(a) bestimmt, dass ein Stoppen der Kraftmaschine erforderlich ist und die koordinierte Steuerung wird ausgeführt. Es sollte angemerkt werden, dass durch das Abfallen des Beschleunigeröffnungsgrads die Fahrzeuggeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt t1 fortschreitend zu sinken beginnt, wie in 4(b) gezeigt ist.
  • In der koordinierenden Steuerung wird zunächst eine Soll-Antriebskraft T0 (durch eine gestrichelte Linie in 4(e) gezeigt), die durch den zweiten Motorgenerator 6 generiert werden muss, auf der Grundlage einer zum Antreiben erforderlichen Antriebskraft berechnet und eine Ist-Soll-Antriebskraft T1 (durch eine durchgezogene Linie in 4(e) gezeigt) wird durch Addieren einer positiven Antriebskraft Ta (in 4(e) gezeigt), die zur Beseitigung eines Spiels in einer spezifischen Drehrichtung bei gegenseitig kämmenden Abschnitten der Zahnräder (d. h. dem Sonnenrad 52, dem Hohlrad 53 und den Planetenrädern 54) des Leistungsverteilungsmechanismus 5 der Bauart mit Planetengetriebe erforderlich ist, zu der Soll-Antriebskraft T0 berechnet; unterdessen wird eine Bremskraft Tb (in 4(f) gezeigt) der Bremse 20, die zur Aufhebung erforderlich ist, um zu verhindern, dass die addierte positive Antriebskraft Ta auf die Antriebsräder 93 übertragen wird, berechnet und danach werden der zweite Motorgenerator 6 und die Bremse 20 in einer koordinierten Art und Weise auf Grundlage der Berechnungsergebnisse betrieben.
  • Die Bremskraft Tb der Bremse 20 ist eine negative Antriebskraft, die verwendet wird, um die Antriebsräder 93 zu verzögern, und ist daher in 4(f) auf einer negativen Seite gezeigt.
  • Es sollte angemerkt werden, dass vor der koordinierten Steuerung die Kraftmaschine 1 angetrieben wird und das Hohlrad 53 des Leistungsverteilungsmechanismus 5 in eine zu der Kurbelwelle 11 identischen Richtung gedreht wird, und daher wird, wenn das Hohlrad 53 durch den zweiten Motorgenerator 6 mit der Ist-Soll-Antriebskraft T1 = T0 + Ta, wie durch Pfeile von 6 gezeigt ist, der koordinierte Steuerung folgend angetrieben wird, die Umdrehungsgeschwindigkeit des Hohlrads 53 schneller als die des Trägers 55, der so angetrieben wird, dass er sich durch die Kurbelwelle 11 der Kraftmaschine 1 dreht, und die der Planetenräder 54, die so angetrieben werden, dass sie durch den Träger 55 kreisen.
  • Wie vergrößert in 6 gezeigt ist, steht daher, indem die Drehrichtung des Hohlrads 53 als ein Standard genommen wird, eine vordere Fläche eines inneren Zahns des Hohlrads 53 in Bezug auf die Richtung der Drehung in Kontakt mit einer hinteren Fläche eines äußeren Zahns eines Planetenrads 54 in Bezug auf die Richtung der Drehung und ein Spiel ist beseitigt. Eine derartige Spielbeseitigung findet zwischen den Planetenrädern 54 und dem Sonnenrad 52 statt.
  • Ferner wird, um die Spielbeseitigung schonender zu machen, ein Steigerungsprozess bei einer Anfangsstartstufe der koordinierten Steuerung in diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt.
  • Insbesondere weist der Steigerungsprozess eine fortschreitende Erhöhung einer Änderung der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 6 und eine Änderung der Bremskraft der Bremse 20 von dem Zeitpunkt t1 zu einem Zeitpunkt t2 auf, wie in 4(e) und 4(f) gezeigt ist. Infolge einer Ausführung des Steigerungsprozesses wird eine Ausführung der Kraftmaschinenstoppsteuerung zu dem Zeitpunkt t2 gestartet.
  • Wie in der kollinearen Ansicht von 5 gezeigt ist, wird eine Kraftmaschinenstoppsteuerung zusätzlich zu einem Stoppen einer Kraftstoffzufuhr und einer Zündung der erste Motorgenerator 4 als ein Elektromotor betrieben, um, wie in 4(d) und in 7 gezeigt ist, das Sonnenrad 52 des Leistungsverteilungsmechanismus 5 so anzutreiben, dass es in eine geeignete Richtung (d. h. in der Figur in eine Richtung entgegengesetzt des Uhrzeigersinns) dreht, und daher wird eine negative Antriebskraft in einer entgegengesetzten Richtung (d. h. in der Figur in eine Richtung entgegengesetzt des Uhrzeigersinns) über die Planetenräder 54 und den Träger 55 in die Kurbelwelle 11 der Kraftmaschine 1 eingehen. Da die negative Antriebskraft einen Drehwiderstand in Bezug auf die Kurbelwelle 11 der Kraftmaschine 1 bildet, fällt die Kraftmaschinenumdrehungszahl in einem verhältnismäßig kurzen Zeitraum ab, wie in 4(c) gezeigt ist.
  • Wenn, wie in 4(c) gezeigt ist, ein Zeitpunkt t3, der eine spezifische Zeitverzögerung aufweist, erreicht ist, nachdem die Kraftmaschinenumdrehungszahl infolge der Kraftmaschinenstoppsteuerung Null erreicht hat, wird die Kraftmaschinenstoppsteuerung beendet oder in anderen Worten, wird das Antreiben des ersten Motorgenerators 4 gestoppt.
  • Nachstehend ist ein Grund zum zwangsweise Stoppen der Kraftmaschinenstoppsteuerung, die vorstehend beschrieben ist, erläutert.
  • Um das Auftreten eines Rattergeräuschs zu verhindern, dass durch ein Spiel in dem Leistungsverteilungsmechanismus 5 verursacht wird, während die Kraftmaschine 1 sich im Leerlauf befindet, ist das Hybridfahrzeug an erster Stelle derart abgestimmt, dass eine Kraftmaschinenumdrehungszahl, bei der das Rattergeräusch leicht auftritt (d. h. eine Resonanzumdrehungszahl), unterhalb einer Leerlaufumdrehungszahl eingestellt wird. Falls zum Beispiel ein zwangsweises Stoppen der Kraftmaschine 1 nicht durchzuführen wäre, wie vorstehend erläutert ist, gibt es die Gefahr, dass eine Abfallrate der Kraftmaschinenumdrehungszahl niedrig wird, ein Übergangszeitraum durch die Resonanzumdrehungszahl während einem Kraftmaschinenstoppprozess verzögert wird und ein Rattergeräusch dementsprechend über einen verhältnismäßig langen Zeitraum auftritt. In einem Fall, in dem zum Beispiel ein zwangsweises Stoppen der Kraftmaschine 1, wie vorstehend erläutert, durchgeführt wird, wird jedoch die Abfallrate der Kraftmaschinenumdrehungszahl hoch, wie in der kollinearen Ansicht von 5 gezeigt ist, wird der Übergangszeitraum durch die Resonanzumdrehungszahl während des Kraftmaschinenstoppprozesses minimiert und kann daher der Zeitraum eines Auftretens eines Rattergeräusches so kurz wie möglich gemacht werden.
  • Ein Rattergeräusch wird jedoch als ein Ergebnis einer Ausführung der vorstehend erläuterten koordinierten Steuerung unterdrückt oder verhindert. Das heißt, obwohl das Sonnenrad 52, das Hohlrad 53, die Planetenräder 54 und der Träger 55 bei einem Stoppen der Kraftmaschine drehen, wie durch Pfeile in 7 gezeigt ist, wird ein Spiel des Leistungsverteilungsmechanismus 5 in eine spezifische Drehrichtung, wie in 6 gezeigt ist, durch Ausführen der koordinierten Steuerung in einer verknüpften Weise mit der Kraftmaschinenstoppsteuerung während eines Zeitraums von vor einem Stoppen der Kraftmaschine 1 bis nach deren Stoppen beseitigt und daher wird eine Umkehrung der Position von jedem von dem Sonnenrad 52, dem Hohlrad 53 und den Planetenrädern 54 unmöglich und das Auftreten eines Rattergeräusches kann unterdrückt oder verhindert werden.
  • Ferner ist der Grund zum Vorsehen einer Zeitverzögerung vor einem Stoppen der Kraftmaschinensteuerung, nachdem die Kraftmaschinenumdrehungszahl als ein Ergebnis davon Null erreicht hat, dass, um eine umgekehrte Drehung der Kurbelwelle 11 durch eine Kraftmaschinenstoppträgheitskraft durch Anlegen der negativen Antriebskraft an der Kraftmaschine 1 zu verhindern, ein Prozess (nicht gezeigt) ausgeführt wird, durch den eine geeignete positive Antriebskraft auf die Kraftmaschine 1 aufgebracht wird, unmittelbar bevor die Kraftmaschinenumdrehungszahl Null erreicht.
  • Ferner wird ein Absenkprozess der koordinieren Steuerung ausgeführt, um eine Spielbeseitigung von einem Zeitpunkt (d. h. dem Zeitpunkt t3), bei dem die Kraftmaschinenstoppsteuerung beendet ist, beizubehalten und die koordinierte Steuerung wird beendet, wenn ein Zeitpunkt t4 erreicht ist.
  • Insbesondere weist der Absenkprozess ein fortschreitendes Verringern einer Änderung der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 6 und eine Änderung der Bremskraft der Bremse 20 von dem Zeitpunkt t3 zu dem Zeitpunkt t4 auf, wie in 4(a) bis 4(f) gezeigt ist.
  • Wie vorstehend erläutert ist, wird, wenn eine Stoppsteuerung der Kraftmaschine 1 während einem Antreiben in dem Hybridmodus durchgeführt wird, die koordinierte Steuerung in einer mit dieser verknüpften Weise durchgeführt, um das Spiel des Leistungsverteilungsmechanismus 5 in eine spezifische Richtung unter Verwendung des zweiten Motorgenerators 6 zu beseitigen. Infolge dessen wird eine Umkehrung der miteinander kämmenden Abschnitte der Zahnräder (d. h. des Sonnenrads 52, des Hohlrads 53 und der Planetenräder 54) des Leistungsverteilungsmechanismus 5 weniger wahrscheinlich und eine Unterdrückung oder Verhinderung des Auftretens eines Rattergeräuschs wird möglich.
  • Zusätzlich tritt, da die positive Antriebskraft Ta zur Beseitigung des Spiels unter Verwendung der Bremse 20 aufgehoben wird, keine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit gegen den Willen des Fahrers auf. Die vorstehend erläuterten Charakteristiken sind vorteilhaft hinsichtlich des Verbesserns einer Geräuschlosigkeit, ohne die Antriebsleistung des Hybridfahrzeugs zu beeinträchtigen.
  • Nachstehend ist eine Steuerung, die bei einem Starten der Kraftmaschine 1 während einem Antreiben des Fahrzeugs in dem Hybridmodus ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 8 erläutert. Das Ablaufdiagramm von 8 weist prinzipiell Vorgänge auf, die durch die E-ECU 100 durchgeführt werden, und die Steuerung tritt in das Ablaufdiagramm bei festen Abständen ein.
  • In Schritt S21 wird bestimmt, ob ein Starten der Kraftmaschine 1 während eines Antreibens des Fahrzeugs erforderlich ist. Kurz gesagt, wird eine Untersuchung ausgeführt, um zu bestimmen, ob ein Laden der Energiespeichervorrichtung 8 unter Verwendung der Kraftmaschine 1 notwendig ist oder nicht.
  • Falls ein Starten nicht erforderlich ist, erfolgt eine negative Beurteilung in Schritt S21 und die Steuerung verlässt dieses Ablaufdiagramm. Alternativ erfolgt, falls ein Starten erforderlich ist, in Schritt S21 eine positive Beurteilung und die Steuerung schreitet zu Schritt S22.
  • In Schritt S22 wird eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens eines Rattergeräuschs durch ein Spiel des Leistungsverteilungsmechanismus 5 bei einem Starten der Kraftmaschine 1 evaluiert und es wird bestimmt, ob eine Gegenmaßnahme gegen ein Rattergeräusch erforderlich ist oder nicht. Zum Beispiel kann eine Untersuchung, ob ein Auftreten der vorstehend erläuterten Spielumkehr wahrscheinlich ist oder nicht, oder in anderen Worten, ob ein Auftreten eines Rattergeräuschs wahrscheinlich ist oder nicht, durch Vergleichen einer gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Soll-Antriebskraft, die durch das Fahrzeug bei Beschleunigeröffnungsgrad von 0% erforderlich ist, und einer Antriebskraft, die durch den zweiten Motorgenerator 6 generiert wird, mit im Voraus auf der Grundlage von Tests vorbereiteten Daten ausgeführt.
  • Falls keine Gegenmaßnahme für ein Rattergeräusch erforderlich ist, erfolgt in Schritt S22 eine negative Beurteilung und nach einem Ausführen einer Kraftmaschinenstartsteuerung von Schritt S23 verlässt die Steuerung dieses Ablaufdiagramm. Die Kraftmaschinenstartsteuerung ist nachstehend in Einzelheiten erläutert.
  • Unterdessen erfolgt, falls eine Gegenmaßnahme gegen ein Rattergeräusch erforderlich ist, in Schritt S22 eine positive Beurteilung und die Steuerung schreitet zu Schritt S24, in dem bestimmt wird, ob die Bremse 20 anormal ist oder nicht. Die Bestimmung hinsichtlich einer Anormalität der Bremse 20 kann zum Beispiel durch Untersuchen durch eine Zweiwegekommunikation mit der ECB-ECU 103 dahingehend ausgeführt werden, ob ein Bremsfehlermerker "1" oder "0" beträgt.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die ECB-ECU 103 konfiguriert ist, um den Bremsfehlermerker bei jeder Betätigung des Bremspedals 21 in Übereinstimmung mit einem Untersuchungsergebnis, ob die Bremse 20 normal arbeitet oder nicht, auf der Grundlage von einem Ausgangswert eines Drucksensors (nicht gezeigt), der an dem Hauptzylinder 24 befestigt ist, oder einer Änderung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit bei dem Bremsvorgang und einer Fahrzeuggeschwindigkeit danach usw., auf „1" oder „0" einzustellen.
  • Falls die Bremse 20 anormal ist, erfolgt in Schritt S24 eine negative Beurteilung und nach einem Unterbinden der Kraftmaschinenstartsteuerung in Schritt S25 verlässt die Steuerung dieses Ablaufdiagramm.
  • Falls die Bremse 20 jedoch normal ist, erfolgt in Schritt S24 eine positive Beurteilung und die Steuerung schreitet zu Schritt S26, in dem die koordinierte Steuerung des zweiten Motorgenerators 6 und der Bremse 20 ausgeführt wird.
  • Die E-ECU 100 führt die koordinierte Steuerung durch eine Zweiwegekommunikation mit der MG-ECU 101 und der ECB-ECU 103 aus, wodurch der zweite Motorgenerator 6 unter Verwendung der MG-ECU 1 gesteuert wird und die Bremse 20 unter Verwendung der ECB-ECU 103 gesteuert wird. Die koordinierte Steuerung ist nachstehend in Einzelheiten erläutert.
  • Als Nächstes wird in Schritt S27 bestimmt, ob ein Stoppen der Kraftmaschine 1 erforderlich ist oder nicht. Kurz gesagt, wird eine Untersuchung, ob der Fahrer eine Betätigung des Bremspedals 21 durch ein Drücken eines Fußes durchgeführt hat, ausgeführt.
  • Falls ein Stoppen nicht erforderlich ist, erfolgt in Schritt S27 eine negative Beurteilung, die Kraftmaschinenstartsteuerung wird in Schritt S28 ausgeführt und die Steuerung schreitet zu Schritt S29.
  • Falls ein Stoppen erforderlich ist, erfolgt jedoch in Schritt S27 eine positive Beurteilung und die Steuerung schreitet zu Schritt S30, wobei sie Schritt S28 und Schritt S29 umgeht; ferner endet die koordinierte Steuerung in Schritt S30 und die Steuerung verlässt dann dieses Ablaufdiagramm.
  • In Schritt S29 wird bestimmt, ob die Kraftmaschine 1 gestartet hat oder nicht. Insbesondere erfolgt diese Bestimmung durch Untersuchen, ob die Kraftmaschine 1 einen Zustand angenommen hat, in dem eine unabhängige Drehung möglich ist.
  • Falls die Kraftmaschine 1 gestartet hat, erfolgt eine positive Beurteilung in Schritt S29 und nach einem Stoppen der koordinierten Steuerung in Schritt S30 verlässt die Steuerung das Ablaufdiagramm.
  • Falls die Kraftmaschine 1 jedoch noch nicht gestartet hat, erfolgt jedoch in Schritt S29 eine negative Beurteilung und eine Steuerung verlässt das Ablaufdiagramm, ohne Schritt S30 auszuführen.
  • Nachstehend ist ein Betrieb von jedem Abschnitt bei Empfang einer Startanforderung der Kraftmaschine 1 während eines Antreibens des Fahrzeugs in dem Hybridmodus unter Bezugnahme auf die Steuerzeitdiagramme von 9(a) bis 9(g) erläutert. Zum Zwecke dieser Erläuterung wird angenommen, dass eine Gegenmaßnahme gegen ein Rattergeräusch erforderlich ist und dass die Bremse 20 normal ist.
  • 9(a) bis 9(g) ensprechen einem Beispiel, in dem die Kraftmaschine 1 durch eine Anforderung zum Aufladen der Energiespeichervorrichtung 8 und nicht durch den Fahrer, der eine Betätigung des Gaspedals durch ein Drücken eines Fußes durchführt, gestartet wird.
  • Das heißt, wie in 9(a) gezeigt ist, dass der ein Beschleunigeröffnungsgrad vor Empfang der Kraftmaschinenstartanforderung 0% beträgt und, wie in 9(f) gezeigt ist, eine regenerative Steuerung mit dem zweiten Motorgenerator 6, der als ein Generator arbeitet, ausgeführt wird. Die regenerative Steuerung wird jedoch während eines Zeitraums K unterbunden, der sich von dem Start (bei einem Zeitpunkt t1) der koordinierten Steuerung, die nachstehend erläutert ist, zu dessen Ende (bei einem Zeitpunkt t4) erstreckt.
  • Eine koordinierte Steuerung wird bei Empfang einer Startanforderung zu dem Zeitpunkt t1 in 9(a) bis 9(g) ausgeführt.
  • In der koordinierten Steuerung wird zunächst eine Soll-Antriebskraft T0 (durch eine gestrichelte Linie in 9(f) gezeigt), die durch den zweiten Motorgenerator 6 zu generieren ist, auf der Grundlage einer Antriebskraft, die zum Antreiben erforderlich ist, berechnet und eine Ist-Soll-Antriebskraft T1 (durch eine durchgezogene Linie in 9(f) gezeigt) wird durch Addieren einer positiven Antriebskraft Ta (in 9(f) gezeigt), die zur Beseitigung eines Spiels in eine spezifische Drehrichtung bei gegenseitig kämmenden Abschnitten der Zahnräder (d. h. dem Sonnenrad 52, dem Hohlrad 53 und den Planetenrädern 54) des Leistungsverteilungsmechanismus 5 der Bauart mit Planetengetriebe erforderlich. ist, zu der Soll-Antriebskraft T0 berechnet; unterdessen wird eine Bremskraft Tb (in 9(g) gezeigt) der Bremse 20, die zur Aufhebung erforderlich ist, um zu verhindern, dass die addierte positive Antriebskraft Ta zu den Antriebsrädern 93 übertragen wird, berechnet und danach werden der zweite Motorgenerator 6 und die Bremse 20 auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse in einer koordinierten Weise betätigt.
  • Die Bremskraft Tb der Bremse 20 ist eine negative Bremskraft, die zur Verzögerung der Antriebsräder 93 verwendet wird, und ist daher auf einer negativen Seite in 9(g) gezeigt.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, wenn die Kraftmaschine 1 vor der koordinierten Steuerung gestoppt wird, die Kurbelwelle 11 und der Träger 55 nicht drehen, die Planetenräder 54 nicht umlaufen und frei gedreht werden können. Daher ist, wenn das Hohlrad 53 durch den zweiten Motorgenerator 6 mit der Ist-Soll-Antriebskraft T1 = T0 + Ta, wie durch Pfeile von 11 gezeigt ist, der koordinierte Steuerung folgend angetrieben wird, wie vergrößert in 11 gezeigt ist, und wobei die Drehrichtung des Hohlrads 53 ein Standard ist, eine vordere Fläche eines inneren Zahns des Hohlrads 53 in Bezug auf die Richtung der Drehung in Kontakt mit einer hinteren Fläche eines äußeren Zahns eines Planetenrads 54 in Bezug auf die Richtung der Drehung und ein Spiel ist beseitigt. Eine derartige Spielbeseitigung findet ebenso zwischen den Planetenrädern 54 und dem Sonnenrad 52 statt.
  • Ferner wird, um die Spielbeseitigung schonender durchzuführen, ein Steigerungsprozess bei einer Anfangsstartstufe der koordinierten Steuerung in diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt.
  • Insbesondere weist der Anfangsstartprozess ein fortschreitendes Erhöhen einer Änderung der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 6 und eine Änderung der Bremskraft der Bremse 20 von dem Zeitpunkt t1 zu dem Zeitpunkt t2 auf, wie in 9(f) und 9(g) gezeigt ist. Als ein Ergebnis einer Ausführung des Steigerungsprozesses wird die Kraftmaschinenstartsteuerung bei dem Zeitpunkt t2 gestartet.
  • Wie in der kollinearen Ansicht von 10 gezeigt ist, wird in der Kraftmaschinenstartsteuerung der erste Motorgenerator 4 als ein Elektromotor betrieben, um, wie in 9(e) und 12 gezeigt ist, das Sonnenrad 52 des Leistungsverteilungsmechanismus 5 in einer geeigneten Richtung (d. h. in der Figur in der Richtung im Uhrzeigersinn) anzutreiben, und daher wird eine positive Antriebskraft in einer positiven Richtung (d. h. in der Figur in der Richtung im Uhrzeigersinn) über die Planentenräder 54 und den Träger 55 zu der Kurbelwelle 11 der Kraftmaschine 1 eingegeben. Als ein Ergebnis wird ein Anlassen der Kraftmaschine 1 durchgeführt. Die Kraftmaschine 1 wird ebenso durch Zuführen von Kraftstoff und Durchführen einer Zündung gleichzeitig mit dem Anlassen gestartet. Ferner wird, wie in 9(d) gezeigt ist, wenn die Kraftmaschinenumdrehungszahl auf eine Umdrehungszahl steigt, bei der eine autonome Drehung möglich ist (zum Beispiel eine Umdrehungszahl entsprechend zu einer vollständigen Verbrennung), ein Anlassen unter Verwendung des ersten Motorgenerators 4 gestoppt.
  • Obwohl das Phänomen einer Umkehrung (d. h. einer Spielumkehrung) der miteinander kämmenden Positionen der Zahnräder (d. h. des Sonnenrads 52, des Hohlrads 53 und der Planetenräder 54) des Leistungsverteilungsmechanismus 5 normal leichter auftreten würde, wenn die Kraftmaschinenstartsteuerung durchgeführt wird, kann die Umkehrung durch Durchführen der koordinierten Steuerung verhindert werden. Das heißt, dass, obwohl das Sonnenrad 52, das Hohlrad 53, die Planetenräder 54 und der Träger 55, wie durch Pfeile in 12 gezeigt ist, bei einem Anlassen drehen, ein Spiel des Leistungsverteilungsmechanismus 5 in einer spezifischen Drehrichtung durch Ausführen der koordinierten Steuerung in einer verknüpften Weise mit der Kraftmaschinenstartsteuerung während eines Zeitraums von bevor einem Anlassen bis nach einem Anlassen beseitigt wird, und daher wird eine Umkehrung der Position von jedem von dem Sonnenrad 52, dem Hohlrad 53 und den Planetenrädern 54 unmöglich und das Auftreten eines Rattergeräusches kann unterdrückt oder verhindert werden.
  • Wenn, wie in 9(d) gezeigt ist, die Kraftmaschinenumdrehungszahl einen spezifischen Schwellwert zu dem Zeitpunkt t3 infolge der Kraftmaschinenstartsteuerung erreicht oder überschreitet, wird die Kraftmaschinenstartsteuerung geändert oder in anderen Worten wird das Antreiben des ersten Motorgenerators 4 gestoppt.
  • Ferner wird ein Absenkprozess der koordinierten Steuerung ausgeführt, um eine Spielbeseitigung von einem Zeitpunkt (d. h. dem Zeitpunkt t3), bei dem die Kraftmaschinensteuerung beendet ist, aufrechtzuerhalten, und die koordinierte Steuerung wird beendet, wenn ein Zeitpunkt t4 erreicht ist.
  • Insbesondere weist der Absenkprozess ein fortschreitendes Verringern einer Änderung der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 6 und eine Änderung der Bremskraft der Bremse 20 von dem Zeitpunkt t3 zu dem Zeitpunkt t4 auf, wie in 9(a) bis 9(g) gezeigt ist.
  • Der Zeitraum K einer Ausführung der koordinierten Steuerung wird als ein Regenerationsunterbindungszeitraum in der vorstehend erläuterten Kraftmaschinenstartsteuerung eingestellt, und daher wird, falls zum Beispiel der Fahrer eine Betätigung des Bremspedals 21 durch ein Drücken eines Fußes zum Zeitpunkt tn von 9(b) innerhalb dieses Regenerationsunterbindungszeitraums K durchführt, wie durch eine schraffierte Fläche in 9(g) gezeigt ist, eine Bremskraft entsprechend zu der Bremsniederdrückungskraft zu der Soll-Bremskraft Tb der Bremse 20 in der koordinierten Steuerung addiert.
  • Wie vorstehend erläutert ist, wird, wenn eine Startsteuerung der Kraftmaschine 1 während eines Antreibens in dem Hybridmodus durchgeführt wird, die koordinierte Steuerung in einer mit dieser verknüpften Weise durchgeführt, um das Spiel des Leistungsverteilungsmechanismus 5 in einer spezifischen Drehrichtung unter Verwendung des zweiten Motorgenerators 6 zu beseitigen. Infolge dessen wird eine Umkehrung der miteinander kämmenden Positionen der Zahnräder (d. h. des Sonnenrads 52, des Hohlrads 53 und der Planetenräder 54) des Leistungsverteilungsmechanismus 5 weniger wahrscheinlich und eine Unterdrückung oder Verhinderung des Auftretens eines Rattergeräuschs wird möglich.
  • Zusätzlich tritt, da die positive Antriebskraft Ta des zweiten Motorgenerators 6 zur Beseitigung des Spiels unter Verwendung der Bremse 20 aufgehoben wird, keine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit gegen den Willen des Fahrers auf. Die vorstehend erläuterten Charakteristiken sind hinsichtlich einer Verbesserung einer Geräuschlosigkeit, ohne die Antriebsleistung des Hybridfahrzeugs zu beeinträchtigen, vorteilhaft.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, wie durch die vorstehende Erläuterung des Betriebs klargemacht ist, wenn die koordinierte Steuerung des zweiten Motorgenerators 6 und die Bremse 20 bei einem Stoppen oder einem Starten der Kraftmaschine 1 ausgeführt wird, die E-ECU 100 und die MG-ECU 101 und die ECB-ECU 103 in einer gegenseitigen Weise kooperieren können, und daher kann die zu der vorliegenden Erfindung zugehörigen Hybridfahrzeugsteuervorrichtung als die E-ECU 100, die MG-ECU 101 und die ECB-ECU 103 aufweisend betrachtet werden.
  • In einem Fall, in dem die ECU 100 und die MG-ECU 101 und die ECB-ECU 103 nicht einzelne Bestandteile sind und integriert sind, um eine einzige Universalsteuervorrichtung auszubilden, bildet jedoch die Universalsteuervorrichtung die zu der vorliegenden Erfindung zugehörigen Hybridfahrzeugsteuervorrichtung.
  • Zusätzlich können die E-ECU 100, die MG-ECU 101, die T-ECU 102 und die ECB-ECU 103 integriert sein, um eine einzige Universalsteuervorrichtung in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel auszubilden.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel begrenzt ist und alle Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs der Ansprüche und eines zu den Ansprüchen äquivalenten Umfangs sich innerhalb deren Umfang befinden. Beispiele und andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend dargelegt.
    • (1) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel einer Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein Hybridfahrzeug dargelegt, das mit zwei Motorgeneratoren 4, 6 ausgestattet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf begrenzt und eine Anwendung ist ebenso auf ein Hybridfahrzeug möglich, das eine Kraftmaschine mit drei oder mehr Motoren oder Motorgeneratoren kombiniert.
    • (2) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel einer Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein Hybridfahrzeug der Bauart mit Frontkraftmaschine und Heckantrieb (FR) dargelegt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch ebenso auf ein Hybridfahrzeug der Bauart mit Frontkraftmaschine und Frontantrieb (FF); mit Mittelkraftmaschine und Heckantrieb (MR); mit Heckkraftmaschine und Heckantrieb (RR) oder mit Vierradantrieb (4WD) angewandt werden, die einen Leistungsverteilungsmechanismus der Bauart mit Planetengetriebe einsetzen.
    • (3) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel in dem der Planetengetriebemechanismus des Leistungsverteilungsmechanismus 5 von der Bauart mit einem einzigen Planetensatz ist, dargelegt, es gibt jedoch Fälle, in denen ein Planetengetriebemechanismus von der Bauart mit zwei Planetensätzen oder einer anderen Bauart von Getriebemechanismus in dem Leistungsverteilungsmechanismus 5 verwendet wird, aber da ein Spiel in miteinander kämmenden Abschnitten der Zahnräder auch in derartigen Bauarten als unvermeidbar betrachtet werden, kann die vorliegende Erfindung auch hierauf angewandt werden.
    • (4) In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel, in dem ein Untersetzungsmechanismus 7 von der Bauart mit zweistufiger Getriebeschaltung ist, erläutert. Die vorliegende Erfindung kann jedoch sogar auf Fälle angewandt werden, in denen ein Untersetzungsmechanismus 7 von der Bauart mit einstufiger Getriebeschaltung ist, vorgesehen werden, und Fällen, in denen kein Untersetzungsmechanismus 7 vorgesehen ist.
  • Es sollte angemerkt werden, dass ohne von ihrem Kern und ihren prinzipiellen Charakteristiken abzuweichen, die vorliegende Erfindung viele andere Ausführungsbeispiele haben kann. Dementsprechend sind die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich Beispiele und sollten nicht in einer begrenzenden Weise interpretiert werden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch den Umfang der Ansprüche ausgeführt und die Offenbarung ist in keiner Weise bindend. Ferner befinden sich alle Modifikationen und Änderungen innerhalb eines Umfangs, in dem sie zu den Ansprüchen äquivalent sind, innerhalb des Umfangs der Erfindung.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird ein erster Motor (4) bei einem Stoppen oder Starten einer Kraftmaschine (1) während eines Antreibens eines Fahrzeugs verwendet. Wenn eine Stoppsteuerung oder eine Startsteuerung der Kraftmaschine (1) ausgeführt wird, wird eine Soll-Antriebskraft (T0), die durch einen zweiten Motor (6) zu generieren ist, auf der Grundlage einer Antriebskraft berechnet, die zum Antreiben erforderlich ist. Eine positive Antriebskraft (Ta), die zur Beseitigung einer spezifischen Drehrichtung eines Spiels erforderlich ist, das in miteinander kämmenden Abschnitten von Zahnrädern (52, 53, 54) des Leistungsverteilungsmechanismus (5) auftritt, wird zu der Soll-Antriebskraft addiert. Unterdessen wird eine Bremskraft (Tb) berechnet, die für eine Bremse (20) erforderlich ist, um die addierte positive Antriebskraft (Ta) so aufzuheben, dass sie nicht auf Antriebsräder (93) übertragen wird. Auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse wird eine koordinierte Steuerung ausgeführt, in der der zweite Motor (6) und die Bremse (20) in einer verknüpften Weise betätigt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (5)

  1. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit einem ersten Motor (4) zum Anlassen einer Kraftmaschine (1) zumindest bei deren Starten und einem Leistungsverteilungsmechanismus (5) der Bauart mit Planetengetriebe zur Ausgabe einer Antriebskraft, die zumindest entweder von der Kraftmaschine (1) oder einem zweiten Motor (6) generiert wird, zu Antriebsrädern (93), wobei: eine Kraftmaschinenstoppsteuerung, die eine negative Antriebskraft, die durch den ersten Motor (4) generiert wird, an der Kraftmaschine (1) bei deren Stoppen während eines Antreibens des Fahrzeugs anlegt, und eine Kraftmaschinenstartsteuerung, die ein Anlassen durch Anlegen einer positiven Antriebskraft (Ta), die durch den ersten Motor (4) generiert wird, an der Kraftmaschine (1) bei deren Starten während eines Antreibens des Fahrzeugs durchführt, ausgeführt werden, und bei Ausführung der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung eine koordinierte Steuerung, die eine Soll-Antriebskraft (T0), die durch den zweiten Motor (6) zu generieren ist, auf der Grundlage einer Antriebskraft, die zum Antreiben erforderlich ist, berechnet, eine positive Antriebskraft (Ta), die zur Beseitigung eines Spiels in einer spezifischen Drehrichtung bei miteinander kämmenden Abschnitten von Zahnrädern (52, 53, 54) des Leistungsverteilungsmechanismus (5) erforderlich ist, zu der Soll-Antriebskraft (T0) addiert, ferner eine Bremskraft (Tb) einer Fahrzeugbremse (20), die zur Aufhebung erforderlich ist, um zu verhindern, dass die addierte positive Antriebskraft (Ta) auf das Antriebsrad übertragen wird, berechnet und den zweiten Motor (6) und die Fahrzeugbremse (20) in einer koordinierten Weise auf der Grundlage der Ergebnisse der Berechnung betreibt, in einer verknüpften Weise ausführt.
  2. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei: der erste Motor (4) zwischen der Kraftmaschine (1) und dem Leistungsverteilungsmechanismus (5) angeordnet ist, der zweite Motor (6) näher zu einer Antriebskraftausgabe als der Leistungsverteilungsmechanismus (5) angeordnet ist, und der Leistungsverteilungsmechanismus (5) einen Planetengetriebemechanismus der Bauart mit einem einzigen Planetensatz mit einem Sonnenrad, mit dem ein Rotor des ersten Motors (4) verbunden ist, einem Träger, mit dem eine Kurbelwelle der Kraftmaschine (1) über eine Eingangswelle verbunden ist, und einem Hohlrad, mit dem eine Ausgangswelle verbunden ist, aufweist.
  3. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei: bei Ausführung der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung zunächst eine mutmaßliche Beurteilung hinsichtlich dessen erfolgt, ob die koordinierte Steuerung ausführt werden muss oder nicht, in einem Fall, in dem die koordinierte Steuerung als notwendig erachtet ist, die koordinierte Steuerung in einer verknüpften Weise mit der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung ausgeführt wird und in einem Fall, in dem die koordinierte Steuerung als nicht notwendig erachtet ist, die koordinierte Steuerung nicht ausgeführt wird und nur die Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung ausgeführt wird.
  4. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: bei Ausführung der koordinierten Steuerung eine Untersuchung durchgeführt wird, um zu bestimmen, ob die Fahrzeugbremse (20) anormal ist oder nicht, in einem Fall, in dem die Fahrzeugbremse (20) normal ist, die koordinierte Steuerung in einer mit der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung verknüpften Weise durchgeführt wird und in einem Fall, in dem die Fahrzeugbremse (20) anormal ist, entweder die Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung unterbunden ist und die koordinierte Steuerung unterbunden ist.
  5. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: in einem Fall, in dem, nachdem die koordinierte Steuerung ausgeführt worden ist und vor einer Ausführung der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung, die mit dieser zu verknüpfen ist, falls eine Ausführung der anderen von der Kraftmaschinenstoppsteuerung oder der Kraftmaschinenstartsteuerung erforderlich ist, die koordinierte Steuerung beendet wird, ohne die zu verknüpfende Steuerung auszuführen, und die erforderliche Steuerung dann ausgeführt wird.
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