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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der am 5. April 2011 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-083847 , auf deren gesamten Inhalt hierin durch Verweis Bezug genommen wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor aufweist und dazu geeignet ist, Leistung vom Verbrennungsmotor über eine Kupplung zuzuführen und die Leistungszufuhr über die Kupplung zu unterbrechen.
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In einem Parallel-Hybridfahrzeug, das unter Verwendung von Leistung von einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angetrieben wird, kann ein System verwendet werden, das dazu geeignet ist, in Abhängigkeit von Fahrtzuständen einen elektrischen Fahrmodus (EV-Fahrmodus), bei der nur die Leistung vom Elektromotor genutzt wird, oder einen Hybridfahrmodus (HEV-Fahrmodus) auszuwählen, bei der Leistung sowohl vom Elektromotor als auch vom Verbrennungsmotor genutzt wird. Bei einem derartigen Hybridfahrzeug, wie es beispielsweise in der
JP-A-2006-15875 dargestellt ist, ist typischerweise eine (nachstehend als ”Übertragungskupplung” bezeichnete) Kupplung in einem Leistungspfad des Verbrennungsmotors angeordnet, wobei während eines EV-Fahrmodus die Übertragungskupplung ausgerückt ist, um die durch den Verbrennungsmotor erzeugte Reibung zu vermindern.
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Die im Antriebsstrang des Verbrennungsmotors angeordnete Übertragungskupplung ist häufig derart konfiguriert, dass sie in der Lage ist, ohne eine Spannungszufuhr mechanisch von selbst einzurücken, so dass eine Notbetrieb(Limb-Home)funktion realisiert werden kann, gemäß der eine Fahrt unter Verwendung eines Verbrennungsmotorausgangsdrehmoments gesichert ist, wenn eine Fehlfunktion auftritt. Außerdem wird die Übertragungskupplung während des EV-Fahrmodus durch einen durch eine Steuereinrichtung angesteuerten Aktor auf einen ausgerückten Zustand geschaltet.
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Daher wird, wenn während des EV-Fahrmodus eine abnormale Situation eintritt, in der ein Zündschalter aufgrund einer fehlerhaften Betätigung durch einen Fahrer ausgeschaltet wird oder eine Zündspannungsversorgungsleitung unterbrochen wird (d. h. eine Situation, in der die Zündspannungsversorgungsleitung getrennt ist), eine Spannungsversorgung der Steuereinrichtung und des Aktors unterbrochen, so dass die Übertragungskupplung schnell mechanisch eingerückt wird. Wenn die Übertragungskupplung schnell eingerückt wird, tritt eine schnelle Laständerung auf, wodurch ein Getriebe beschädigt werden kann und eine schnelle Änderung im Fahrzeugverhalten auftreten kann.
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Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich dieser Umstände entwickelt worden, und es ist Aufgabe der Erfindung, ein Steuersystem für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, durch das eine Beschädigung eines Getriebes und eine schnelle Änderung eines Fahrzeugverhaltens vermieden werden können, indem ein schnelles Einrücken einer Übertragungskupplung, die Leistung von einem Verbrennungsmotor überträgt, auch dann verhindert wird, wenn während der Fahrt unter Verwendung ausschließlich von Leistung von einem Elektromotor, während die Übertragungskupplung ausgerückt ist, eine Abnormalität in einer Zündspannungsversorgungsleitung auftritt.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche gelöst.
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Erfindungsgemäß kann ein schnelles Einrücken einer Übertragungskupplung, die Leistung von einem Verbrennungsmotor überträgt, auch dann verhindert werden, wenn während einer Fahrt unter Verwendung ausschließlich von Leistung von einem Elektromotor, während die Übertragungskupplung ausgerückt ist, eine Abnormalität in einer Zündspannungsversorgungsleitung auftritt, so dass eine Beschädigung eines Getriebes und eine schnelle Änderung eines Fahrzeugverhaltens vermieden werden können.
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt ein schematisches Diagramm zum Darstellen eines Antriebssystems eines Hybridfahrzeugs;
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2 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen eines Spannungsversorgungssystems; und
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Selbstabschaltungssteuerungsverarbeitung.
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1 zeigt ein Antriebssystem eines Hybridfahrzeugs, das einen Verbrennungsmotor 1 und/oder einen Elektromotor 2 als Fahrtantriebsquelle verwendet. In der Zeichnung sind der Verbrennungsmotor 1 und der Elektromotor 2 in Serie angeordnet, und ein Getriebe 3 ist mit einer Ausgangsseite des Elektromotors 2 verbunden. Eine (nachstehend als ”Übertragungskupplung” bezeichnete) Kupplung 4, die Leistung vom Verbrennungsmotor 1 überträgt, ist zwischen einer Ausgangswelle 1a des Verbrennungsmotors 1 und einer Drehwelle 2a des Elektromotors 2 angeordnet, und eine (nachstehend als ”Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung” bezeichnete) Kupplung 5, die zwischen einem Vorwärts- und einem Rückwärtsfahrmodus umschaltet, ist zwischen der Drehwelle 2a des Elektromotors 2 und einer Eingangswelle 3a des Getriebes 3 angeordnet.
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Im in 1 dargestellten Antriebssystem für ein Hybridfahrzeug kann zwischen einem elektrischen Fahrmodus (EV-Fahrmodus), in dem nur Leistung vom Elektromotor 2 genutzt wird und in dem die Übertragungskupplung 4 ausgerückt ist, und einem Hybridfahrmodus (HEV-Fahrmodus) umgeschaltet werden, in dem Leistung sowohl vom Verbrennungsmotor 1 als auch vom Elektromotor 2 genutzt wird und die Übertragungskupplung eingerückt ist. Die Übertragungskupplung 4 ist eine normalerweise eingerückte Kupplung, die dafür konfiguriert ist, mechanisch eingerückt zu werden, wenn sie nicht durch einen nachstehend beschriebenen Aktor betätigt wird. Daher führt die Übertragungskupplung 4 einen Ausrückvorgang aus, wenn sie durch den Aktor betätigt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Antriebskraft vom Verbrennungsmotor 1 unterbrochen, so dass eine Fahrt unter Verwendung nur der Antriebskraft vom Elektromotor 2 ermöglicht wird. Es wird darauf hingewiesen, dass der Elektromotor 2 während der Fahrt in einem Leistungsbetriebsmodus eine Antriebskraft erzeugt und in einem Regenerierungsbetriebsmodus als Stromgenerator wirkt.
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Die Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung 5 weist einen Planetengetriebemechanismus auf, der sich integral dreht, wenn eine nicht dargestellte Vorwärtskupplung eingerückt ist, so dass eine Drehbewegung der Drehwelle 2a des Elektromotors 2 unverändert, d. h. in einem normalen Drehzustand, zur Eingangswelle 3a des Getriebes 3 übertragen wird. Während einer Rückwärtsfahrt ist eine nicht dargestellte Rückwärtsbremse eingerückt, so dass der Planetengetriebemechanismus sich rückwärts dreht, wodurch eine entgegengerichtete Drehbewegung, vermindert auf eine vorgegebene Drehzahl, zur Eingangswelle 3a des Getriebes 3 übertragen wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist das Getriebe 3 ein stufenlos regelbares Getriebe (CVT) mit einer primären Riemenscheibe 3b, die auf der Eingangswelle 3a drehbar gehalten wird, einer sekundären Riemenscheibe 3d, die auf einer parallel zur Eingangswelle 3a angeordneten Ausgangswelle 3c drehbar gehalten wird, und einer gespannten Transmissionseinheit 3e, wie beispielsweise einem Riemen oder einer Kette, die zwischen den beiden Riemenscheiben 3b und 3d gespannt ist. Außerdem ist die Ausgangswelle 3c des Getriebes 3 über einen Untersetzungsgetriebesatz 6 mit einer Differentialvorrichtung 7 verbunden, und eine Antriebswelle 9, an der Antriebsräder 8 drehbar befestigt sind, die Vorder- oder Hinterräder sein können, ist mit der Differentialvorrichtung 7 verbunden.
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Es wird darauf hingewiesen, dass das Getriebe 3 ein Toroid-CVT sein kann, das einen Schaltvorgang durch Ändern eines Kontaktradius einer kraftübertragenden Walze (power roller) bezüglich einer Scheibe ausführt. Außerdem ist das Getriebe 3 nicht auf ein stufenlos regelbares Getriebe beschränkt, sondern kann auch ein mehrstufiges Getriebe sein. Im Fall eines mehrstufigen Getriebes wird ein Vorwärts-Rückwärts-Schaltvorgang durch Ineingriffbringen eingebauter Zahnräder ausgeführt, so dass die Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung 5 entbehrlich ist.
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Die Übertragungskupplung 4, die Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung 5 und das Getriebe 3 des vorstehend beschriebenen Antriebssystems werden durch eine Getriebesteuereinheit (TCU) 11 gesteuert, die als eine Steuereinheit dient, die eine Verarbeitung gemäß einem vorgespeicherten Programm auf der Basis von Parametern ausführt, die Betriebszustände des Hybridfahrzeugs anzeigen. Wie in 2 dargestellt ist, weist die TCU 11. einen Mikrocomputer 12 auf, der durch eine CPU, einen ROM, einen RAM, usw. gebildet wird, und Aktoren, beispielsweise verschiedenartige Ventile, zum Steuern von der Übertragungskupplung 4, der Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung 5 und dem Getriebe 3 zugeführtem Öldruck, werden gemäß einem durch den Mikrocomputer 12 ausgeführten Steuerprogramm angesteuert.
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Die TCU 11 ist über eine Hauptspannungsversorgungsleitung 13a, über die dem Mikrocomputer 12 eine Versorgungsspannung Vcc zugeführt wird, mit einer Batterie 15 verbunden. Ein Relaiskontakt eines nachstehend beschriebenen Selbstabschaltungsrelais 14 ist in der Hauptspannungsversorgungsleitung 13a angeordnet, und ein durch eine Steuerschaltung 16 betriebener Stromversorgungstransistor Tr1 ist zwischen dem Relaiskontakt des Selbstabschaltungsrelais 14 und dem Mikrocomputer 12 angeordnet.
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Der Stromversorgungstransistor Tr1 bildet eine Schaltung zum Vermindern und Stabilisieren einer Batteriespannung VB der Batterie 15 und zum Erzeugen der Versorgungsspannung Vcc zum Betreiben des Mikrocomputers 12. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Stromversorgungstransistor Tr1 durch einen pnp-Transistor gebildet. Ein Emitter des pnp-Transistors ist über eine Rückstromsperrdiode D1 mit dem Relaiskontakt des Selbstabschaltungsrelais 14 verbunden, ein Kollektor ist mit der Seite des Mikrocomputers 12 verbunden, und eine Basis ist mit der Steuerschaltung 16 verbunden. Die Steuerschaltung 16 wird durch einen Spannungsversorgungs-IC oder eine ähnliche Komponente gebildet und zum Steuern eines Basisstroms des Stromversorgungstransistors Tr1 und zum Einstellen/Stabilisieren der Batteriespannung VB auf die Versorgungsspannung Vcc (z. B. 5 V), bei der der Mikrocomputer 12 betrieben wird, und zum Zuführen der Versorgungsspannung Vcc zum Mikrocomputer 12 verwendet.
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Außerdem ist die TCU 11 über eine parallel zur Hauptspannungsversorgungsleitung 13a angeordnete Zündspannungsversorgungsleitung 17 mit der Batterie 15 verbunden. Ein Zündschalter 18, der durch den Fahrer ein- und ausgeschaltet wird, ist in der Zündspannungsversorgungsleitung 17 angeordnet, und der Zündschalter 18 ist zwischen der Rückstromsperrdiode D1 der Hauptspannungsversorgungsleitung 13a und dem Emitter des Stromversorgungstransistors Tr1 über eine vorgeschaltete Rückstromsperrdiode D2 verbunden.
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Nachstehend wird das Selbstabschaltungsrelais 14 beschrieben. Das Selbstabschaltungsrelais 14 bildet einen Hauptabschnitt einer Selbstabschaltungseinheit, die die Hauptspannungsversorgungsleitung 13a in einem leitfähigen Zustand hält, wenn der Zündschalter 18 eingeschaltet ist, und die Hauptspannungsversorgungsleitung 13a nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit unterbricht, wenn der Zündschalter 13a ausgeschaltet wird. D. h., die Hauptspannungsversorgung wird nicht sofort unterbrochen, sobald der Zündschalter 18 ausgeschaltet wird, so dass in der Zwischenzeit verschiedene Verarbeitungen, z. B. Speichern gelernter Werte und dergleichen, die unmittelbar vor dem Ausschalten des Zündschalters 18 gelernt wunden, in einem Sicherungsspeicher des Mikrocomputers 12, ausgeführt werden können.
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Wenn der Zündschalter 18 eingeschaltet ist, wird das Selbstabschaltungsrelais 14 durch den Mikrocomputer 12 derart angesteuert, dass der Relaiskontakt geschlossen und die Hauptspannungsversorgung zur TCU 11 aufrechterhalten wird. Insbesondere ist im Selbstabschaltungsrelais 14 ein Ende einer Relaisspule mit der Batterie 15 verbunden, und das andere Ende der Relaisspule ist über eine Rückstromsperrdiode D3 in einer Selbstabschaltungsleitung 13b mit einem Emitter eines Schalttransistors Tr2 (eines pnp-Transistors) verbunden. Ein Kollektor des Schalttransistors Tr2 ist geerdet, und eine Basis des Schalttransistors Tr2 ist mit dem Mikrocomputer 12 verbunden. Daher wird, wenn der Basis vom Mikrocomputer 12 ein Strom zugeführt wird, der Schalttransistor Tr2 eingeschaltet, wodurch die Relaisspule des Selbstabschaltungsrelais 14 erregt wird, so dass der Relaiskontakt schließt.
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Verschiedene Parameter, die Betriebszustände des Fahrzeugs anzeigen, wie beispielsweise mit dem Zündschalter 18 in Beziehung stehende EIN- und AUS-Signale, ein eine Beschleunigungspedalstellung anzeigendes Beschleunigungspedalstellungssignal, ein eine Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigendes Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein eine Verbrennungsmotordrehzahl anzeigendes Verbrennungsmotordrehzahlsignal und ein eine eingestellte Position eines Auswahlhebels anzeigendes Auswahlpositionssignal, werden einem Eingangsanschluss des Mikrocomputers 12 zugeführt. Der Mikrocomputer 12 führt gemäß einem vorgespeicherten Programm Rechenverarbeitungen basierend auf diesen Parametern aus und gibt Steuersignale zum Ansteuern der verschiedenen Aktoren über einen Ausgangsanschluss aus.
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Die Treiberschaltungseinheit 20 zum Ansteuern der verschiedenen Aktoren ist mit dem Ausgangsanschluss des Mikrocomputers 12 verbunden. Die Treiberschaltungseinheit 20 weist einen Puffer, einen Verstärker, ein Aktortreiberspannungselement, usw. auf und ist in der TCU 11 in einer Blockform oder in einer verteilten Form angeordnet, so dass sie den jeweiligen Aktoren zugeordnet ist. Die Hauptspannungsversorgungsleitung 13a, die sich von einem Punkt zwischen dem Relaiskontakt des Selbstabschaltungsrelais 14 und der Rückstromsperrelektrode D1 verzweigt, ist mit der Treiberschaltungseinheit 20 derart verbunden, dass die Hauptversorgungsspannung elektrischen Verbrauchern, wie beispielsweise den verschiedenen Aktoren, zugeführt wird, die mit einer Ausgangsseite der Treiberschaltungseinheit 20 verbunden sind.
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Die mit der Treiberschaltungseinheit 20 verbundenen Aktoren weisen einen Aktor (nachstehend als ”Übertragungskupplungsaktor” bezeichnet) 21 zum Betätigen der Übertragungskupplung 4, einen Aktor (nachstehend als ”Vorwärts-Rückwärts-Schaltaktor” bezeichnet) 22 zum Einrücken der Vorwärtskupplung oder der Rückwärtsbremse der Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung 5, einen Schaltaktor 23 zum Steuern eines Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 3 und verschiedene nicht dargestellte andere Aktoren auf.
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Der Übertragungskupplungsaktor 21 ist ein Aktor zum Ausrücken der Übertragungskupplung 4. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die Übertragungskupplung 4 eine normalerweise eingerückte Kupplung, so dass die Übertragungskupplung 4 durch Einschalten des Übertragungskupplungsaktors 21 ausgerückt wird.
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Der Vorwärts-Rückwärts-Schaltaktor 22 ist ein Aktor zum Steuern der Leistungsübertragung zwischen dem Elektromotor 2 und der Eingangswelle 3a des Getriebes 3 über die Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung 5. Wenn der Auswahlhebel auf einen N-(neutralen)Bereich oder einen P-(Park)Bereich eingestellt ist, ist sowohl die Vorwärtskupplung als auch die Rückwärtsbremse der Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung 5 ausgerückt, so dass die Leistungsübertragung zwischen dem Elektromotor 2 und dem Getriebe 3 unterbrochen ist.
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Wenn der Zündschalter 16 eingeschaltet und der Auswahlhebel auf einen Vorwärtsfahrbereich, z. B. einen D-(Fahr) Bereich eingestellt ist, rückt der Vorwärts-Rückwärts-Schaltaktor 22 die Vorwärtskupplung ein, so dass die Drehbewegung des Elektromotors 2 in einem normalen Drehbewegungszustand zur Eingangswelle 3a des Getriebes 3 übertragen wird. Wenn der Auswahlhebel auf einen R-(Rückwärts) Bereich eingestellt ist, rückt dagegen der Vorwärts-Rückwärts-Schaltaktor 22 die Rückwärtsbremse ein, so dass die Drehbewegung des Elektromotors 2 in einem Rückwärtsdrehbewegungszustand, vermindert auf eine vorgegebene Drehzahl, zur Eingangswelle 3a des Getriebes 3 übertragen wird.
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Der Schaltaktor 23 wird gemäß einem durch den Mikrocomputer 12 festgelegten Tastverhältnis EIN/AUS-gesteuert, um ein in einer Schaltsteuerungshydraulikschaltung angeordnetes Hydrauliksteuerungsventil anzusteuern. Durch Ändern einer relativen Rillenbreite (eines Wicklungsradius) zwischen der primären Riemenscheibe 3b und der sekundären Riemenscheibe 3d des Getriebes 3 wird ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis (Drehzahl der primären Riemenscheibe/Drehzahl der sekundären Riemenscheibe) eingestellt.
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Nachstehend wird die Steuerung des Antriebssystems durch die TCU 11 beschrieben. Im in 1 dargestellten Antriebssystem wird beispielsweise während einer normalen Fahrt ein EV-Fahrmodus unter Verwendung nur der Leistung des Elektromotors 2 ausgeführt, wohingegen während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt und einer Hochlastfahrt ein HEV-Fahrmodus unter Verwendung von Leistung sowohl vom Verbrennungsmotor 1 als auch vom Elektromotor 2 ausgeführt wird.
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Zunächst wird, wenn der Zündschalter 18 während eines Startvorgangs eingeschaltet wird, der Steuerschaltung 16 eine Versorgungsspannung zugeführt, wodurch die Steuerschaltung 16 aktiviert wird, so dass der Basis des Spannungsversorgungstransistors Tr1 ein vorgegebener Basisstrom zugeführt wird. Dadurch wird die durch den Spannungsversorgungstransistor Tr1 geregelte Versorgungsspannung Vcc dem Mikrocomputer 12 zugeführt, wodurch der Mikrocomputer 12 aktiviert wird.
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Wenn der Mikrocomputer 12 aktiviert ist, wird eine Verarbeitung gemäß einem vorgespeicherten Programm gestartet. Zunächst wird der Basis des Schalttransistors Tr2 ein vorgegebener Basisstrom zugeführt, so dass der Schalttransistor Tr2 eingeschaltet wird. Dadurch wird die Relaisspule des Selbstabschaltungsrelais 14 erregt, so dass der Relaiskontakt eingeschaltet (geschlossen) wird, wodurch die Hauptspannungsversorgung von der Hauptspannungsversorgungsleitung 13a aufrechterhalten wird.
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Außerdem wird durch Implementieren einer Rechenverarbeitung basierend auf den dem Mikrocomputer 12 eingegebenen jeweiligen Parametern ein Steuersignal an die Treiberschaltungseinheit 20 ausgegeben. Wenn der Übertragungskupplungsaktor 21 angesteuert wird, wird die Übertragungskupplung 4, die in einem normalen Zustand eingerückt ist, ausgerückt, so dass die Leistungsübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem Elektromotor 2 unterbrochen wird und der Fahrmodus auf den EV-Fahrmodus unter Verwendung des Elektromotors 2 geschaltet wird.
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Wenn der Auswahlhebel auf einen Vorwärtsfahrbereich, z. B. auf den D-Bereich, oder auf den R-(Rückwärts) Bereich eingestellt ist, wird dem Vorwärts-Rückwärts-Schaltaktor 22 eine Versorgungsspannung zugeführt. Wenn der Auswahlhebel auf den Vorwärtsfahrbereich eingestellt ist, ist die Vorwärtskupplung der Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung 5 eingerückt, so dass ein normaler Drehbewegungsbetrieb ausgeführt wird, wodurch die Drehbewegung des Elektromotors 2 im normalen Drehbewegungszustand zur Eingangswelle 3a des Getriebes 3 übertragen wird. Wenn der Auswahlhebel auf den R-Bereich eingestellt ist, ist dagegen die Rückwärtsbremse der Vorwärts-Rückwärts-Schaltkupplung 5 eingerückt, so dass ein Rückwärtsdrehbewegungsbetrieb ausgeführt wird, wodurch die Drehbewegung des Elektromotors 2 mit einer vorgegebenen verminderten Drehzahl zur Eingangswelle 3a des Getriebes 3 übertragen wird.
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Außerdem wird der Schaltaktor 23 durch das Tastverhältnis EIN/AUS-gesteuert, das dem Übersetzungsverhältnis (Drehzahl der primären Riemenscheibe/Drehzahl der sekundären Riemenscheibe) entspricht, das auf der Basis der Eingangsparameter so gesetzt wird, dass der Aktor mit einem dem Tastverhältnis entsprechenden Steuerstromwert aktiviert wird, wodurch das in der Schaltsteuerungshydraulikschaltung angeordnete Hydrauliksteuerungsventil betätigt wird. Wenn das Hydrauliksteuerungsventil betätigt wird, wird ein Öldruck (primärer Öldruck und sekundärer Öldruck), der der primären Riemenscheibe 3b und der sekundären Riemenscheibe 3d zugeführt wird, derart geändert, dass die relative Rillenbreite (Wicklungsradius) zwischen den beiden Riemenscheiben 3b und 3d sich ändert.
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Zu diesem Zeitpunkt überwacht die TCU 11 permanent den EIN/AUS-Zustand des Zündschalters 18 (den Zustand der Zündspannungsversorgungsleitung 17) unter Verwendung des Mikrocomputers 12, wobei, wenn die TCU 11 während des EV-Fahrmodus nach einer Ausrücksteuerung der Übertragungskupplung 4 erfasst, dass der Zündschalter 18 ausgeschaltet ist (die Zündspannungsversorgungsleitung 17 unterbrochen ist), bestimmt wird, dass eine Abnormalität aufgrund einer fehlerhaften Betätigung durch den Fahrer oder aufgrund einer Unterbrechung der Zündspannungsversorgungsleitung 17 aufgetreten ist. In diesem Fall wird, bis das Fahrzeug stoppt oder auf eine vorgegebene Geschwindigkeit abgebremst ist (in einem Maß abgebremst ist, bei dem keine plötzliche Last auf das Antriebssystem ausgeübt wird), der Relaiskontakt des Selbstabschaltungsrelais 14 auf einem eingeschalteten (geschlossenen) Zustand gehalten, anstatt eine Selbstabschaltungsoperation auszuführen, die normalerweise ausgeführt wird, wenn der Zündschalter 18 ausgeschaltet wird, und die Stromzufuhr zur TCU 11 wird gesichert, so dass die Übertragungskupplung 4 für einen EV-Fahrmodus auf dem ausgerückten Zustand gehalten wird. Durch diese Vorgehensweise wird ein übermäßiger Ruck aufgrund eines schnellen Einrückens der Übertragungskupplung 4 verhindert.
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D. h., wenn eine Fehlfunktion auftritt, die die TCU 11 veranlasst, den Betrieb zu unterbrechen, kann der Übertragungskupplungsaktor 21 nicht länger angesteuert werden. Daher ist die Übertragungskupplung 4 derart konfiguriert, dass sie in der Lage ist, mechanisch einzurücken, um eine Notbetrieb(Limb-Home)funktion zu realisieren, gemäß der eine Fahrt unter Verwendung ausschließlich des Verbrennungsmotors 1 ausgeführt wird. Daher wird, wenn während des EV-Fahrmodus festgestellt wird, dass der Zündschalter 18 ausgeschaltet ist (festgestellt wird, dass die Zündspannungsversorgungsleitung 17 unterbrochen ist), eine Selbstabschaltungsfunktion (eine Funktion zum Ausschalten des Selbstabschaltungsrelais 14 nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit von dem Zeitpunkt, zu dem der Zündschalter 18 ausgeschaltet wurde) aktiviert, wodurch die Spannungsversorgung von der Hauptspannungsversorgungsleitung 13a zu der TCU 11 und den jeweiligen Aktoren, einschließlich des Übertragungskupplungsaktors 21, unterbrochen wird. Dadurch wird die Übertragungskupplung 4 schnell mechanisch eingerückt, so dass eine plötzliche Last vom Verbrennungsmotor 1 auf das Antriebssystem ausgeübt wird, wodurch verschiedene Teile beschädigt werden können.
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Daher wird in diesem System, wenn während der EV-Fahrt festgestellt wird, dass der Zündschalter 18 ausgeschaltet ist (festgestellt wird, dass die Zündspannungsversorgungsleitung 17 unterbrochen ist), die Selbstabschaltungsfunktion gestoppt, während der Schalttransistor Tr2 der Selbstabschaltungsleitung 13b auf dem eingeschalteten Zustand gehalten wird, und die Übertragungskupplung 4 wird im ausgerückten Zustand gehalten, indem der Übertragungskupplungsaktor 21 im aktivierten Zustand gehalten wird. Durch diese Vorgehensweise wird die Überträgungskupplung 4 nicht schnell eingerückt, so dass keine plötzliche Last vom Verbrennungsmotor 1 auf das Antriebssystem ausgeübt wird. Dadurch kann eine schnelle Laständerung vermieden werden, so dass eine Beschädigung des Getriebes und eine schnelle Änderung des Fahrzeugverhaltens verhindert werden können.
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Wenn das Fahrzeug stoppt oder auf eine vorgegebene Geschwindigkeit abbremst (in einem derartigen Maß abbremst, dass keine plötzliche Last auf das Antriebssystem ausgeübt wird), wird die Hauptspannungsversorgung durch Aktivieren der Selbstabschaltungsfunktion gestoppt, und die Aktivierung des Übertragungskupplungsaktors 21 wird unterbrochen, so dass die Übertragungskupplung 4 mechanisch eingerückt wird. Durch diese Vorgehensweise kann eine Notbetrieb(Limb Home)funktion unter Verwendung ausschließlich der Leistung vom Verbrennungsmotor 1 eingeleitet werden.
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Die vorstehend beschriebene Verarbeitung wird durch den Mikrocomputer 12 der TCU 11 als Verarbeitung eines Selbstabschaltungssteuerprogramms ausgeführt. Nachstehend wird die Selbstabschaltungssteuerungsverarbeitung unter Verwendung eines in 3 dargestellten Ablaufdiagramms beschrieben.
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In der Selbstabschaltungssteuerungsverarbeitung wird zunächst in Schritt S1 bestimmt, ob der Zündschalter (IG-Schalter) 18 vom ein- auf den ausgeschalteten Zustand geschaltet worden ist oder nicht. Wenn ein EIN-AUS-Schaltvorgang des Zündschalters 18 erfasst wird, wird in Schritt S2 bestimmt, ob ein Fahrmodus unter Verwendung ausschließlich der Leistung des Elektromotors (EV-Fahrmodus) eingerichtet ist.
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Ob ein EV-Fahrmodus eingerichtet ist, wird anhand des Zustandes der Übertragungskupplung 4 bestimmt, oder genauer anhand eines Ausgangszustands eines Signals, das dem Übertragungskupplungsaktor 21 zum Ausrücken der Übertragungskupplung 4 zugeführt wird. Wenn die Übertragungskupplung 4 ausgerückt ist oder gerade ausgerückt wird, wird festgestellt, dass der EV-Fahrmodus eingerichtet ist, und wenn die Übertragungskupplung 4 eingerückt ist, wird festgestellt, dass der EV-Fahrtmodus nicht eingerichtet ist.
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Wenn der EV-Fahrmodus in Schritt S2 eingerichtet ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S3 fort, wo anhand des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals und dergleichen festgestellt wird, ob das Fahrzeug sich in Fahrt befindet. Wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug sich in Fahrt befindet, schreitet die Verarbeitung von Schritt S3 zu Schritt S4 fort, wo ein Zündschalterflag F_EV_IGOFF gesetzt wird, das anzeigt, ob während der Fahrt im EV-Fahrmodus der Zündschalter 18 vom ein- auf den ausgeschalteten Zustand geschaltet worden ist (F_EV_IGOFF = 1). Daraufhin schreitet die Verarbeitung zu Schritt S8 fort. Wenn in Schritt S3 festgestellt wird, dass das Fahrzeug sich nicht in Fahrt befindet, wird das Zündschalterflag F_EV_IGOFF in Schritt S6 gelöscht (F_EV_IGOFF = 0), woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S8 fortschreitet.
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Wenn dagegen der Zündschalter 18 in Schritt S1 nicht ausgeschaltet worden ist oder der EV-Fahrmodus in Schritt S2 nicht eingerichtet ist, wird in Schritt S5 bestimmt, ob das Fahrzeug sich in einem stationären Zustand befindet oder nicht. Wenn das Fahrzeug sich in einem stationären Zustand befindet, wird das Zündschalterflag F_EV_IGOFF in Schritt S6 gelöscht, woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S8 fortschreitet. Wenn das Fahrzeug sich nicht in einem stationären Zustand befindet, wird das Zündschalterflag F_EV_IGOFF in Schritt S7 auf dem vorangehenden Wert F_EV_IGOFF n-1 gehalten (F_EV_IGOFF = F_EV_IGOFF n-1), woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S8 fortschreitet.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Bestimmung in Schritt S5, ob das Fahrzeug sich in einem stationären Zustand befindet oder nicht, nicht auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von null beschränkt ist, sondern die Bestimmung kann unter Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Schwellenwert erfolgen, bei der beim Einrücken der Übertragungskupplung 4 keine plötzliche Last auf das Antriebssystems ausgeübt wird.
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Schritt S8 und die folgenden Schritte betreffen die Verarbeitung zum Ausführen oder Nichtausführen der Selbstabschaltungsfunktion unter Bezug auf das Zündschalterflag F_EV_IGOFF. Zunächst wird in Schritt S8 bestimmt, ob der Zündschalter 18 ausgeschaltet ist oder nicht. Wenn als Ergebnis festgestellt wird, dass der Zündschalter 18 nicht ausgeschaltet ist, schreitet die Verarbeitung von Schritt S8 zu Schritt S11 fort, wo das Selbstabschaltungsrelais 14 auf dem eingeschalteten Zustand gehalten wird (der Relaiskontakt geschlossen gehalten wird), indem der Schalttransistor Tr2 der Selbstabschaltungsleitung 13b auf einen eingeschalteten Zustand eingestellt wird, so dass die Hauptspannungsversorgung aufrechterhalten wird. Wenn in Schritt S8 festgestellt wird, dass der Zündschalter 18 ausgeschaltet ist, schreitet die Verarbeitung dagegen von Schritt S8 zu Schritt S9 fort, wo auf den Wert des Zündschalterflags F_EV_IGOFF Bezug genommen wird.
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Wenn in Schritt S9 F_EV_IGOFF = 1 ist, d. h., wenn während der Fahrt im EV-Fahrmodus der Zündschalter 18 vom ein- auf den ausgeschalteten Zustand geschaltet wurde und das Fahrzeug sich nicht im stationären Zustand befindet, schreitet die Verarbeitung von Schritt S9 zu Schritt S11 fort, wo die Hauptspannungsversorgung aufrechterhalten wird, indem das Selbstabschaltungsrelais 14 im eingeschalteten Zustand gehalten wird (der Relaiskontakt geschlossen gehalten wird). Daher wird, wenn der Zündschalter 18 während einer Fahrt im EV-Fahrmodus ausgeschaltet wird, die Übertragungskupplung 4 im ausgerückten Zustand gehalten, ohne dass die Selbstabschaltungsfunktion aktiviert wird, bis das Fahrzeug stoppt.
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Infolgedessen kann eine durch ein schnelles Einrücken der Kupplung verursachte schnelle Laständerung vermieden werden, wodurch eine Beschädigung des Getriebes und eine schnelle Änderung des Fahrzeugverhaltens vermieden werden können.
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Es wird darauf hingewiesen, dass zu diesem Zeitpunkt der Fahrer durch Aufleuchten oder Blinken einer auf einer Instrumententafel oder an einer ähnlichen Stelle bereitgestellten Warnlampe, Ausgabe einer Sprachmeldung über einen Lautsprecher, Darstellen einer Warnung auf einem Bildschirm oder auf eine ähnliche Weise darüber informiert wird, dass eine Abnormalität aufgetreten ist.
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Wenn dagegen in Schritt S9 F_EV_IGOFF = 0 ist, schreitet die Verarbeitung von Schritt S9 zu Schritt S10 fort, wo bestimmt wird, ob eine vorgegeben Zeit verstrichen ist oder nicht, seitdem der Zündschalter 18 ausgeschaltet worden ist. Die vorgegebene Zeit erstreckt sich von einem Zeitpunkt, zu dem der Zündschalter 18 ausgeschaltet wird, nachdem das Fahrzeug gestoppt hat, bis zu einem Zeitpunkt, an dem das Selbstabschaltungsrelais 14 ausgeschaltet wird, und dient als eine Wartezeit, bis die Selbstabschaltungsfunktion aktiviert wird.
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Bis die vorgegebene Zeit in Schritt S10 verstrichen ist, wird das Selbstabschaltungsrelais 14 in Schritt S11 auf dem eingeschalteten Zustand gehalten (der Relaiskontakt wird geschlossen gehalten), so dass die Hauptspannungsversorgung aufrechterhalten wird. Nachdem die vorgegebene Zeit verstrichen ist, wird das Selbstabschaltungsrelais 14 in Schritt S12 durch Ausschalten des Schalttransistors Tr2 der Selbstabschaltungsleitung 13b ausgeschaltet (der Relaiskontakt wird geöffnet), wodurch die Hauptspannungsversorgung unterbrochen wird. Wenn die Hauptspannungsversorgung unterbrochen ist, kann die Übertragungskupplung 4 mechanisch eingerückt werden, wodurch eine Notbetrieb(Limb-Home)funktion unter Verwendung ausschließlich der Leistung vom Verbrennungsmotor 1 ermöglicht wird.
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Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn während der EV-Fahrt, bei der die Übertragungskupplung 4 durch den Übertragungskupplungsaktor 21 ausgerückt ist, bestimmt wird, dass die Zündspannungsversorgungsleitung 17 unterbrochen ist (bestimmt wird, dass der Zündschalter 18 ausgeschaltet ist), die Selbstabschaltungsfunktion gestoppt, indem der Schalttransistor Tr2 der Selbstabschaltungsleitung 13b auf einem eingeschalteten Zustand gehalten wird, wodurch der Übertragungskupplungsaktor 21 weiterhin in Betrieb bleibt. Infolgedessen kann eine durch ein schnelles Einrücken der Übertragungskupplung verursachte schnelle Laständerung vermieden werden, wodurch eine Beschädigung des Getriebes und eine schnelle Änderung des Fahrzeugverhaltens vermieden werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-083847 [0001]
- JP 2006-15875 A [0003]
