DE102020120494A1

DE102020120494A1 - Steuereinrichtung und steuerverfahren für ein hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102020120494A1
Application number: DE102020120494.9A
Authority: DE
Inventors: Tooru Matsubara; Atsushi Tabata; Koichi Okuda; Yasutaka TSUCHIDA; Kenta Kumazaki; Tatsuya Imamura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2021-02-11
Also published as: US20210039626A1; JP2021028211A; JP7331548B2; CN112428979A; US11541869B2

Abstract

Es werden eine Steuereinrichtung und ein Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das einen Motor mit einem Lader, der als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, eine Rotationsmaschine, die als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, und eine Leistungsspeichervorrichtung, die konfiguriert ist, um elektrische Leistung zu der Rotationsmaschine zu übertragen und von dieser zu erhalten, aufweist. Die Steuereinrichtung bestimmt, ob ein Betrieb des Laders begrenzt ist, kompensiert einen Drehmomentmangel des Motors aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders durch ein Drehmoment der Rotationsmaschine, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, und schränkt eine Abnahme eines Betrages der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung stärker ein, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung und ein Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug, das einen Motor mit einem Lader und eine Rotationsmaschine als Fahrantriebsleistungsquellen aufweist.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Hybridfahrzeug ist bekannt, das einen Motor mit einem Lader, eine Rotationsmaschine und eine Leistungsspeichervorrichtung aufweist, die elektrische Leistung zu der Rotationsmaschine überträgt und von dieser erhält, und den Motor und die Rotationsmaschine als Antriebsleistungsquellen verwendet. Wie in JP 63 - 227 955 A beschrieben ist es bei einem Motor mit einem Lader wahrscheinlich, dass bei Zunahme des Ladedrucks Klopfen auftritt. Dagegen wird, wie in JP 63 - 227 955 A beschrieben, beim Auftreten von Klopfen der Betrieb des Laders begrenzt, um den Ladedruck von dem Lader zu verringern.
Zusammenfassung der Erfindung
Wenn der Betrieb des Laders begrenzt ist, ist ein Motordrehmoment begrenzt, was zu einer Abnahme der Antriebsleistung in Bezug auf eine erforderliche Antriebsleistung für das Fahrzeug führt. Daher kann die Kompensation eines Drehmomentmangels des Motors aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders durch Drehmomentunterstützung mittels der Rotationsmaschine in Betracht gezogen werden. Jedoch besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die in einer Leistungsspeichervorrichtung gespeicherte Menge an elektrischer Leistung abnimmt und die Drehmomentunterstützung dann nicht ausgeführt werden kann, wenn die Häufigkeit der Durchführung der Drehmomentunterstützung zunimmt.
Die Erfindung stellt eine Steuereinrichtung und ein Steuerverfahren bereit, die verhindern können, dass die Drehmomentunterstützung durch eine Rotationsmaschine aufgrund einer Abnahme einer Menge an elektrischer Leistung, die in einer Leistungsspeichervorrichtung in einem Hybridfahrzeug gespeichert ist, das einen Motor mit einem Lader und eine Rotationsmaschine als Fahrantriebsleistungsquellen verwendet und bei dem ein Drehmomentmangel in dem Motor aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders durch eine Drehmomentunterstützung mittels der Rotationsmaschine kompensiert wird, nicht ausgeführt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, wobei das Hybridfahrzeug einen Motor mit einem Lader, der als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, eine Rotationsmaschine, die als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, und eine Leistungsspeichervorrichtung aufweist, die konfiguriert ist, um elektrische Leistung zu der Rotationsmaschine zu übertragen und von dieser zu erhalten. Die Steuereinrichtung weist auf: eine Zustandsbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob ein Betrieb des Laders begrenzt ist; eine Drehmomentkompensationseinheit, die konfiguriert ist, um einen Drehmomentmangel des Motors aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders durch ein Drehmoment der Rotationsmaschine zu kompensieren, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist; und eine Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung, die konfiguriert ist, um eine Abnahme einer Menge der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung stärker einzuschränken, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist.
Mit der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Steuereinrichtung in der Konfiguration, in der ein Drehmomentmangel des Motors aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders durch ein Drehmoment der Rotationsmaschine kompensiert wird, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, eine Abnahme einer Menge der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung stärker eingeschränkt wird, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist. Dementsprechend kann verhindert werden, dass der Drehmomentmangel des Motors nicht durch das Drehmoment der Rotationsmaschine aufgrund einer Abnahme der Menge der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung während der Fahrt kompensiert wird.
Die Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann ein Automatikgetriebe in einem Leistungsübertragungsweg zwischen den Fahrantriebsleistungsquellen und Antriebsrädern aufweisen, und die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung kann konfiguriert sein, um eine Gangschaltlinie des Automatikgetriebes auf eine Seite mit höherer Drehzahl zu verschieben, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist.
Mit der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug mit dieser Konfiguration wird die Anzahl der Gangschaltvorgänge des Automatikgetriebes geringer, wenn der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist, da die Gangschaltlinie des Automatikgetriebes auf eine Seite mit hoher Drehzahl verschoben wird. Dementsprechend ist es möglich, den Leistungsverbrauch aufgrund des Gangschaltens des Automatikgetriebes einzuschränken und eine Abnahme einer in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten Menge an elektrischer Leistung einzuschränken.
In der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dieser Konfiguration kann die Zustandsbestimmungseinheit konfiguriert sein, um die Kontinuität eines Zustands zu bestimmen, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist. Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung kann konfiguriert sein, um einen Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie des Automatikgetriebes auf eine Seite mit höherer Drehzahl festzulegen, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang andauert, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz andauert.
Mit der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug mit dieser Konfiguration ist ein Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie des Automatikgetriebes auf einer Seite mit hoher Drehzahl größer, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist. Da ein Drehmomentmangel des Motors häufiger durch das Drehmoment der Rotationsmaschine kompensiert wird, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, ist es wahrscheinlich, dass ein Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung im Vergleich zu einem Fall abnimmt, in dem bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist. Da der Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie des Automatikgetriebes größer ist und die Anzahl der Gangschaltvorgänge des Automatikgetriebes geringer ist, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist, ist es dementsprechend möglich, den Leistungsverbrauch aufgrund des Gangschaltens des Automatikgetriebes einzuschränken. Da der Leistungsverbrauch der Leistungsspeichervorrichtung aufgrund des Gangschaltens des Automatikgetriebes gemäß dem Zustand eingeschränkt ist, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, ist es auf diese Weise möglich, eine Abnahme der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten Menge an elektrischer Leistung einzuschränken.
In der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt kann die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung konfiguriert sein, um ein regeneratives Drehmoment zu einer Zeit der Regeneration der Rotationsmaschine zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist.
Mit der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug mit dieser Konfiguration nimmt, da das regenerative Drehmoment zu der Zeit der Regeneration der Rotationsmaschine größer ist, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders ist nicht begrenzt ist, der Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung zu der Zeit der Regeneration der Rotationsmaschine zu und somit ist es möglich, eine Abnahme der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten Menge an elektrischen Leistung einzuschränken.
In der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dieser Konfiguration kann die Zustandsbestimmungseinheit konfiguriert sein, um die Kontinuität eines Zustands zu bestimmen, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist. Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung kann konfiguriert sein, um einen Betrag der Zunahme des regenerativen Drehmoments zu der Zeit der Regeneration der Rotationsmaschine festzulegen, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist.
Mit der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug mit dieser Konfiguration ist ein Betrag der Zunahme des regenerativen Drehmoments zu der Zeit der Regeneration der Rotationsmaschine größer, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist. Es ist wahrscheinlicher, dass der Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung abnimmt, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist, aber da der Ladezustand zu der Zeit der Regeneration der Rotationsmaschine größer wird, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist, ist es möglich, eine Abnahme der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Menge an elektrischer Leistung einzuschränken.
In der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dem ersten Aspekt kann die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung konfiguriert sein, um die Fahrt mit nur der Rotationsmaschine als die Fahrantriebsleistungsquelle zu begrenzen, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist.
Mit der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug mit dieser Konfiguration ist es, da die Fahrt mit nur der Rotationsmaschine als Fahrantriebsleistungsquelle stärker begrenzt ist, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist, möglich, eine Abnahme des Ladezustands der Leistungsspeichervorrichtung einzuschränken, indem die Fahrt nur durch Verwendung der Rotationsmaschine begrenzt wird, um den Leistungsverbrauch in der Leistungsspeichervorrichtung einzuschränken, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist.
In der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dieser Konfiguration kann die Zustandsbestimmungseinheit konfiguriert sein, um die Kontinuität eines Zustands zu bestimmen, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist. Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung kann konfiguriert sein, um einen Betrag der Begrenzung der Fahrt mit nur der Rotationsmaschine als Fahrantriebsleistungquelle festzulegen, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist.
Mit der Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug mit dieser Konfiguration ist ein Betrag der Begrenzung der Fahrt mit nur der Rotationsmaschine als Fahrtantriebsleistungquelle größer, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist. Es ist wahrscheinlicher, dass der Ladezustand der Leistungsspeichervorrichtung abnimmt, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist, aber da die Fahrt mit nur der Rotationsmaschine als Fahrantriebsleistungsquelle stärker begrenzt ist, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders begrenzt ist, kurz ist, ist es möglich, den Leistungsverbrauch aufgrund der Fahrt nur mit der Rotationsmaschine einzuschränken und eine Abnahme des Ladezustands der Leistungsspeichervorrichtung einzuschränken.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug vorgesehen, das einen Motor mit einem Lader, der als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, eine Rotationsmaschine, die als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, und eine Leistungsspeichervorrichtung aufweist, die konfiguriert ist, um elektrische Leistung zu der Rotationsmaschine zu übertragen und von dieser zu erhalten. Das Steuerverfahren weist die Schritte auf: Bestimmen, ob ein Betrieb des Laders begrenzt ist; Kompensieren eines Drehmomentmangels des Motors aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders durch ein Drehmoment der Rotationsmaschine, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist; und stärkeres Einschränken einer Abnahme eines Betrages der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist in der Konfiguration, in der ein Drehmomentmangel des Motors aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders durch ein Drehmoment der Rotationsmaschine kompensiert wird, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, eine Abnahme einer Menge der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung stärker eingeschränkt, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders nicht begrenzt ist. Dementsprechend kann erhindert werden, dass der Drehmomentmangel des Motors nicht durch das Drehmoment der Rotationsmaschine aufgrund einer Abnahme der Menge der in der Leistungsspeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Leistung kompensiert wird.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische sowie industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend in Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. In den Zeichnungen:

1 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Fahrzeugs darstellt, auf das ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird, und das Hauptteile einer Steuerfunktion und eines Steuersystems für verschiedene Arten der Steuerung in dem Fahrzeug darstellt;
2 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Motors darstellt, der in dem Fahrzeug montiert ist;
3 ist eine Betriebstabelle, die eine Beziehung zwischen Kombinationen eines Gangschaltvorgangs eines in 1 dargestellten mechanischen Stufengetriebes und Vorgänge von Eingriffsvorrichtungen darstellt, die darin verwendet werden;
4 ist ein kollineares Diagramm, das eine relative Beziehung zwischen Drehzahlen von Drehelementen in einem elektrischen stufenlosen Getriebe und dem im Fahrzeug montierten mechanischen Stufengetriebe darstellt;
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Gangstufen-Zuordnungstabelle darstellt, in der eine Mehrzahl von Scheingangstufen einer Mehrzahl von AT-Gangstufen in dem mechanischen Stufengetriebe zugeordnet sind;
6 ist ein Diagramm, das einen Hydraulikdrucksteuerkreis einer im Fahrzeug montierten Leistungsübertragungsvorrichtung darstellt und eine Hydraulikdruckquelle darstellt, die dem Hydraulikdrucksteuerkreis ein Hydrauliköl zuführt;
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines optimalen Motorbetriebspunkts des Motors darstellt;
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Scheingangstufen-Schaltkennfelds darstellt, das zur Gangschaltsteuerung einer Mehrzahl von Scheingangstufen verwendet wird;
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Leistungsquellen-Schaltkennfelds darstellt, das zum Schalten der Steuerung der Elektromotorantriebsfahrt und der Hybridfahrt des Fahrzeugs verwendet wird;
10 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Kontinuität der Betriebsbegrenzung eines im Motor montierten Laders und einem Verschiebungsbetrag einer Gangschaltlinie eines Automatikgetriebes darstellt;
11 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders und einem regenerativen Drehmoment einer zweiten Rotationsmaschine darstellt;
12 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders und einem Zielwert eines Ladezustandswerts darstellt;
13 ist ein Antriebsleistungsquellen-Schaltkennfeld, das verwendet wird, wenn bestimmmt wird, dass der Betrieb des Laders begrenzt ist;
14 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Hauptteils eines Steuervorgangs einer elektronischen Steuereinheit darstellt, die in einer Steuereinrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen ist, d.h. ein Steuervorgang zum stabilen Durchführen einer Drehmomentunterstützung mit einem Drehmoment einer zweiten Rotationsmaschine, wenn der Betrieb des Laders begrenzt ist; und
15 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Fahrzeugs darstellt, auf das ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Zeichnungen in den folgenden Ausführungsbeispielen sind in geeigneter Weise vereinfacht oder abgewandelt und Größenverhältnisse und Formen verschiedener Teile und dergleichen sind nicht notwendigerweise genau.
1 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Fahrzeugs 10 darstellt, auf das ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird, und Hauptteile eines Steuersystems für verschiedene Arten der Steuerung in dem Fahrzeug darstellt. In 1 ist das Fahrzeug 10 ein Hybridfahrzeug, das einen Motor 12, eine erste Rotationsmaschine MG1 und eine zweite Rotationsmaschine MG2 aufweist. Das Fahrzeug 10 weist auch Antriebsräder 14 und eine Leistungsübertragungsvorrichtung 16 auf, die in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Motor 12 und den Antriebsrädern 14 vorgesehen ist.
2 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration des Motors 12 darstellt. In 2 ist der Motor 12 eine Fahrleistungsquelle des Fahrzeugs 10 und ist ein bekannter Verbrennungsmotor wie beispielsweise ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor mit einem Lader 18, d.h. ein Motor mit dem Lader 18. Ein Ansaugrohr 20 ist in einem Ansaugsystem des Motors 12 vorgesehen, und das Ansaugrohr 20 ist mit einem Ansaugkrümmer 22 verbunden, der an einem Motorkörper 12a angebracht ist. Ein Abgasrohr 24 ist in einem Abgassystem des Motors 12 vorgesehen, und das Abgasrohr 24 ist mit einem Abgaskrümmer 26 verbunden, der an dem Motorkörper 12a angebracht ist. Der Lader 18 ist ein bekannter Lader des Abgasturbinentyps (Turbolader), d.h. ein Abgasturbinenlader (Turbolader), einschließlich eines Kompressors 18c, der in dem Ansaugrohr 20 vorgesehen ist, und einer Turbine 18t, die in dem Abgasrohr 24 vorgesehen ist. Die Turbine 18t wird von Abgas, d.h. einem Abgasstrom, drehend angetrieben. Der Kompressor 18c ist mit der Turbine 18t verbunden und wird von der Turbine 18t drehend angetrieben, um Luft zu komprimieren, die in den Motor 12 gesaugt wird, d.h. Ansaugluft.
Ein Abgasbypass 28, der bewirkt, dass das Abgas die Turbine 18t umgeht und von stromaufwärts nach stromabwärts in Bezug zu der Turbine 18t strömt, ist parallel in dem Abgasrohr 24 vorgesehen. Ein Ablasssperrventil (=WGV) 30, das kontinuierlich ein Verhältnis von einem Abgas, das durch den Abgasbypass 28 strömt, zu einem Abgas steuert, das durch die Turbine 18t strömt, ist in dem Abgasbypass 28 vorgesehen. Eine Ventilöffnung des Ablasssperrventil 30 wird kontinuierlich eingestellt, indem bewirkt wird, dass eine elektronische Steuereinheit 100, die später beschrieben wird und die in einer Steuereinrichtung für das Fahrzeug 10 vorgesehen ist, einen Aktuator betätigt, der nicht dargestellt ist. Wenn die Ventilöffnung des Ablasssperrventils 30 zunimmt, wird das Abgas des Motors 12 eher über den Abgasbypass 28 abgegeben. Dementsprechend nimmt in einem geladenen Zustand des Motors 12, in dem ein Ladevorgang des Laders 18 wirksam ist, ein Ladedruck Pchg von dem Lader 18 ab, wenn die Ventilöffnung des Ablasssperrventils 30 zunimmt. Der Ladedruck Pchg von dem Lader 18 ist ein Druck der Ansaugluft und ist ein Luftdruck stromabwärts von dem Kompressor 18c in dem Ansaugrohr 20. Eine Seite, auf welcher der Ladedruck Pchg niedrig ist, ist zum Beispiel eine Seite mit einem Druck der Ansaugluft in einem nichtgeladenen Zustand des Motors 12, auf welcher der Ladevorgang des Laders 18 überhaupt nicht funktioniert, d.h. eine Seite mit einem Druck der Ansaugluft in einem Motor ohne Lader 18. Ein Katalysator 31 ist stromabwärts in dem Abgasrohr 24 vorgesehen.
Ein Luftfilter 32 ist in einem Einlass des Ansaugrohrs 20 vorgesehen, und ein Luftmengenmesser 34, der eine Menge der Ansaugluft Qair des Motors 12 misst, ist in dem Ansaugrohr 20 stromabwärts des Luftfilters 32 und stromaufwärts des Kompressors 18c vorgesehen. Ein Ladeluftkühler 36, der ein Wärmetauscher ist, der die durch den Lader 18 komprimierte Ansaugluft durch Austausch von Wärme zwischen Ansaugluft und Außenluft oder einem Kühlmittel kühlt, ist in dem Ansaugrohr 20 stromabwärts des Kompressors 18c vorgesehen. Ein elektronisches Drosselventil 38, dessen Öffnungs- und Schließvorgänge gesteuert werden, indem bewirkt wird, dass die elektronische Steuereinheit 100, die später beschrieben wird, einen Drosselventilaktuator betätigt, der nicht dargestellt ist, ist in dem Ansaugrohr 20 stromabwärts von dem Ladeluftkühler 36 und stromaufwärts von dem Ansaugkrümmer 22 vorgesehen. Ein Ladedrucksensor 40, der einen Ladedruck Pchg von dem Lader 18 erfasst, und ein Ansauglufttemperatursensor 42, der eine Ansauglufttemperatur THairin erfasst, welche die Temperatur der Ansaugluft ist, sind in dem Ansaugrohr 20 zwischen dem Ladeluftkühler 36 und dem elektronischen Drosselventil 38 vorgesehen. Ein Drosselventilöffnungssensor 44, der eine Drosselventilöffnung θth erfasst, die eine Öffnung des elektronischen Drosselventils 38 ist, ist in der Nähe des elektronischen Drosselventils 38 zum Beispiel in einem Drosselventilaktuator vorgesehen. Ein Abgaslufttemperatursensor 45, der eine Abgaslufttemperatur THairout erfasst, die der Temperatur des Katalysators 31 entspricht, ist in dem Katalysator 31 vorgesehen.
Ein Luftumwälzbypass 46, der Luft umwälzt, um den Kompressor 18c zu umgehen, ist parallel in dem Ansaugrohr 20 von stromabwärts nach stromaufwärts in Bezug auf den Kompressor 18c vorgesehen. Zum Beispiel ist in dem Luftumwälzbypass 46 ein Luftbypassventil (=ABV) 48 vorgesehen, das zu der Zeit des plötzlichen Schließens der elektronischen Drosselventils 38 geöffnet wird, um das Auftreten eines Stoßes einzuschränken und den Kompressor 18c zu schützen. Eine Ventilöffnung des Luftbypassventils 48 wird kontinuierlich eingestellt, indem bewirkt wird, dass die elektronische Steuereinheit 100, die später beschrieben wird, einen Aktuator betätigt, der nicht dargestellt ist.
In dem Motor 12 wird ein Motordrehmoment Te, das ein Ausgangsdrehmoment des Motors 12 ist, gesteuert, indem bewirkt wird, dass die elektronische Steuereinheit 100, die später beschrieben wird, eine Motorsteuervorrichtung 50 (siehe 1) steuert, die das elektronische Drosselventil 38, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Zündvorrichtung, das Ablasssperrventil 30 oder das Luftbypassventil 48 aufweist.
In Bezug auf 1 sind die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 rotierende elektrische Maschinen mit einer Funktion eines Elektromotors (eines Motors) und einer Funktion eines Leistungsgenerators (eines Generators) und sind sogenannte Motorgeneratoren. Die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 können als Leistungsquelle für die Fahrt des Fahrzeugs 10 dienen. Die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 sind über einen Wechselrichter 52, der im Fahrzeug 10 vorgesehen ist, mit einer Batterie 54 verbunden, die im Fahrzeug 10 vorgesehen ist. In der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 werden ein MG1-Drehmoment Tg, das ein Ausgangsdrehmoment der ersten Rotationsmaschine MG1 ist, und ein MG2-Drehmoment Tm gesteuert, das ein Ausgangsdrehmoment der zweiten Rotationsmaschine MG2 ist, indem bewirkt wird, dass die elektronische Steuereinheit 100, die später beschrieben wird, den Wechselrichter 52 steuert. Zum Beispiel ist in dem Fall einer Vorwärtsdrehung ein Ausgangsdrehmoment einer Rotationsmaschine ein Leistungsmoment bei einem positiven Drehmoment, das eine Beschleunigungsseite ist, und ist ein regeneratives Drehmoment bei einem negativen Drehmoment, das eine Verlangsamungsseite ist. Die Batterie 54 ist eine Leistungsspeichervorrichtung, die elektrische Leistung zu der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 überträgt und von diesen erhält. Die erste Rotationsmaschine MG1 und die zweite Rotationsmaschine MG2 sind in einem Gehäuse 56 vorgesehen, das ein nicht-drehendes Element ist, das an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist.
Eine Leistungsübertragungsvorrichtung 16 weist ein elektrisches, stufenloses Getriebe 58 und ein mechanisches Stufengetriebe 60 auf, die in Reihe auf einer gemeinsamen Achse in einem Gehäuse 56 angeordnet sind, das ein nicht-drehendes Element ist, das an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Das elektrische stufenlose Getriebe 58 ist direkt oder indirekt über einen nicht dargestellten Dämpfer oder dergleichen mit dem Motor 12 verbunden. Das mechanische Stufengetriebe 60 ist mit einer Ausgangsseite des elektrischen stufenlosen Getriebes 58 verbunden. Die Leistungsübertragungsvorrichtung 16 weist eine Differentialgetriebeeinheit 64, die mit einer Ausgangswelle 62 verbunden ist, die ein Ausgangsdrehelement des mechanischen Stufengetriebes 60 ist, und eine Achse 66 auf, die mit der Differentialgetriebeeinheit 64 verbunden ist. In der Leistungsübertragungsvorrichtung 16 wird Leistung, die von dem Motor 12 oder der zweiten Rotationsmaschine MG2 ausgegeben wird, auf das mechanische Stufengetriebe 60 übertragen, und wird von dem mechanischen Stufengetriebe 60 auf die Antriebsräder 14 über die Differentialgetriebeeinheit 64 oder dergleichen übertragen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung 16 mit dieser Konfiguration wird für ein Fahrzeug vom Typ Frontmotor-Heckantrieb (FR) verwendet. In der folgenden Beschreibung wird das elektrische stufenlose Getriebe 58 als stufenloses Getriebe 58 und das mechanische Stufengetriebe 60 als Stufengetriebe 60 bezeichnet. Leistung ist gleichbedeutend mit Drehmoment oder Kraft, wenn nicht speziell unterschieden wird. Das stufenlose Getriebe 58, das Stufengetriebe 60 oder dergleichen ist so angeordnet, um in Bezug auf die gemeinsame Achse im Wesentlichen symmetrisch zu sein, und eine untere Hälfte in Bezug auf die Achse ist in 1 nicht dargestellt. Die gemeinsame Achse ist eine Achse einer Kurbelwelle des Motors 12, einer mit der Kurbelwelle verbundenen Verbindungswelle 68 oder dergleichen.
Das stufenlose Getriebe 58 weist die erste Rotationsmaschine MG1 und einen Differentialmechanismus 72, der ein Leistungsaufteilungsmechanismus ist, der die Leistung des Motors 12 mechanisch auf die erste Rotationsmaschine MG1 aufteilt, und ein Zwischengetriebeelement 70 auf, das ein Ausgangsdrehelement des stufenlosen Getriebes 58 ist. Die zweite Rotationsmaschine MG2 ist in einer leistungsübertragenden Weise mit dem Zwischengetriebeelement 70 verbunden. Die erste Rotationsmaschine MG1 ist eine Rotationsmaschine, auf welche die Leistung des Motors 12 übertragen wird. Da das Zwischengetriebeelement 70 mit den Antriebsrädern 14 über das Stufengetriebe 60 verbunden ist, ist die zweite Rotationsmaschine MG2 eine Rotationsmaschine, die in einer leistungsübertragenden Weise mit den Antriebsrädern 14 verbunden ist. Das stufenlose Getriebe 58 ist ein elektrisches stufenloses Getriebe, bei dem ein Differentialzustand des Differentialmechanismus 72 durch Steuern des Betriebszustands der ersten Rotationsmaschine MG1 gesteuert wird. Die erste Rotationsmaschine MG1 ist eine Rotationsmaschine, die eine Motordrehzahl Ne steuern kann, die eine Drehzahl des Motors 12 ist, zum Beispiel eine Rotationsmaschine, welche die Motordrehzahl Ne erhöhen kann. Die Leistungsübertragungsvorrichtung 16 überträgt Leistung einer Leistungsquelle auf die Antriebsräder 14. Die Steuerung des Betriebszustands der ersten Rotationsmaschine MG1 entspricht der Durchführung einer Betriebssteuerung der ersten Rotationsmaschine MG1.
Der Differentialmechanismus 72 ist aus einem Einzelritzel-Planetengetriebeeinheit gebildet und weist ein Sonnenrad S0, einen Träger CA0 und ein Hohlrad R0 auf. Der Motor 12 ist mit dem Träger CA0 über die Verbindungswelle 68 in einer leistungsübertragenden Weise verbunden, die erste Rotationsmaschine MG1 ist mit dem Sonnenrad S0 in einer leistungsübertragenden Weise verbunden, und die zweite Rotationsmaschine MG2 ist mit dem Hohlrad R0 in einer leistungsübertragenden Weise verbunden. In dem Differentialmechanismus 72 dient der Träger CA0 als ein Eingangselement, das Sonnenrad S0 dient als ein Reaktionselement und das Hohlrad R0 dient als ein Ausgangselement.
Das Stufengetriebe 60 ist ein Automatikgetriebe, das einen Teil eines Leistungsübertragungsweges zwischen dem Zwischengetriebeelement 70 und den Antriebsrädern 14 bildet, und ist ein Automatikgetriebe, das einen Teil eines Leistungsübertragungsweges zwischen den Fahrantriebsleistungsquellen (der Motor 12 und die zweite Rotationsmaschine MG2) und den Antriebsrädern 14 bildet. Das Zwischengetriebeelement 70 dient auch als ein Eingangsdrehelement des Stufengetriebes 60. Da die zweite Rotationsmaschine MG2 mit dem Zwischengetriebeelement 70 verbunden ist, um sich einheitlich zu drehen, oder der Motor 12 mit der Eingangsseite des stufenlosen Getriebes 58 verbunden ist, ist das Stufengetriebe 60 ein Automatikgetriebe, das einen Teil des Leistungsübertragungsweges zwischen der zweiten Rotationsmaschine MG2 und dem Motor 12 bildet, die Fahrantriebsleistungsquellen und die Antriebsräder 14 sind. Das Zwischengetriebeelement 70 ist ein Getriebeelement, das die Leistung der Leistungsquelle auf die Antriebsräder 14 überträgt. Das Stufengetriebe 60 ist zum Beispiel ein bekanntes Automatikgetriebe vom Planetengetriebetyp, das ein Mehrzahl von Planetengetriebeeinheiten wie beispielsweise eine erste Planetengetriebeeinheit 74 und ein zweite Planetengetriebeeinheit 76 und eine Mehrzahl von Eingriffsvorrichtungen wie beispielsweise eine Einwegkupplung F1, eine Kupplung C1, eine Kupplung C2, eine Bremse B1 und eine Bremse B2 aufweist. In der folgenden Beschreibung werden die Kupplung C1, die Kupplung C2, die Bremse B1 und die Bremse B2 einfach als Eingriffsvorrichtungen CB bezeichnet, wenn diese nicht speziell voneinander unterschieden werden.
Jede Eingriffsvorrichtung CB ist eine hydraulische Reibungseingriffsvorrichtung, die aus einer Mehrscheiben- oder Einscheibenkupplung oder -bremse, die von einem hydraulischen Aktuator gedrückt wird, und einer Bandbremse gebildet ist, die von einem hydraulischen Aktuator oder dergleichen angezogen wird. Der Betriebszustand, wie zum Beispiel ein Eingriffszustand oder ein Aussereingriffszustand jeder Eingriffsvorrichtung CB, wird durch eingestellte Hydraulikdrücke Pc1, Pc2, Pb1 und Pb2 der Eingriffsvorrichtung CB (siehe 6, die später beschrieben wird) geschaltet, die von einem Hydraulikdrucksteuerkreis 78 ausgegeben werden, der in dem Fahrzeug 10 vorgesehen ist.
In dem Stufengetriebe 60 sind Drehelemente der ersten Planetengetriebeeinheit 74 und der zweiten Planetengetriebeeinheit 76 teilweise direkt oder indirekt über die Eingriffsvorrichtung CB oder die Einwegkupplung F1 miteinander verbunden oder mit dem Zwischengetriebeelelement 70, dem Gehäuse 56 oder der Ausgangswelle 62 verbunden. Die Drehelemente der ersten Planetengetriebeeinheit 74 sind ein Sonnenrad S1, ein Träger CA1 und ein Hohlrad R1, und die Drehelemente der zweiten Planetengetriebeeinheit 76 sind ein Sonnenrad S2, ein Träger CA2 und ein Hohlrad R2.
Das Stufengetriebe 60 ist ein Stufengetriebe, bei dem eine Gangstufe aus einer Mehrzahl von Gangschaltstufen (auch als Gangstufen bezeichnet) mit unterschiedlichen Gangschaltverhältnissen (auch als Übersetzungsverhältnisse bezeichnet) yat (= AT-Eingangsdrehzahl Ni / Ausgangsdrehzahl No) ausgebildet werden, zum Beispiel durch Eingriff einer vorgegebenen Eingriffsvorrichtung, die eine Eingriffsvorrichtung aus einer Mehrzahl von Eingriffsvorrichtungen ist. Das heißt, Gangschaltstufen in dem Stufengetriebe 60 werden umgeschaltet, d.h. das Gangschalten wird durchgeführt, indem bewirkt wird, dass eine Mehrzahl von Eingriffsvorrichtungen selektiv miteinander in Eingriff gebracht werden. Das Stufengetriebe 60 ist ein Stufenautomatikgetriebe, in dem jeweils eine Mehrzahl von Gangstufen ausgebildet werden. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Gangstufe, die in dem Stufengetriebe 60 ausgebildet ist, als eine AT-Gangstufe bezeichnet. Die AT-Eingangsdrehzahl Ni ist eine Eingangsdrehzahl des Stufengetriebes 60, die eine Drehzahl des Eingangsdrehelements des Stufengetriebes 60 ist und den gleichen Wert wie die Drehzahl des Zwischengetriebeelements 70 und den gleichen Wert wie eine MG2-Drehzahl Nm hat, welche die Drehzahl der zweiten Rotationsmaschine MG2 ist. Die AT-Eingangsdrehzahl Ni kann durch die MG2-Drehzahl Nm ausgedrückt werden. Die Ausgangsdrehzahl No ist eine Drehzahl der Ausgangswelle 62, die eine Ausgangsdrehzahl des Stufengetriebes 60 ist, und ist auch eine Ausgangsdrehzahl eines Verbundgetriebes 80, das ein Gesamtgetriebe einschließlich des stufenlosen Getriebes 58 und des Stufengetriebes 60 ist. Das Verbundgetriebe 80 ist ein Getriebe, das einen Teil des Leistungsübertragungsweges zwischen dem Motor 12 und den Antriebsrädern 14 bildet.
In dem Stufengetriebe 60 sind, wie in einer Eingriffsbetätigungstabelle von 3 dargestellt, vier Vorwärts-AT-Gangstufen, einschließlich einer ersten AT-Gangstufe („1st“ in der Zeichnung) bis vierten AT-Gangstufe („4th“ in der Zeichnung), als eine Mehrzahl von AT-Gangstufen ausgebildet. Das Übersetzungsverhältnis yat der ersten AT-Gangstufe ist die höchste und das Übersetzungsverhältnis yat wird in Drehzahl AT-Gangstufen niedriger. Eine Rückwärts-AT-Gangstufe („Rev“ in der Zeichnung) wird zum Beispiel durch Eingriff der Kupplung C1 und Eingriff der Bremse B2 ausgebildet. Das heißt, wie später beschrieben, wird zum Beispiel die erste AT-Gangstufe zu der Zeit einer Rückwärtsfahrt ausgebildet. Die in 3 dargestellte Eingriffsbetätigungstabelle wird erhalten, indem Beziehungen zwischen den AT-Gangstufen und den Betätigungszuständen der Mehrzahl von Eingriffsvorrichtungen gesammelt werden. Das heißt, die in 3 dargestellte Eingriffsbetätigungstabelle wird erhalten, indem Beziehungen zwischen den AT-Gangstufen und vorgegebenen Eingriffsvorrichtungen gesammelt werden, die Eingriffsvorrichtungen sind, die in den AT-Gangstufen im Eingriff sind. In 3 bezeichnet „O“ den Eingriff, „Δ“ bezeichnet den Eingriffzustand zu der Zeit des Motorbremsens oder zu der Zeit des Herunterschaltens des Stufengetriebes 60, und ein Leerzeichen bezeichnet den Außereingriffzustand.
In dem Stufengetriebe 60 wird durch eine elektronische Steuereinheit 100, die später beschrieben wird, eine AT-Gangstufe geschaltet, die gemäß einer Fahrerbetätigung eines Gaspedals oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit V oder dergleichen ausgebildet wird, d.h. eine Mehrzahl von AT-Gangstufen werden selektiv ausgebildet. Zum Beispiel wird bei der Gangschaltsteuerung des Stufengetriebes 60 das Gangschalten durch Umschalten einer der Eingriffsvorrichtungen CB durchgeführt, d.h. das sogenannte Kupplung-zu-Kupplung-Gangschalten wird durchgeführt, bei dem das Gangschalten durch Umschalten der Eingriffsvorrichtung CB zwischen Eingriffszustand und Außereingriffzustand durchgeführt wird. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird zum Beispiel das Herunterschalten von der zweiten AT-Gangstufe in die erste AT-Gangstufe mit 2→1 Herunterschalten bezeichnet. Gleiches gilt für sonstiges Hoch- oder Herunterschalten.
Das Fahrzeug 10 weist zum Beispiel eine Einwegkupplung F0, eine MOP 82, die eine mechanische Ölpumpe ist, und eine EOP 84 auf, die eine elektrische Ölpumpe ist.
Die Einwegkupplung F0 ist ein Verriegelungsmechanismus, der den Träger CA0 fixieren kann, um nicht drehbar zu sein. Das heißt, die Einwegkupplung F0 ist ein Verriegelungsmechanismus, der die Verbindungswelle 68 fixieren kann, die mit der Kurbelwelle des Motors 12 verbunden ist und die sich einheitlich mit dem Träger CA0 zum Gehäuse 56 dreht. In der Einwegkupplung F0 ist ein Element von zwei Elementen, die relativ zueinander drehbar sind, einheitlich mit der Verbindungswelle 68 verbunden, und das andere Element ist einheitlich mit dem Gehäuse 56 verbunden. Die Einwegkupplung F0 läuft im Leerlauf in einer positiven Drehrichtung, die zu der Zeit des Betriebs des Motors 12 eine Drehrichtung ist, und wird automatisch in einer negativen Drehrichtung in Eingriff gebracht, die der zu der Zeit des Betriebs des Motors 12 entgegengesetzt ist. Dementsprechend ist zu der Zeit des Leerlaufs der Einwegkupplung F0 der Motor 12 relativ zu dem Gehäuse 56 drehbar. Dagegen ist zu der Zeit des Eingriffs der Einwegkupplung F0 der Motor 12 nicht relativ zu dem Gehäuse 56 drehbar. Das heißt, der Motor 12 ist durch Eingriff der Einwegkupplung F0 mit dem Gehäuse 56 fixiert. Auf diese Weise ermöglicht die Einwegkupplung F0 eine Drehung in der positiven Drehrichtung des Trägers CA0, die eine Drehrichtung zu der Zeit des Betriebs des Motors 12 ist, und verhindert eine Drehung in der negativen Drehrichtung des Trägers CA0. Das heißt, die Einwegkupplung F0 ist ein Verriegelungsmechanismus, der eine Drehung in der positiven Drehrichtung des Motors 12 ermöglichen kann und eine Drehung in der negativen Drehrichtung verhindern kann.
Die MOP 82 ist mit der Verbindungswelle 68 verbunden, dreht sich mit der Drehung des Motors 12 und stößt ein Hydrauliköl aus, das für die Leistungsübertragungsvorrichtung 16 verwendet wird. Die MOP 82 wird zum Beispiel vom Motor 12 gedreht, um ein Hydrauliköl auszustoßen. Die EOP 84 wird von einem speziellen Motor 86 für eine im Fahrzeug 10 vorgesehene Ölpumpe gedreht und stößt ein Hydrauliköl aus. Das Hydrauliköl, das von der MOP 82 oder von der EOP 84 ausgestoßen wird, wird dem Hydraulikdrucksteuerkreis 78 zugeführt (siehe 6, die später beschrieben wird). Die Betätigungszustände der Eingriffsvorrichtungen CB werden durch die Hydraulikdrücke Pc1, Pc2, Pb1, Pb2 umgeschaltet, die durch den Hydraulikdrucksteuerkreis 78 basierend auf dem Hydrauliköl eingestellt werden.
4 ist ein Diagramm, das eine relative Beziehung zwischen Drehzahlen der Drehelemente in dem stufenlosen Getriebe 58 und dem Stufengetriebe 60 darstellt. In 4 sind drei vertikale Linien Y1, Y2, Y3, die drei Drehelementen des Differentialmechanismus 72 entsprechen, die das stufenlose Getriebe 58 bildet, jeweils nacheinander von links eine g-Achse, welche die Drehzahl des Sonnenrads S0 angibt, das dem zweiten Drehelement RE2 entspricht, eine e-Achse, welche die Drehzahl des Trägers CA0 angibt, das dem ersten Drehelement RE1 entspricht, und eine m-Achse, welche die Drehzahl des Hohlrads R0 (d.h. die Eingangsdrehzahl des Stufengetriebes 60) angibt, das dem dritten Drehelement RE3 entspricht. Vier vertikale Linien Y4, Y5, Y6, Y7 des Stufengetriebes 60 sind Achsen, welche jeweils nacheinander von links die Drehzahl des Sonnenrads S2, das dem vierten Drehelement RE4 entspricht, die Drehzahl des Hohlrads R1 und des Trägers CA2 (d.h. die Drehzahl der Ausgangswelle 62), die miteinander verbunden sind und dem fünften Drehelement RE5 entsprechen, die Drehzahl des Trägers CA1 und des Hohlrads R2, die miteinander verbunden sind und dem sechsten Drehelement RE6 entsprechen, und die Drehzahl des Sonnenrades S1 angeben, das dem siebten Drehelement RE7 entspricht. Die Lücken zwischen den vertikalen Linien Y1, Y2, Y3 werden gemäß einem Übersetzungsverhältnis ρ0 des Differentialmechanismus 72 bestimmt. Die Lücken zwischen den vertikalen Linien Y4, Y5, Y6, Y7 werden gemäß den Übersetzungsverhältnissen p1, p2 des ersten und zweiten Planetengetriebes 74, 76 bestimmt. Wenn in der Beziehung zwischen den vertikalen Achsen in dem Diagramm die Lücke zwischen einem Sonnenrad und einem Träger „1“ entspricht, entspricht die Lücke zwischen dem Träger und einem Hohlrad einem Übersetzungsverhältnis p eines Planetengetriebes (=Anzahl der Zähne des Sonnenrads / Anzahl der Zähne des Hohlrads).
In Bezug auf das in 4 dargestellte Diagramm ist in dem Differentialmechanismus 72 des stufenlosen Getriebes 58 der Motor 12 (siehe „ENG“ in der Zeichnung) mit dem ersten Drehelement RE1 verbunden, die erste Rotationsmaschine MG1 (siehe „MG1“ in der Zeichnung) ist mit dem zweiten Drehelement RE2 verbunden, die zweite Rotationsmaschine MG2 (siehe „MG2“ in der Zeichnung) ist mit dem dritten Drehelement RE3 verbunden, das sich einheitlich mit dem Zwischengetriebeelement 70 dreht, und die Drehung des Motor 12 wird auf das Stufengetriebe 60 über das Zwischengetriebeelement 70 übertragen. In dem stufenlosen Getriebe 58 wird eine Beziehung zwischen der Drehzahl des Sonnenrads S0 und der Drehzahl des Hohlrads R0 durch die geraden Linien L0e, L0m, L0R dargestellt, welche die vertikale Linie Y2 schneiden.
In dem Stufengetriebe 60 ist das vierte Drehelement RE4 mit dem Zwischengetriebeelement 70 über die Kupplung C1 selektiv verbunden, das fünfte Drehelement RE5 ist mit der Ausgangswelle 62 verbunden, das sechste Drehelement RE6 ist selektiv mit dem Zwischengetriebeelement 70 über die Kupplung C2 verbunden und selektiv mit dem Gehäuse 56 über die Bremse B2 verbunden, und das siebte Drehelement RE7 ist selektiv mit dem Gehäuse 56 über die Bremse B1 verbunden. In dem Stufengetriebe 60 sind die Drehzahlen von „1 st“, „2nd“, „3rd“, „4th“, „Rev“ in der Ausgangswelle 62 durch die geraden Linien L1, L2, L3, L4, LR angegeben, welche die vertikale Linie Y5 durch Eingriffs-/Außereingriffsteuerung der Eingriffsvorrichtungen CB schneidet.
Die gerade Linie L0e und die geraden Linien L1, L2, L3, L4, die in 4 durch durchgezogene Linien angegeben sind, geben Relativgeschwindigkeiten der Drehelemente zu der Zeit der Vorwärtsfahrt in einem Hybridfahrmodus (=HV-Fahrt) an, in dem die Hybridfahrt durch Verwendung zumindest des Motors 12 als eine Leistungsquelle möglich ist. In dem Hybridfahrmodus in dem Differentialmechanismus 72, wenn ein MG1-Drehmoment Tg, das ein Reaktionsdrehmoment ist, in das Sonnenrad S0 als ein negatives Drehmoment der ersten Rotationsmaschine MG1 eingegeben wird, in Bezug auf ein Motordrehmoment Te, das in den Träger CA0 als positives Drehmoment eingegeben wird, erscheint ein direkt vom Motor übertragenes Drehmoment Td (=Te/(1 +ρ0)=-(1/ρ0)×Tg), das zu der Zeit der Vorwärtsdrehung ein positives Drehmoment ist, in dem Hohlrad R0. Ein kombiniertes Drehmoment des direkt vom Motor übertragenen Drehmoments Td und des MG2-Drehmoments Tm wird als Antriebsmoment in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 10 auf die Antriebsräder 14 über das Stufengetriebe 60 übertragen, in dem eine AT-Gangstufe aus der ersten bis zu der vierten AT-Getriebestufe gemäß einer erforderlichen Antriebsleistung ausgebildet wird. Die erste Rotationsmaschine MG1 dient als ein Leistungsgenerator, wenn zu der Zeit der positiven Drehung ein negatives Drehmoment erzeugt wird. Eine erzeugte elektrische Leistung Wg der ersten Rotationsmaschine MG1 lädt die Batterie 54 oder wird in der zweiten Rotationsmaschine MG2 verbraucht. Die zweite Rotationsmaschine MG2 gibt das MG2-Drehmoment Tm durch Verwendung der gesamten oder eines Teils der erzeugten elektrischen Leistung Wg oder der elektrischen Leistung von der Batterie 54 zusätzlich zu der erzeugten elektrischen Leistung Wg aus.
Die gerade Linie L0m, die durch eine abwechselnde lange und kurze Strichlinie in 4 angegeben ist, und die geraden Linien L1, L2, L3, L4, die durch durchgezogene Linien in 4 angegeben sind, geben relative Geschwindigkeiten der Drehelemente zu der Zeit der Vorwärtsfahrt in einem Elektromotorantriebsfahrmodus (=EV-Fahrt), in dem die Elektromotorantriebsfahrt durch Verwendung zumindest einer Rotationsmaschine, der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 möglich ist, als eine Leistungsquelle in einem Zustand an, in dem der Betrieb des Motors 12 gestoppt ist. Die Elektromotorantriebsfahrt zu der Zeit der Vorwärtsfahrt im Elektromotorantriebsfahrmodus weist zum Beispiel eine Ein-Motor-Antriebsfahrt, bei der nur die zweite Rotationsmaschine MG2 als eine Leistungsquelle verwendet wird, und eine Zwei-Motor-Antriebsfahrt auf, bei der sowohl die erste Rotationsmaschine MG1 als auch die zweite Rotationsmaschine MG2 als eine Leistungsquelle verwendet werden. Bei der Ein-Motor-Antriebsfahrt dreht sich der Träger CA0 nicht und das MG2-Drehmoment Tm, das zu der Zeit der positiven Drehung ein positives Drehmoment ist, wird in das Hohlrad R0 eingegeben. Zu dieser Zeit tritt die erste Rotationsmaschine MG1, die mit dem Sonnenrad S0 verbunden ist, in einen Nicht-Lastzustand ein und läuft zu der Zeit der negativen Drehung im Leerlauf. Bei der Ein-Motor-Antriebsfahrt ist die Einwegkupplung F0 außer Eingriff und die Verbindungswelle 68 ist nicht mit dem Gehäuse 56 fixiert. Wenn bei der Zwei-Motor-Antriebsfahrt das MG1-Drehmoment Tg, das zu der Zeit der negativen Drehung ein negatives Drehmoment ist, in einem Zustand, in dem sich der Träger CA0 nicht dreht, in das Sonnenrad S0 eingegeben wird, ist die Einwegkupplung F0 automatisch im Eingriff, so dass eine Drehung in der negativen Drehrichtung des Trägers CA0 unzulässig ist. In dem Zustand, in dem der Träger CA0 so fixiert ist, um durch Eingriff der Einwegkupplung F0 nicht drehbar zu sein, wird ein Reaktionsdrehmoment basierend auf dem MG1-Drehmoment Tg in das Hohlrad R0 eingegeben. Bei der Zwei-Motor-Antriebsfahrt wird ähnlich wie bei der Ein-Motor-Antriebsfahrt das MG2-Drehmoment Tm in das Hohlrad R0 eingegeben. Wenn das MG1-Drehmoment Tg, das zu der Zeit der negativen Drehung ein negatives Drehmoment ist, in einem Zustand in das Sonnenrad S0 eingegeben wird, in dem sich der Träger CA0 nicht dreht und das MG2-Drehmoment Tm nicht darin eingegeben wird, ist die Ein-Motor-Antriebsfahrt durch Verwendung des MG1-Drehmoments Tg ebenfalls möglich. Bei Vorwärtsfahrt in dem Elektromotorantriebsfahrmodus wird der Motor 12 nicht angetrieben, wobei die Motordrehzahl Ne Null ist und zumindest ein Drehmoment des MG1-Drehmoments Tg und des MG2-Drehmoments Tm als ein Antriebsmoment in der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs 10 zu den Antriebsrädern 14 über das Stufengetriebe 60 übertragen wird, in dem eine AT-Gangstufe aus der ersten AT-Gangstufe bis zu der vierten AT-Gangstufe ausgebildet ist. Bei Vorwärtsfahrt in dem Elektromotorantriebsfahrmodus ist das MG1-Drehmoment Tg ein Leistungsmoment, das zu der Zeit der negativen Drehung ein negatives Drehmoment ist, und das MG2-Drehmoment Tm ist ein Leistungsmoment, das zu der Zeit der positiven Drehung ein positives Drehmoment ist.
Die gerade Linie L0R und die gerade Linie LR, die in 4 durch gepunktete Linien angegeben sind, geben Relativgeschwindigkeiten der Drehelemente zu der Zeit der Rückwärtsfahrt in dem Elektromotorantriebsfahrmodus an. Bei der Rückwärtsfahrt in dem Elektromotorantriebsfahrmodus wird ein MG2-Drehmoment Tm, das zu der Zeit der negativen Drehung ein negatives Drehmoment ist, in das Hohlrad R0 eingegeben, und das MG2-Drehmoment Tm wird als ein Antriebsmoment in der Rückwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs 10 zu den Antriebsrädern 14 über das Stufengetriebe 60 übertragen, in dem die erste AT-Gangstufe ausgebildet ist. In dem Fahrzeug 10 ist es möglich eine Rückwärtsfahrt durchzuführen, durch Ausgabe eines MG2-Drehmoments Tm für die Rückwärtsfahrt, dessen Vorzeichen dem MG2-Drehmoment Tm für die Vorwärtsfahrt entgegengesetzt sind, zu der Zeit der Vorwärtsfahrt von der zweiten Rotationsmaschine MG2 zum Beispiel in einem Zustand, in dem die erste AT-Gangstufe, die eine Untere-Seite-AT-Gangtufe für die Vorwärtsfahrt aus einer Mehrzahl AT-Getriebestufen ist, von der elektronischen Steuereinheit 100 ausgebildet wird, die später beschrieben wird. Bei der Rückwärtsfahrt in dem Elektromotorantriebsfahrmodus ist das MG2-Drehmoment Tm ein Leistungsmoment, das zu der Zeit der negativen Drehung ein negatives Drehmoment ist. In dem Hybridfahrmodus ist es möglich, eine Rückwärtsfahrt wie in dem Elektromotorantriebsfahrmodus durchzuführen, da die zweite Rotationsmaschine MG2 negativ gedreht werden kann, wie durch die gerade Linie L0R angegeben.
In der Leistungsübertragungsvorrichtung 16 weist das stufenlose Getriebe 58 den Differentialmechanismus 72 auf, der drei Drehelemente enthält, wie zum Beispiel den Träger CA0, der als das erste Drehelement RE1 dient, das in einer leistungsübertragenden Weise mit dem Motor 12 verbunden ist, das Sonnenrad S0, das als das zweite Drehelement RE2 dient, das in einer leistungsübertragenden Weise mit der ersten Rotationsmaschine MG1 verbunden ist, und das Hohlrad R0, das als das dritte Drehelement RE3 dient, das mit dem Zwischengetriebeelement 70 verbunden ist, und ist als elektrischer Gangschaltmechanismus gebildet, bei dem ein Differentialzustand des Differentialmechanismus 72 durch Steuern des Betriebszustands der ersten Rotationsmaschine MG1 gesteuert wird. Mit anderen Worten ist das dritte Drehelement RE3, das mit dem Zwischengetriebeelement 70 verbunden ist, ein drittes Drehelement RE3, das in einer leistungsübertragenden Weise mit der zweiten Rotationsmaschine MG2 verbunden ist. Das heißt, in der Leistungsübertragungsvorrichtung 16 ist das stufenlose Getriebe 58, das den Differentialmechanismus 72, der in einer leistungsübertragenden Weise mit dem Motor 12 verbunden ist, und die erste Rotationsmaschine MG1 aufweist, die in einer leistungsübertragenden Weise mit dem Differentialmechanismus 72 verbunden ist, und in dem der Differentialzustand des Differentialmechanismus 72 durch Steuern des Betriebszustands der ersten Rotationsmaschine MG1 gesteuert wird, aufgebaut. Das stufenlose Getriebe 58 dient als elektrisches stufenloses Getriebe, bei dem sich ein Übersetzungsverhältnis y0 (= Ne/Nm), das ein Wert eines Verhältnisses der Motordrehzahl Ne ist, die den gleichen Wert wie die Drehzahl der Verbindungswelle 68 hat, die als ein Eingangsdrehelement dient, zu einer MG2-Drehzahl Nm ist, welche die Drehzahl des Zwischengetriebeelements 70 ist, das als Ausgangsdrehelement dient, ändert.
Zum Beispiel nimmt in dem Hybridfahrmodus, wenn die Drehzahl des Sonnenrads S0 durch Steuern der Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 zunimmt oder abnimmt in Bezug auf die Drehzahl des Hohlrads R0, die auf die Drehung der Antriebsräder 14 mit der Ausbildung einer AT-Gangstufe in dem Stufengetriebe 60 beschränkt ist, die Drehzahl des Trägers CA0, d.h. die Motordrehzahl Ne, zu oder ab. Dementsprechend kann der Motor 12 beim Hybridfahren an einem Motorbetriebspunkt OPeng mit hoher Effizienz betrieben werden. Der Betriebspunkt ist ein Betriebspunkt, der durch eine Drehzahl und ein Drehmoment ausgedrückt wird, und der Motorbetriebspunkt OPeng ist ein Betriebspunkt des Motors 12, der durch die Motordrehzahl Ne und das Motordrehmoment Te ausgedrückt wird. In der Leistungsübertragungsvorrichtung 16 kann das Verbundgetriebe 80, in dem das stufenlose Getriebe 58 und das Stufengetriebe 60 in einer Reihe als Ganzes angeordnet sind, ein stufenloses Getriebe mit dem Stufengetriebe 60, in dem eine AT-Gangstufe ausgebildet ist, und dem stufenlosen Getriebe 58 bilden, das als stufenloses Getriebe betrieben wird.
Alternativ kann, da das stufenlose Getriebe 58 auch ein Gangschalten wie das Stufengetriebe durchführen kann, das Verbundgetriebe 80, welches das Stufengetriebe 60, in dem eine AT-Gangstufe ausgebildet ist, und das Stufengetriebe 58 enthält, welches das Gangschalten wie ein Stufengetriebe als Ganzes in der Leistungsübertragungsvorrichtung 16 durchführt, Gangschalten wie ein Stufengetriebe durchführen. Das heißt, in dem Verbundgetriebe 80 können das Stufengetriebe 60 und das stufenlose Getriebe 58 so gesteuert werden, dass eine Mehrzahl von Gangstufen mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen yt (=Ne/No) einen Wert eines Verhältnisses der Motordrehzahl Ne zu der Ausgangsdrehzahl No angibt. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Gangstufe, die in dem Verbundgetriebe 80 ausgebildet ist, als Scheingangstufe bezeichnet. Das Übersetzungsverhältnis yt ist ein Gesamtübersetzungsverhältnis, das durch das stufenlose Getriebe 58 und das Stufengetriebe 60 ausgebildet wird, die in Reihe angeordnet sind und einen Wert (γt=γ0×γat hat, der durch Multiplizieren des Übersetzungsverhältnisses γ0 des stufenlosen Getriebes 58 und des Übersetzungsverhältnisses yat des Stufengetriebes 60 erhalten wird.
Zum Beispiels sind die Scheingangstufen jeder AT-Gangstufe des Stufengetriebes 60 so zugeordnet, dass eine oder mehrere Arten von Scheingangstufen durch Kombination der AT-Gangstufen des Stufengetriebes 60 und einer Mehrzhal von Arten von Übersetzungsverhältnissen y0 des stufenlosen Getriebes 58 ausgebildet werden.
Zum Beispiel stellt 5 ein Beispiel einer Gangstufen-Zuordnungstabelle dar. In 5 wird beim Hochschalten des Verbundgetriebes 80 im Voraus bestimmt, dass die erste bis dritte Scheingangstufe für die erste AT-Gangstufe ausgebildet wird, die vierte bis sechste Scheingangstufe für die zweite AT-Gangstufe ausgebildet wird, die siebte bis neunte Scheingangstufe für die dritte AT-Getriebestufe ausgebildet wird, und die zehnte Scheingangstufe für die vierte AT-Gangstufe ausgebildet wird. Beim Herunterschalten des Verbundgetriebes 80 wird im Voraus bestimmt, dass die erste bis zweite Scheingangstufe für die erste AT-Gangstufe ausgebildet wird, die dritte bis fünfte Scheingangstufe für die zweite AT-Gangstufe ausgebildet wird, die sechste bis achte Scheingangstufe für dritte AT-Gangstufe ausgebildet wird, und die neunte bis zehnte Scheingangstufe für die vierte AT-Gangstufe ausgebildet wird. In dem Verbundgetriebe 80 werden verschiedene Scheingangstufen bei einer bestimmten AT-Gangstufe ausgebildet, indem das stufenlose Getriebe 58 so gesteuert wird, dass die Motordrehzahl Ne, die ein vorgegebenens Übersetzungsverhältnis yt in Bezug auf die Ausgangsdrehzahl No realisieren kann, erhalten wird. In dem Verbundgetriebe 80 wird die Scheingangstufe durch Steuern des stufenlosen Getriebes 58 gemäß dem Umschalten der AT-Gangstufe umgeschaltet. In 5 ist ein Beispiel dargestellt, in dem die Scheingangstufen, die den AT-Gangstufen zugeordnet sind, beim Hoch- und Herunterschalten variieren, jedoch können die gleichen Scheingangstufen zugeordnet sein.
In Bezug auf 1 umfasst das Fahrzeug 10 eine elektronische Steuereinheit 100, die als eine in dem Fahrzeug 10 enthaltene Steuerungseinrichtung dient, die der Steuerung des Motors 12, des stufenlosen Getriebes 58, des Stufengetriebes 60 und dergleichen zugeordnet ist. Dementsprechend ist 1 ein Diagramm, das ein Eingabe- und Ausgabesystem der elektronischen Steuereinheit 100 darstellt, und ist ein Funktionsblockschaltbild, das Hauptteile der Steuerfunktion der elektronischen Steuereinheit 100 darstellt. Die elektronische Steuereinheit 100 ist konfiguriert, um einen sogenannten Mikrocomputer zu enthalten, der zum Beispiel eine CPU, einen RAM, einen ROM und eine Eingabe- und Ausgabeschnittstelle enthält, und die CPU führt verschiedene Arten der Steuerung des Fahrzeugs 10 mittels Durchführen einer Signalverarbeitung in Übereinstimmung mit einem Programm durch, das im Voraus durch Verwendung einer temporären Speicherfunktion des RAM in dem ROM gespeichert ist. Die elektronische Steuereinheit 100 ist konfiguriert, um gemäß Bedarf einen Computer zur Motorsteuerung, einen Computer zur Rotationsmaschinensteuerung und einen Computer zur Hydraulikdrucksteuerung zu enthalten. Die elektronische Steuereinheit 100 ist ein Beispiel einer Steuereinrichtung in der Erfindung.
Die elektronische Steuereinheit 100 wird mit verschiedenen Signalen versorgt (zum Beispiel eine Ansaugluftmenge Qair, einen Ladedruck Pchg, eine Ansauglufttemperatur THairin, einer Drosselklappenöffnung θth, einer Abgaslufttemperatur THairout, die einer Temperatur eines Katalysators 31 entspricht, eine Motordrehzahl Ne, ein Kurbelwinkel Acr, der eine Drehposition einer Kurbelwelle des Motors 12 angibt, ein Klopferfassungssignal Vf, das zu der Zeit des Auftretens des Klopfens des Motors 12 erfasst wird, eine Ausgangsdrehzahl No, die einer Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, eine MG1-Drehzahl Ng, welche die Drehzahl der ersten Rotationsmaschine MG1 ist, eine MG2-Drehzahl Nm mit dem gleichen Wert wie die AT-Eingangsdrehzahl Ni, einen Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc, der ein Beschleunigungsbetätigungsbetrag des Fahrers ist, der die Größe der Fahrerbeschleunigungsbetätigung angibt, eine Batterietemperatur THbat, einen Batterielade-/Entladestrom Ibat, und eine Batteriespannung Vbat der Batterie 54, und eine Hydrauliköltemperatur THoil, welche die Temperatur eines Hydrauliköls ist) basierend auf Erfassungswerten von verschiedenen Sensoren (zum Beispiel der Luftmengenmesser 34, der Ladedrucksensor 40, der Ansauglufttemperatursensor 42, der Drosselventilöffnungssensor 44, der Abgaslufttemperatursensor 45, der Motordrehzahlsensor 88, der Klopfsensor 89, der Ausgangsdrehzahlsensor 90, der MG1-Drehzahlsensor 92, der MG2-Drehzahlsensor 94, der Beschleunigungsöffnungssensor 96, der Batteriesensor 98 und der Öltemperatursensor 99), die in dem Fahrzeug 10 vorgesehen sind.
Die elektronische Steuereinheit 100 gibt verschiedene Befehlssignale (zum Beispiel ein Motorsteuerbefehlssignal Se zum Steuern des Motors 12, ein Rotationsmaschinensteuerbefehlssignal Smg zum Steuern der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2, ein Hydraulikdrucksteuerbefehlssignal Sat zum Steuern des Betriebszustands der Eingriffsvorrichtung CB und ein EOP-Steuerbefehlssignal Seop zum Steuern des Betriebs der EOP 84) an verschiedene Vorrichtungen aus (zum Beispiel die Motorsteuervorrichtung 50, der Wechselrichter 52, der Hydraulikdrucksteuerkreis 78 und der Motor 86), die in dem Fahrzeug 10 vorgesehen sind. Das Hydraulikdrucksteuerbefehlssignal Sat ist auch ein Hydraulikdrucksteuerbefehlssignal zum Steuern des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 und ist zum Beispiel auch ein Befehlssignal zum Ansteuern von Magnetventilen SL1 bis SL4 (siehe 6, die später beschrieben wird), welche die Hydraulikdrücke Pc1, Pc2, Pb1 und Pb2 einstellen, die den hydraulischen Aktuatoren der Eingriffsvorrichtungen CB zugeführt werden. Die elektronische Steuereinheit 100 stellt Hydraulikdruckanweisungswerte ein, die den Werten der Hydraulikdrücke Pc1, Pc2, Pb1 und Pb2 entsprechen, und gibt Ansteuerströme oder Ansteuerspannungen, die den Hydraulikdruckanweisungswerten entsprechen, an den Hydraulikdrucksteuerkreis 78 aus.
Die elektronische Steuereinheit 100 berechnet einen Ladezustandswert (SOC) SOC [%], der ein Wert ist, der den Ladezustand der Batterie 54 angibt, zum Beispiel basierend auf dem Batterielade-/Entladestrom Ibat und der Batteriespannung Vbat. Der Ladezustandswert SOC entspricht einer in der Batterie 54 gespeicherten Menge an elektrischer Leistung, d.h. einer in der Batterie 54 geladenen Menge an elektrischer Leistung. Die elektronische Steuereinheit 100 berechnet die aufladbaren und entladbaren Leistungen Win und Wout, um einen machbaren Bereich der Batterieleistung Pbat zu definieren, welche die Leistung der Batterie 54 ist, zum Beispiel basierend auf der Batterietemperatur THbat und dem SOC-Wert SOC der Batterie 54. Die aufladbaren und entladbaren Leistungen Win und Wout enthalten eine aufladbare Leistung Win, die eine mögliche Eingangsleistung zum Definieren einer Begrenzung einer Eingangsleistung der Batterie 54 ist, und eine entladbare Leistung Wout, die eine mögliche Ausgangsleistung zum Definieren einer Begrenzung einer Ausgangsleistung der Batterie 54 ist. Zum Beispiel nehmen die aufladbaren und entladbaren Leistungen Win und Wout ab, wenn die Batterietemperatur THbat in einem Niedertemperaturbereich abnimmt, in dem die Batterietemperatur THbat niedriger als die in einem normalen Bereich ist, und nehmen ab, wenn die Batterietemperatur THbat in einem Hochtemperaturbereich zunimmt, in dem die Batterietemperatur THbat höher als in dem normalen Bereich ist. Zum Beispiel nimmt die aufladbare Leistung Win ab, wenn der SOC-Wert SOC in einem Bereich zunimmt, in dem der SOC-Wert SOC hoch ist. Zum Beispiel nimmt die entladbare Leistung Wout ab, wenn der SOC-Wert SOC in einem Bereich abnimmt, in dem der SOC-Wert SOC niedrig ist.
6 ist ein Diagramm, das den Hydraulikdrucksteuerkreis 78 darstellt, und ist ein Diagramm, das eine Hydraulikdruckquelle darstellt, die dem Hydraulikdrucksteuerkreis 78 ein Hydrauliköl zuführt. In 6 sind die MOP 82 und die EOP 84 parallel in der Struktur eines Ölkanals vorgesehen, in dem das Hydrauliköl strömt. Die MOP 82 und die EOP 84 stoßen ein Hydrauliköl aus, das als Quelle eines Hydraulikdrucks zum Umschalten der Betriebszustände der Eingriffsvorrichtungen CB oder zum Zuführen eines Schmiermittels zu den Einheiten der Leistungsübertragungsvorrichtung 16 dient. Die MOP 82 und die EOP 84 saugen ein Hydrauliköl auf, das zu einer Ölwanne 120 zirkuliert, die in einem unteren Teil des Gehäuses 56 über ein Filter 122 vorgesehen ist, der ein gemeinsamer Einlass ist, und stoßen das Hydrauliköl zu den Ausstoßölkanälen 124, 126 aus. Die Ausstoßölkanäle 124, 126 sind mit einem Ölkanal des Hydraulikdrucksteuerkreises 78 verbunden, zum Beispiel einem Leitungsdruckölkanal 128 als ein Ölkanal, in dem ein Leitungsdruck PL strömt. Der Ausstoßölkanal 124, zu dem das Hydrauliköl von der MOP 82 ausgestoßen wird, ist mit dem Leitungsdruckölkanal 128 über ein MOP-Rückschlagventil 130 verbunden, das in dem Hydraulikdrucksteuerkreis 78 vorgesehen ist. Der Ausstoßölkanal 126, zu dem das Hydrauliköl aus der EOP 84 ausgestoßen wird, ist mit dem Leitungsdruckölkanal 128 über ein EOP-Rückschlagventil 132 verbunden, das in dem Hydraulikdrucksteuerkreis 78 vorgesehen ist. Die MOP 82 dreht sich zusammen mit dem Motor 12 und wird von dem Motor 12 drehend angetrieben, um einen Hydrauliköldruck zu erzeugen. Die EOP 84 wird von dem Motor 86 unabhängig von dem Drehzustand des Motors 12 drehend angetrieben, um einen Hydrauliköldruck zu erzeugen. Die EOP 84 arbeitet zum Beispiel zu der Zeit der Fahrt in dem Elektromotorantriebsfahrmodus.
Der Hydraulikdrucksteuerkreis 78 enthält ein Regelventil 134 und die Magnetventile SLT, SL1 bis SL4 zusätzlich zu dem Leitungsdruckölkanal 128, dem MOP-Rückschlagventil 130 und dem EOP-Rückschlagventil 132.
Das Regelventil 134 regelt den Leitungsdruck PL basierend auf dem Hydrauliköl, das aus zumindest einem der MOP 82 und der EOP 84 ausgestoßen wird. Das Magnetventil SLT ist zum Beispiel ein lineares Magnetventil und wird von der elektronischen Steuereinheit 100 so gesteuert, dass ein Steuerdruck Pslt basierend auf einem Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc, einem Eingangsdrehmoment des Stufengetriebes 60 oder dergleichen in das Regelventil 134 eingegeben wird. In dem Regelventil 134 wird ein Steuerkolben 136 durch den Steuerdruck Pslt vorgespannt, und der Steuerkolben 136 bewegt sich in einer Axialrichtung mit Änderung in einem Öffnungsbereich eines Abgabeströmungskanals 138, wobei der Leitungsdruck PL basierend auf dem Steuerdruck Pslt geregelt wird. Dementsprechend ist der Leitungsdruck PL ein Hydraulikdruck, der auf dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc, dem Eingangsdrehmoment des Stufengetriebes 60 oder dergleichen basiert. Ein Quellendruck, der in das Magnetventil SLT eingegeben wird, ist ein Modulatordruck PM, der durch ein nicht dargestelltes Modulatorventil, das zum Beispiel durch Verwendung des Leitungsdrucks PL als ein Quellendruck auf einen konstanten Wert geregelt wird.
Die Magnetventile SL1 bis SL4 sind zum Beispiel lineare Magnetventile und werden von der elektronischen Steuereinheit 100 so gesteuert, dass die Hydraulikdrücke Pc1, Pc2, Pb1, Pb2 der Eingriffsvorrichtungen CB durch Verwendung des Leitungsdrucks PL ausgegeben werden, der über den Leitungsdruckölkanal 128 als ein Quellendruck zugeführt wird. Das Magnetventil SL1 regelt einen C1-Hydraulikdruck Pc1, der einem hydraulischen Aktuator der Kupplung C1 zugeführt wird. Das Magnetventil SL2 regelt einen C2-Hydraulikdruck Pc2, der einem hydraulischen Aktuator der Kupplung C2 zugeführt wird. Das Magnetventil SL3 regelt einen B1-Hydraulikdruck Pb1, der einem hydraulischen Aktuator der Bremse B1 zugeführt wird. Das Magnetventil SL4 regelt einen B2-Hydraulikdruck Pb2, der einem hydraulischen Aktuator der Bremse B2 zugeführt wird.
In Bezug auf 1 weist die elektronische Steuereinheit 100 funktional eine AT-Gangschaltsteuereinheit 102 und eine Hybridsteuereinheit 104 auf, um verschiedene Arten von Steuerungen in dem Fahrzeug 10 zu realisieren.
Die AT-Gangschaltsteuereinheit 102 führt die Bestimmung des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 zum Beispiel durch Verwendung eines AT-Gangstufen-Schaltkennfelds durch, das eine Beziehung ist, die im Voraus durch Experiment oder Design bezogen und gespeichert wird, d.h. eine vorgegebene Beziehung und führt gemäß Bedarf eine Gangschaltsteuerung des Stufengetriebes 60 durch. Die AT-Gangschaltsteuereinheit 102 gibt ein Hydraulikdrucksteuerbefehlssignal Sat zum Umschalten zwischen Eingriffszustand und Außereingriffzustand der Eingriffsvorrichtungen CB durch Verwendung der Magnetventile SL1 bis SL4 an den Hydraulikdrucksteuerkreis 78 aus, so dass die AT-Gangstufe des Stufengetriebes 60 automatisch in der Gangschaltsteuerung des Stufengetriebes 60 umgeschaltet wird. Das AT-Gangstufen-Schaltkennfeld ist zum Beispiel eine vorgegebene Beziehung, in der Gangschaltlinien zum Bestimmen des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 auf einem zweidimensionalen Koordinatensystem mit der Ausgangsdrehzahl No und dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc als Variablen angeordnet sind. Hier kann die Fahrzeuggeschwindigkeit V oder dergleichen anstelle der Ausgangsdrehzahl No verwendet werden oder ein erforderlicher Antriebsmoments Twdem, eine Drosselklappenöffnung θth oder dergleichen kann anstelle des Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc verwendet werden. Die Gangschaltlinien in dem AT-Gangstufen-Schaltkennfeld sind eine Hochschaltlinie zum Bestimmen des Hochschaltens und eine Herunterschaltlinie zum Bestimmen des Herunterschaltens. Jede Gangschaltlinie ist zum Bestimmen, ob die Ausgangsdrehzahl No die Linie schneidet, die den Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc angibt, oder ob der Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc eine Linie schneidet, die eine bestimmte Ausgangsdrehzahl No angibt, d.h. ob der Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc einen Gangschaltpunkt schneidet, der ein Wert ist, bei dem das Gangschalten auf der Gangschaltlinie durchgeführt werden soll, und wird im Voraus als Kontinuität solcher Gangschaltpunkte bestimmt.
Die Hybridsteuereinheit 104 hat eine Funktion einer Motorsteuereinheit, die den Betrieb des Motors 12 steuert, und eine Funktion einer Rotationsmaschinensteuereinheit, die den Betrieb der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 über den Wechselrichter 52 steuert. Die Hybridsteuereinheit 104 führt eine Hybridantriebssteuerung oder dergleichen durch Verwendung des Motors 12, der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 basierend auf solchen Steuerfunktionen durch.
Die Hybridsteuereinheit 104 berechnet ein erforderliches Antriebsmoment Twdem, das ein für das Fahrzeug 10 erforderliches Antriebsmoment Tw ist, indem der Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc und die Fahrzeuggeschwindigkeit V zum Beispiel auf ein Antriebsleistungskennfeld angewendet werden, das eine vorgegebene Beziehung ist. Mit anderen Worten ist das erforderliche Antriebsmoment Twdem eine erforderliche Antriebsleistung Pwdem bei der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu dieser Zeit. Hier kann die Ausgangsdrehzahl No oder dergleichen anstelle der Fahrzeuggeschwindigkeit V verwendet werden. Die Hybridsteuereinheit 104 gibt ein Motorsteuerbefehlssignal Se, das ein Befehlssignal zum Steuern des Motors 12 ist, und ein Rotationsmaschinensteuerbefehlssignal Smg aus, das ein Befehlssignal zum Steuern der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 ist, so dass die erforderliche Antriebsleistung Pwdem von zumindest einer der Leistungsquellen, Motor 12, erste Rotationsmaschine MG1 und zweite Rotationsmaschine MG2 unter Berücksichtigung einer erforderlichen Lade-/Entladeleistung realisiert wird, die eine Lade-/Entladeleistung ist, die für die Batterie 54 oder dergleichen erforderlich ist. Zum Beispiel ist das Motorsteuerbefehlssignal Se ein Befehlswert einer Motorleistung Pe, welche die Leistung des Motors 12 ist, die das Motordrehmoment Te bei der Motordrehzahl Ne zu dieser Zeit ausgibt. Das Rotationsmaschinensteuerbefehlssignal Smg ist zum Beispiel ein Befehlswert einer erzeugten elektrischen Leistung Wg der ersten Rotationsmaschine MG1, die das MG1 - Drehmoment Tg bei der MG1 -Drehzahl Ng zu der Zeit der Ausgabe des Befehls als ein Reaktionsdrehmoment des Motordrehmoments Te ausgibt und ist ein Befehlswert des Leistungsverbrauchs Wm der zweiten Rotationsmaschine MG2, die das MG2-Drehmoment Tm bei der MG2-Drehzahl Nm zu der Zeit der Ausgabe des Befehls ausgibt.
Wenn zum Beispiel das stufenlose Getriebe 58 als ein stufenloses Getriebe und das Verbundgetriebe 80 als Ganzes als stufenloses Getriebe betrieben wird, steuert die Hybridsteuereinheit 104 den Motor 12 so, dass die erforderliche Motorleistung Pedem unter Berücksichtigung der erforderlichen Lade-/Entladeleistung oder die Lade-/Entladeeffizienz in der Batterie 54 oder dergleichen zusätzlich zu der erforderlichen Antriebsleistung Pwdem realisiert wird und eine Motorleistung Pe zum Ausgeben eines Zielmotordrehmoments Tetgt bei einer Zielmotordrehzahl Netgt unter Berücksichtigung eines optimalen Motorbetriebspunkt OPengf oder dergleichen erzielt wird. Die Hybridsteuereinheit 104 führt eine stufenlose Gangschaltsteuerung des stufenlosen Getriebes 58 durch, um das Übersetzungsverhältnis y0 des stufenlosen Getriebes 58 zu ändern, indem die erzeugte elektrische Leistung Wg der ersten Rotationsmaschine MG1 so gesteuert wird, dass das MG1-Drehmoment Tg ausgegeben wird, das bewirkt, dass die Motordrehzahl Ne sich der Zielmotordrehzahl Netgt nähert. Infolge einer solchen Steuerung wird das Übersetzungsverhältnis y des Verbundgetriebes 80 gesteuert, wenn es als stufenloses Getriebe betrieben wird. Zum Beispiel wird das MG1-Drehmoment Tg, wenn das Verbundgetriebe 80 als Ganzes als stufenloses Getriebe betrieben wird, in einer Regelung berechnet, bei der die erste Rotationsmaschine MG1 so betrieben wird, dass sich die Motordrehzahl Ne der Zielmotordrehzahl Netgt nähert. Das MG2-Drehmoment Tm wird, wenn das Verbundgetriebe 80 als Ganzes als stufenloses Getriebe betrieben wird, so berechnet, dass das erforderliche Antriebsmoment Twdem in Verbindung mit dem Antriebsmoment Tw basierend auf dem direkt vom Motor übertragenen Drehmoment Td erhalten wird.
Der optimale Motorbetriebspunkt OPengf wird im Voraus zum Beispiel als ein Motorbetriebspunkt OPeng bestimmt, bei dem die Gesamtkraftstoffeffizienz im Fahrzeug 10 unter Berücksichtigung der Lade-/Entladeeffizienz in der Batterie 54 zusätzlich zu der Kraftstoffeffizienz nur des Motors 12 am besten ist, wenn eine erforderliche Motorleistung Pedem realisiert wird. Die Zielmotordrehzahl Netgt ist ein Zielwert der Motordrehzahl Ne, und das Zielmotordrehmoment Tetgt ist ein Zielwert des Motordrehmoments Te.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des optimalen Motorbetriebspunkts OPengf auf einem zweidimensionalen Koordinatensystem mit der Motordrehzahl Ne und dem Motordrehmoment Te als Variablen darstellt. In 7 bezeichnet eine durchgezogene Linie Leng eine Gruppe optimaler Motorbetriebspunkte OPengf. Gleichleistungslinien Lpw1, Lpw2, Lpw3 bezeichnen Beispiele, bei denen die erforderliche Motorleistung Pedem jeweils die Motorleistung Pe1, Pe2 bzw. Pe3 benötigt. Ein Punkt A ist ein Motorbetriebspunkt OPengA, wenn die erforderliche Motorleistung Pe1 an dem optimalen Motorbetriebspunkt OPengf realisiert wird, und ein Punkt B ist ein Motorbetriebspunkt OPengB, wenn die erforderliche Motorleistung Pe3 an dem optimalen Motorbetriebspunkt OPengf realisiert wird. Die Punkte A, B sind auch Zielwerte des Motorbetriebspunkts OPeng, der durch die Zielmotordrehzahl Netgt und das Zielmotordrehmoment Tetgt ausgedrückt wird, d.h. ein Zielmotorbetriebspunkt OPengtgt. Wenn sich zum Beispiel der Zielmotorbetriebspunkt OPengtgt mit einer Zunahme des Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc von Punkt A zu Punkt B ändert, wird der Motorbetriebspunkt OPeng so gesteuert, dass er sich auf einen Pfad ändert, der durch den optimalen Motorbetriebspunkt OPengf verläuf.
Wenn zum Beispiel das stufenlose Getriebe 58 ein Gangschalten wie ein Stufengetriebe durchführt und das Verbundgetriebe 80 als Ganzes ein Gangschalten wie ein Stufengetriebe ausführt, bestimmt die Hybridsteuereinheit 104 das Gangschalten des Verbundgetriebes 80 zum Beispiel durch Verwendung eines Scheingangstufen-Schaltkennfelds, das eine vorgegebene Beziehung ist und eine Gangschaltsteuerung des stufenlosen Getriebes 58 so durchführt, dass eine Mehrzahl von Scheingangstufen selektiv in Zusammenarbeit mit der Gangschaltsteuerung der AT-Gangstufen des Stufengetriebes 60 ausgebildet werden, was durch die AT-Gangschaltsteuereinheit 102 durchgeführt wird. Eine Mehrzahl von Scheingangstufen kann ausgebildet werden, indem die Motordrehzahl Ne durch Verwendung der ersten Rotationsmaschine MG1 basierend auf der Ausgangsdrehzahl No so gesteuert wird, dass die entsprechenden Übersetzungsverhältnisse aufrechterhalten werden können. Das Übersetzungsverhältnis yt jeder Scheingangstufe muss im Gesamtbereich der Ausgangsdrehzahl No konstant sein und kann gegebenfalls in einem vorgegebenen Bereich geändert werden oder kann gegebenfalls auf eine Obergrenze oder eine Untergrenze der Drehzahl jedes Teils begrenzt sein. Die Mehrzahl von Scheingangstufen muss nur die Motordrehzahl Ne basierend auf der Ausgangsdrehzahl No steuern, und eine vorgegebene Scheingangstufe kann ungeachtet der Arten der AT-Gangstufen des Stufengetriebes 60 ausgebildet werden. Auf diese Weise kann die Hybridsteuereinheit 104 die Gangschaltsteuerung so durchführen, dass sich die Motordrehzahl Ne wie eine Stufengangschalten ändert.
Das Scheingangstufen-Schaltkennfeld wird im Voraus durch Verwendung der Ausgangsdrehzahl No und des Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc als Parameter ähnlich zu dem AT-Gangstufen-Schaltkennfeld bestimmt. 8 zeigt ein Beispiel des Scheingangstufen-Schaltkennfelds, bei dem durchgezogene Linien Hochschaltlinien und gepunktete Linien Herunterschaltlinien sind. Durch Umschalten zwischen der Scheingangstufe gemäß dem Scheingangstufen-Schaltkennfeld wird das gleiche Gefühl des Gangschalens wie bei einem Stufengetriebe in dem Verbundgetriebe 80 erhalten, in dem das stufenlose Getriebe 58 und das Stufengetriebe 60 in Reihe als Ganzes angeordnet sind. Bei der Scheinstufengangschaltsteuerung, bei der das Verbundgetriebe 80 als Ganzes ein Gangschalten wie ein Stufengetriebe ausführt, muss die Scheinstufengangschaltsteuerung nur bevorzugt zu einer stufenlosen Gangschaltsteuerung durchgeführt werden, bei der das Verbundgetriebe 80 als Ganzes als ein stufenloses Getriebe betrieben wird, zum Beispiel wenn ein Fahrmodus, in dem die Fahrleistung Priorität hat, wie beispielsweise ein Sportfahrmodus, von einem Fahrer ausgewählt wird, oder wenn das erforderliche Antriebsmoment Twdem relativ groß ist, die Scheinstufengangschaltsteuerung jedoch grundsätzlich mit Ausnahme einer vorgegebenen Ausführungsbegrenzungszeit durchgeführt werden kann.
Die Scheinstufengangschaltsteuerung durch die Hybridsteuereinheit 104 und die Gangschaltsteuerung des Stufengetriebes 60 durch die AT-Gangschaltsteuereinheit 102 werden in Zusammenarbeit durchgeführt. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind zehn Arten von Scheingangstufen, einschließlich der ersten Scheingangstufe bis zu der zehnten Scheingangstufe, vier Arten von AT-Gangstufen, einschließlich der ersten AT-Gangstufe bis zu der vierten AT-Gangstufe, zugeordnet. Dementsprechend wird das AT-Gangstufen-Schaltkennfeld so bestimmt, dass das Gangschalten einer AT-Gangstufe zu der selben Zeit wie das Gangschalten der Scheingangstufen durchgeführt wird. Insbesondere stimmen die Hochschaltlinien „3→4“, „6→7“ und „9→10“ der Scheingangstufen in 8 mit den Hochschaltlinien „1→2“, „2→3“ und „3→4“ in dem AT-Gangstufen-Schaltkennfeld überein (siehe „AT 1→2“ und dergleichen in 8). Die Hochschaltlinien „2→3“, „5→6“ und „8→9“ der Scheingangstufen in 8 stimmen mit den Herunterschaltlinien „1←2“, „2←3“ und „3←4“ in dem AT-Gangstufen-Schaltkennfeld überein (siehe „AT 1 ←2“ und dergleichen in 8). Alternativ kann ein Gangschaltbefehl für die AT-Gangstufen an die AT-Gangschaltsteuereinheit 102 basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung des Gangschaltens einer Scheingangstufe durch Verwendung des in 8 dargestellten Scheingangstufen-Schaltkennfelds ausgegeben werden. Auf diese Weise wird das Hochschalten des Verbundgetriebes 80 als Ganzes zu der Zeit des Hochschaltens des Stufengetriebes 60 durchgeführt, und das Herunterschalten des Verbundgetriebes 80 als Ganzes wird zu der Zeit des Herunterschaltens des Stufengetriebes 60 durchgeführt. Die AT-Gangschaltsteuereinheit 102 führt ein Umschalten der AT-Gangstufe des Stufengetriebes 60 durch, wenn die Scheingangstufe umgeschaltet wird. Da das Gangschalten einer AT-Gangstufe zu der selben Zeit wie das Gangschalten einer Scheingangstufe durchgeführt wird, wird das Gangschalten des Stufengetriebes 60 mit einer Änderung der Motordrehzahl Ne durchgeführt und sogar ein Stoß nach dem Gangschalten des Stufengetriebes 60 wird einem Fahrer weniger wahrscheinlich ein unbehagliches Gefühl bereitet.
Die Hybridsteuereinheit 104 bildet selektiv den Elektromotorantriebsfahrmodus oder den Hybridfahrmodus als ein Fahrmodus abhängig von den Fahrbedingungen aus und bewirkt, dass das Fahrzeug 10 in jedem Fahrmodus fährt. Zum Beispiel bildet die Hybridsteuereinheit 104 den Elektromotorantriebsfahrmodus in einem Elektromotorantriebsfahrbereich aus, in dem die erforderliche Antriebsleistung Pwdem geringer als der vorgegebene Schwellenwert ist, und bildet den Hybridfahrmodus in einem Hybridfahrbereich aus, in dem der erforderliche Antriebsleistung Pwdem gleich oder größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. Obwohl sich die erforderliche Antriebsleistung Pwdem in dem Elektromotorantriebsfahrbereich befindet, legt die Hybridsteuereinheit 104 den Hybridfahrmodus fest, wenn der SOC-Wert SOC der Batterie 54 geringer als ein vorgegebener Motorstartschwellenwert ist, wenn ein Aufwärmen des Motors 12 oder dergleichen erforderlich ist. Der Motorstartschwellenwert ist ein vorgegebener Schwellenwert zum Bestimmen, ob der SOC-Wert ein Wert ist, bei dem der Motor 12 zum Laden der Batterie 54 zwangsweise gestartet werden muss.
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Antriebsleistungsquellen-Schaltkennfelds darstellt, das zum Umschalten der Steuerung zwischen Elektromotorantriebsfahrt und Hybridfahrt verwendet wird. In 9 ist eine durchgezogene Linie Lswp eine Grenzlinie zwischen dem Elektromotorantriebsfahrbereich und dem Hybridfahrbereich, an der das Umschalten zwischen dem Elektromotorantriebsfahrbereich und der Hybridfahrt durchgeführt wird. Ein Bereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V relativ niedrig ist, das erforderliche Antriebsmoment Twdem relativ klein ist und die erforderliche Antriebsleistung Pwdem relativ klein ist, wird im Voraus in dem Elektromotorantriebsfahrbereich definiert. Ein Bereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V relativ hoch ist, das erforderliche Antriebsmoment Twdem relativ groß ist und die erforderliche Antriebsleistung Pwdem relativ groß ist, wird im Voraus in dem Hybridfahrbereich definiert. Wenn der SOC-Wert SOC der Batterie 54 geringer als der Motorstartschwellenwert ist oder wenn ein Aufwärmen des Motors 12 erforderlich ist, kann der Elektromotorantriebsfahrbereich in 9 in den Hybridfahrbereich geändert werden.
Wenn der Elektromotorantriebsfahrmodus eingerichtet ist und die erforderliche Antriebsleistung Pwdem nur von der zweiten Rotationsmaschine MG2 realisiert werden kann, bewirkt die Hybridsteuereinheit 104, dass das Fahrzeug 10 durch Verwendung der zweiten Rotationsmaschine MG2 in einer Ein-Motor-Antriebsfahrweise fährt. Wenn dagegen der Elektromotorantriebsfahrmodus eingerichtet ist und die erforderliche Antriebsleistung Pwdem nicht nur von der zweiten Rotationsmaschine MG2 realisiert werden kann, bewirkt die Hybridsteuereinheit 104, dass das Fahrzeug 10 in einer Zwei-Motor-Antriebsfahrweise fährt. Obwohl die erforderliche Antriebsleistung Pwdem nur von der zweiten Rotationsmaschine MG2 realisiert werden kann, kann die Hybridsteuereinheit 104 bewirken, dass das Fahrzeug 10 in der Zwei-Motor-Antriebsfahrweise fährt, wenn die Verwendung sowohl der ersten Rotationsmaschine MG1 als auch der zweiten Rotationsmaschine MG2 effizienter ist als die Verwendung nur der zweiten Rotationsmaschine MG2.
Wenn der Hybridfahrmodus zu der Zeit des Stoppens des Motors 12 eingerichtet ist, führt die Hybridsteuereinheit 104 eine Startsteuerung zum Starten des Motors 12 durch. Wenn das Starten des Motors 12 durchgeführt wird, startet die Hybridsteuereinheit 104 den Motor 12 zum Beispiel mittels Durchführen einer Zündung, wenn die Motordrehzahl Ne gleich oder höher als eine vorgegebene Drehzahl ist, bei der eine Zündung möglich ist, während die Motordrehzahl Ne durch Verwendung der ersten Rotationsmaschine MG1 erhöht wird. Das heißt, die Hybridsteuereinheit 104 startet den Motor 12 durch Anlassen des Motors 12 durch Verwendung der ersten Rotationsmaschine MG1.
Die Hybridsteuereinheit 104 legt eine Ziel-Verlangsamung basierend auf einer Fahrerbetätigung eines Gaspedals (zum Beispiel ein Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc oder eine Abnahmerate des Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc), einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, einem Gradienten einer abschüssigen Straße, einer Fahrerbetätigung einer Bremse zum Betätigen einer Radbremse (zum Beispiel ein Bremsbetätigungsbetrag oder eine Bremsbetätigungsrate) und dergleichen fest. Die Hybridsteuereinheit 104 erzeugt ein Bremsmoment des Fahrzeugs 10, so dass die festgelegte Ziel-Verlangsamung realisiert wird. Das Bremsmoment des Fahrzeugs 10 wird zum Beispiel durch ein regeneratives Drehmoment von der zweiten Rotationsmaschine MG2, ein Radbremsmoment von einer nicht dargestellten Radbremsvorrichtung, ein Motorbremsmoment von dem Motor 12 und dergleichen erzeugt. Das Bremsmoment des Fahrzeugs 10 wird bevorzugt durch das regenerative Drehmoment von der zweiten Rotationsmaschine MG2 erzeugt, zum Beispiel unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz. Wenn das regenerative Drehmoment von der zweiten Rotationsmaschine MG2 aufgrund eines hohen SOC-Werts SOC der Batterie 54 oder dergleichen und/oder einer großen Ziel-Verlangsamung begrenzt wird, wird das Bremsmoment des Fahrzeugs 10 durch das Radbremsmoment und/oder das Motorbremsmoment anstelle des regenerativen Drehmoments oder zusätzlich zu dem regenerativen Drehmoment erzeugt. Wenn das Motorbremsmoment während einer Elektromotorantriebsfahrt erzeugt wird, erzeugt die Hybridsteuereinheit 104 ein gewünschtes Motorbremsmoment basierend auf der Motordrehzahl Ne durch Erhöhen der Motordrehzahl Ne durch Verwendung der ersten Rotationsmaschine MG1 in einem Zustand, in dem der Motor 12 gestoppt ist.
Wenn der Lader 18 außer Betrieb ist und somit der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, ist das Motordrehmoment Te begrenzt. Dementsprechend wird das Motordrehmoment Te unzureichend und somit wird eine Abnahme eines Antriebsmoments Tw in Bezug auf das erforderliche Antriebsmoment Twdem für das Fahrzeug 10 verursacht. Um eine solche Abnahme des Antriebsmoments Tw einzuschränken, weist die elektronische Steuereinheit 100 funktional eine Drehmomentkompensationseinheit 106 auf, die einen Drehmomentmangel des Motors 12 aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders 18 durch das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 kompensiert, wenn der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Die elektronische Steuereinheit 100 weist auch funktional eine Zustandsbestimmungseinheit 108 auf, die bestimmt, ob der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist.
Die Zustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt, ob der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Die Zustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, zum Beispiel, wenn eine mechanische Fehlfunktion des Laders 18, wie beispielsweise eine Fehlfunktion des Ablasssperrventil 30 des Laders 18, erfasst wird. Wenn das Auftreten eines Klopfens des Motors 12 durch einen Klopfsensor 89 erfasst wird und der Ladedruck Pchg des Laders 18 begrenzt ist, um das Auftreten eines Klopfens einzuschränken, bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 108, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Wenn eine Abgaslufttemperatur THairout, die der Temperatur des Katalysators 31 entspricht, höher als ein Begrenzungsschwellenwert ist, bei dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 108, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Wenn der Lader 18 mechanisch versagt, wird der Betrieb des Laders 18 gestoppt, aber wenn der Betrieb des Laders 18 aufgrund des Auftretens von Klopfen oder eines Temperaturanstiegs des Katalysators 31 begrenzt ist, kann die Obergrenze des Ladedrucks Pchg des Laders 18 so festgelegt werden, um niedriger als der in einem normalen Zustand zu sein, ohne den Betrieb des Laders 18 vollständig zu stoppen. Die Begrenzung des Betriebs des Laders 18 enthält diese Fälle.
Die Zustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt die Kontinuität eines Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, entspricht einem Grad der Ausdehnung des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Wenn zum Beispiel eine mechanische Fehlfunktion wie beispielsweise eine Fehlfunktion des Ablasssperrventils 30 des Laders 18 auftritt, besteht keine Möglichkeit, dass der Lader 18 in einen normalen Zustand zurückkehrt, und somit wird bestimmt, dass die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, hoch ist (hohe Kontinuität). Wenn Klopfen des Motors 12 auftritt, ist der Betrieb des Laders 18 vorübergehend begrenzt, und somit wird bestimmt, dass die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, niedrig ist (niedrige Kontinuität). Wenn die Temperatur des Katalysators 31 auf einen hohen Wert zunimmt, ist der Betrieb des Laders 18 mit einer Abnahme der Temperatur unbegrenzt, und somit wird bestimmt, dass die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, höher ist, als wenn Klopfen auftritt, und niedriger ist, als wenn eine mechanische Fehlfunktion in dem Lader 18 auftritt (mittlere Kontinuität).
Die Zustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 bgrenzt ist, gemäß den oben genannten Gründen für die Begrenzung des Betriebs des Laders 18. Das heißt, die Zustandsbestimmungseinheit 108 bestimmt, dass die Kontinuität niedrig ist, wenn das Auftreten von Klopfen der Grund für die Begrenzung des Betriebs des Laders 18 ist, und bestimmt, dass die Kontinuität mittel ist, wenn der Temperaturanstieg des Katalysators 31 der Grund für die Begrenzung des Betriebs des Laders 18 ist, und bestimmt, dass die Kontinuität hoch ist, wenn die mechanische Fehlfunktion des Laders 18 der Grund für die Begrenzung des Betriebs des Laders 18 ist.
Die Drehmomentkompensationseinheit 106 kompensiert einen Drehmomentmangel des Motors 12 aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders 18 durch das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Die Drehmomentkompensationseinheit 106 berechnet ein Motordrehmoment Te basierend auf dem Ladedruck Pchg, dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc, der Motordrehzahl Ne und dergleichen in dem Zustand, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, und berechnet einen Drehmomentmangel Teloss (=Tetgt-Te) des Motordrehmoments Te aus der Differenz zwischen dem Zielmotordrehmoment Tetgt und dem berechneten Motordrehmoment Te. Die Drehmomentkompensationseinheit 106 berechnet das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2, die einen Drehmomentmangel des Antriebsmoments Tw des Fahrzeugs 10 aufgrund des Drehmomentmangels Teloss des Motordrehmoments Te kompensieren kann, und gibt das berechnete MG2-Drehmoment Tm von der zweiten Rotationsmaschine MG2 aus. Dementsprechend wird selbst dann, wenn ein Drehmomentmangel des Motors 12 aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders 18 auftritt, der Drehmomentmangel durch das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 kompensiert (einer Drehmomentunterstützung unterzogen), und somit wird eine Abnahme des Antriebsmoments Tw des Fahrzeugs 10 eingeschränkt.
Wenn hier der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist und die Drehmomentkompensationseinheit 106 eine Drehmomentkompensation durch Verwendung des MG2-Drehmoments Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 durchführt, nimmt die elektrische Leistung zu, die in der zweiten Rotationsmaschine MG2 verbraucht wird. Wenn dementsprechend die Häufigkeit, mit der die Drehmomentkompensation von der Drehmomentkompensationseinheit 106 durchgeführt wird, zunimmt, nimmt der Ladezustandswert SOC ab, der einer in der Batterie 54 gespeicherten Menge an elektrischer Leistung (einem Ladezustand) entspricht. In dieser Hinsicht ist die entladbare Leistung Wout aufgrund der Abnahme des Ladezustandswerts SOC begrenzt, und es besteht die Wahrscheinlichkeit, dass das MG2-Drehmoment Tm zum Kompensieren des Drehmomentmangels Teloss des Motordrehmoments Te nicht in der Lage ist, von der zweiten Rotationsmaschine MG2 ausgegeben zu werden.
Dagegen enthält die elektronische Steuereinheit 100 funktional eine Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110, die verhindert, dass die zweite Rotationsmaschine MG2 keine Drehmomentkompensation durchführt. Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 führt eine Steuerung zur Beschränkung der Abnahme von gespeicherter elektrischer Leistung durch, um eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC, welcher der Menge der in der Batterie 54 gespeicherten elektrischen Leistung entspricht, stärker einzuschränken, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist.
Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 verschiebt eine Gangschaltlinie zum Bestimmen des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 auf eine Seite mit höherer Drehzahl, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist. Wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, werden zum Beispiel Hochschaltlinien und Herunterschaltlinien zum Bestimmen des Gangschaltens auf eine eine Seite mit hoher Drehzahl in dem in 8 dargestellten Scheingangstufen-Schaltkennfeld verschoben. Das heißt, wenn der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, werden die in 8 dargestellten Hochschaltlinien und Herunterschaltlinien in 8 nach rechts verschoben (eine Seite mit hoher Drehung oder eine Seite mit hoher Drehzahl der Ausgangsdrehzahl No).
Die Hochschaltlinie „2→3“ in 8 wird nachstehend als ein Beispiel beschrieben. Wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, wird die Hochschaltlinie „2→3“, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist, in eine Position verschoben, die durch eine abwechselnde lange und kurze gestrichelte Linie angegeben wird. Auf diese Weise nimmt, wenn die Hochschaltlinien und die Herunterschaltlinien zum Bestimmen des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 auf eine Seite mit hoher Drehzahl verschoben werden, die Anzahl der Gangschaltvorgänge des Stufengetriebes 60 während des Fahrens ab. Dementsprechend ist es möglich, da der Leistungsverbrauch aufgrund des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 eingeschränkt ist, eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken.
Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 legt einen Verschiebungsbetrag der Hochschaltlinien und der Herunterschaltlinien zum Bestimmen des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 auf eine Seite mit hoher Drehzahl so fest, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, hoch ist, als wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, niedrig ist. Hier entspricht der Fall, in dem bestimmt wird, dass die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, hoch ist, einem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, ein lange Zeit dauern wird. Zu dieser Zeit ist es, da die Drehmomentkompensation durch Verwendung der zweiten Rotationsmaschine MG2 häufiger von der Drehmomentkompensationseinheit 106 durchgeführt wird, wahrscheinlich, dass der Ladezustandswert SOC der Batterie 54 abnimmt. Dagegen entspricht der Fall, in dem bestimmt wird, dass die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, niedrig ist, einem Fall, in dem der Zustand, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, eine kurze Zeit dauern wird. Da zu dieser Zeit die Drehmomentkompensation durch Verwendung der zweiten Rotationsmaschine MG2 weniger häufig von der Drehmomentkompensationseinheit 106 durchgeführt wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Ladezustandswert SOC der Batterie 54 im Vergleich zu einem Fall abnimmt, in dem die Kontinuität des Zustands, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, hoch ist.
10 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 und einem Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie des Stufengetriebes 60 darstellt. Wie in 10 dargestellt, nimmt, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 zunimmt, ein Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie des Stufengetriebes 60 zu einer Seite mit hoher Drehzahl im Vergleich zu einem Fall zu, in dem die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist. Wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 zunimmt, wird die Drehmomentkompensation durch Verwendung des MG2-Drehmoments Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 häufiger von der Drehmomentkompensationseinheit 106 durchgeführt, und somit ist es wahrscheinlich, dass der Ladezustandswert SOC der Batterie 54 abnimmt. Da dagegen, wie in 10 dargestellt, die Gangschaltlinie des Stufengetriebes 60 zu einer Seite mit höherer Drehzahl verschoben ist, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 höher wird, nimmt die Anzahl der Gangschaltvorgänge des Stufengetriebes 60 ab und der Leistungsverbrauch aufgrund des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 wird stärker eingeschränkt, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 zunimmt.
Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 bestimmt einen Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie des Stufengetriebes 60, indem die durch die Zustandsbestimmungseinheit 108 bestimmten Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18, auf die in 10 dargestellte Beziehung angewendet wird, und verschiebt die Gangschaltlinie auf eine Seite mit hoher Drehzahl basierend auf dem bestimmten Verschiebungsbetrag. Die AT-Gangschaltsteuereinheit 102 führt eine Bestimmung des Gangschaltens durch und führt eine Gangschalten basierend auf der Gangschaltlinie des Stufengetriebes 60 durch, die durch die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 festgelegt wird. Infolgedessen nimmt, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 zunimmt, der Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie zu einer Seite mit hoher Drehzahl im Vergleich zu einem Fall zu, in dem die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist. Dementsprechend nimmt die Anzahl der Gangschaltvorgänge des Stufengetriebes 60 ab und der Leistungsverbrauch wird aufgrund des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 eingeschränkt.
Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 legt das MG2-Drehmoment Tm fest, das ein regeneratives Drehmoment der zweiten Rotationsmaschine MG2 zu der Zeit der Verlangsamung (Regeneration) des Fahrzeugs ist, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist. Durch Erhöhen des MG2-Drehmoments Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 (des regenerativen Drehmoments) zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs ist es möglich, eine Menge der zu der Zeit der Regeneration der zweiten Rotationsmaschine MG2 erzeugten elektrischen Leistung zu erhöhen. Dementsprechend ist es, da eine Menge der elektrischen Leistung, die in der Batterie 54 zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs geladen ist, festgelegt ist, um größer sein, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist, möglich, eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken. Zu dieser Zeit nimmt die Verlangsamung des Fahrzeugs 10 mit einer Zunahme des MG2-Drehmoments Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 im Vergleich zu einem normalen Fall zu. Alternativ kann die Steuerung so durchgeführt werden, dass ein Einfluss der Zunahme des MG2-Drehmoments Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 durch Verringern einer Bremskraft einer nicht dargestellten Radbremse mit einer Zunahme des MG2-Drehmoments Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 aufgehoben wird.
Wenn das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 zunimmt, legt die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 einen Betrag der Zunahme des MG2-Drehmoments Tm zu der Zeit der Regeneration der zweiten Rotationsmaschine MG2 fest, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch ist (d.h. wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, lang ist), als wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist (d.h. wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, kurz ist).
11 zeigt eine Beziehung zwischen der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 und dem MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 (ein regeneratives Drehmoment). Wie in 11 dargestellt, wird, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch ist, das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 festgelegt, um größer zu sein, als wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist. Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 bestimmt das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs, indem die durch die Zustandsbestimmungseinheit 108 bestimmte Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 auf die in 11 dargestellte Beziehung angewendet wird. Die Hybridsteuereinheit 104 legt das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs auf das MG2-Drehmoment Tm fest, das durch die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 bestimmt wird, wobei das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 gemäß der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 zunimmt. Infolgedessen ist es, da die Menge der elektrischen Leistung, die zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs in der Batterie 54 geladen ist, größer wird, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch ist, als wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist, möglich, eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken.
Wenn hier die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs erhöht, während das Fahrzeug auf einer Straße fährt, auf der die Antriebsräder wahrscheinlich rutschen (schlupfen), wie beispielsweise eine Straße mit niedrigem µ, können die Antriebsräder mit größerer Wahrscheinlichkeit rutschen und die Fahrstabilität kann abnehmen. Dementsprechend bestimmt die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110, ob eine Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine rutschige Straße (eine Straße mit niedrigem µ) ist, wenn das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs erhöht wird, und verhindert eine Zunahme des MG2-Drehmoments Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2, wenn die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine rutschige Straße ist. Ob die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine rutschige Straße ist, wird zum Beispiel basierend auf Straßeninformationen bestimmt, die in einem Autonavigationssystem oder dergleichen gespeichert sind. Wenn alternativ ein Schlupf der Antriebsräder basierend auf den Drehzahlen der Räder während der Fahrt erfasst wird, kann bestimmt werden, dass die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine rutschige Straße ist.
Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 legt einen Zielwert SOCaim des Ladezustandswerts SOC fest, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist. In dieser Hinsicht führt die Hybridsteuereinheit 104 eine Hybridfahrt durch, um den Zielwert SOCaim des Ladezustandswerts SOC zu erreichen, der durch die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 festgelegt wird. Dementsprechend wird das Motordrehmoment Te während der Hybridfahrt größer und das MG1 -Drehmoment Tg der ersten Rotationsmaschine MG1 (ein regeneratives Drehmoment) wird größer, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 stärker begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass das der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist. Dagegen ist es, da das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 (ein Antriebsmoment) niedriger wird und somit der Ladezustandswert SOC der Batterie 54 größer wird, möglich, eine Abnahme des Ladezustandswert SOC der Batterie 54 einzuschränken.
Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 legt einen Betrag der Zunahme des Zielwerts SOCaim des Ladezustandswerts SOC fest, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch ist (d.h. wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, lang ist), als wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist (d.h. wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, kurz ist).
12 zeigt eine Beziehung zwischen der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 und dem Zielwert SOCaim des Ladezustandswertes SOC. Wie in 12 dargestellt, wird der Zielwert SOCaim des Ladezustandswerts SOC festgelegt, um größer zu sein, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch ist, als wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist. Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 legt den Zielwert SOCaim des Ladezustandswerts SOC fest, indem die durch die Zustandsbestimmungseinheit 108 bestimmte Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 auf die in 12 dargestellte Beziehung angewendet wird. Die Hybridsteuereinheit 104 führt eine Hybridfahrt durch, um den Zielwert SOCaim des Ladezustandswerts SOC zu erreichen, der durch die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 festgelegt wird. Infolgedessen wird, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 höher wird, der Ladezustandswert SOC der Batterie 54 größer.
Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 begrenzt die Elektromotorantriebsfahrt durch Verwendung nur einer Rotationsmaschine MG (zumindest einer der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2) als eine Fahrantriebsleistungsquelle stärker, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist. Insbesondere, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, verhindert die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 die Elektromotorantriebsfahrt oder verengt den in 9 dargestellten Elektromotorantriebsfahrbereich stärker, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist. In dieser Hinsicht führt die Hybridsteuereinheit 104 eine Hybridfahrt in dem Elektromotorantriebsfahrbereich durch oder schaltet den Fahrmodus basierend auf dem Antriebsleistungsquellen-Schaltkennfeld um, in dem der Elektromotorantriebsfahrbereich verengt wurde. Infolgedessen ist es, da eine Hybridfahrt mit einer größeren Häufigkeit durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist, möglich, eine Abnahme des Ladezustandswerts SOC der Batterie 54 einzuschränken.
Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 legt einen Betrag der Begrenzung der Elektromotorantriebsfahrt durch Verwendung nur der Rotationsmaschine MG als eine Antriebsleistungsquelle fest, um größer zu sein, wenn bestimmmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch ist (d.h. wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, lang ist), als wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist (d.h. wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, kurz ist).
13 zeigt ein Antriebsleistungsquellen-Schaltkennfeld, das verwendet wird, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. In 13 ist eine durchgezogene Linie Lswp eine Grenzlinie zwischen dem Elektromotorantriebsfahrbereich und dem Hybridfahrbereich, wenn der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist. In 13 repräsentieren eine gepunktete Linie Lswp1, eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie Lswp2 und eine abwechselnd lang und doppelt-kurz-gestrichelte Linie Lswp3 Grenzlinien zwischen dem Elektromotorantriebsfahrbereich und dem Hybridfahrbereich, wenn der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Hier entspricht die gepunktete Linie Lswp1 einem Fall, in dem die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist (niedrige Kontinuität), die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie Lswp2 entspricht einem Fall, in dem die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 höher ist als die Kontinuität, die der gepunkteten Linie Lswp1 entspricht (mittlere Kontinuität), und die abwechselnd lang und doppelt-kurz-gestrichelte Linie Lswp3 entspricht einem Fall, in dem die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 höher ist als die Kontinuität, die der abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie Lswp2 entspricht (hohe Kontinuität). Wie in 13 dargestellt, wird der Elektromotorantriebsfahrbereich, in dem nur eine Rotationsmaschine MG als Fahrantriebsleistungsquelle verwendet wird, enger, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch wird. Das heißt, ein Betrag der Begrenzung der Elektromotorantriebsfahrt durch Verwendung von nur zumindest einer der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 als eine Fahrantriebsleistungsquelle, nimmt zu, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 zunimmt.
Die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 legt ein neues Antriebsleistungsquellen-Schaltkennfeld basierend auf der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 fest, indem die durch die Zustandsbestimmungseinheit 108 bestimmte Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 auf das in 13 dargestellte Antriebsleistungsquellen-Schaltkennfeld angewendet wird. Die Hybridsteuereinheit 104 schaltet die Fahrantriebsleistungsquelle basierend auf dem Antriebsleistungsquellen-Schaltkennfeld um, das durch die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 neu festgelegt wird. Infolgedessen, da der Elektromotorantriebsfahrbereich stärker verengt wird, wenn die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 höher wird, nimmt die Häufigkeit ab, mit der die Elektromotorantriebsfahrt durchgeführt wird, wird der Leistungsverbrauch aufgrund der Elektromotorantriebsfahrt eingeschränkt, und wird die Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 eingeschränkt.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Hauptteil eines Steuervorgangs in der elektronischen Steuereinheit 100 darstellt, d.h. ein Steuervorgang zum stabilen Durchführen einer Drehmomentkompensation durch Verwendung des MG2-Drehmoments Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2, wenn der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Dieses Ablaufdiagramm wird wiederholt durchgeführt, während das Fahrzeug fährt.
Zunächst wird in Schritt ST1 (das Wort „Schritt“ wird nachfolgend weggelassen) entsprechend der Steuerfunktion der Hybridsteuereinheit 104 bestimmt, ob eine Verbrennungsmotorantriebsfahrt (Hybridfahrt) mit dem Motor 12 als eine Fahrantriebsleistungsquelle durchgeführt wird. Wenn das Bestimmungsergebnis von ST1 negativ ist, wird eine Elektromotorantriebsfahrt mit zumindest einer der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 als Fahrantriebsleistungsquelle entsprechend der Steuerfunktion der Hybridsteuereinheit 104 in ST7 durchgeführt. Wenn das Bestimmungsergebnis von ST1 positiv ist, wird bestimmt, dass der Betrieb des Laders 18 in ST2 entsprechend der Steuerfunktion der Zustandsbestimmungseinheit 108 begrenzt ist.
Wenn das Bestimmungsergebnis von ST2 negativ ist, wird eine Fahrsteuerung, wenn der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist (normale Fahrsteuerung), in ST6 entsprechend der Steuerfunktion der Hybridsteuereinheit 104 durchgeführt. Wenn das Bestimmungsergebnis von ST2 positiv ist, wird bestimmt, ob das Fahrzeug auf einer rutschigen Straße (einer Straße mit niedrigem µ) in ST3 fährt, entsprechend der Steuerfunktion der Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110. Wenn das Bestimmungsergebnis von ST3 negativ ist, nimmt das MG2-Drehmoment Tm, das ein regeneratives Drehmoment der zweiten Rotationsmaschine MG2 zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs ist, entsprechend der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 in ST5 zu, entsprechend der Steuerfunktion der Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110. Dementsprechend ist es, da ein Betrag der Regeneration in der zweiten Rotationsmaschine MG2 zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs zunimmt, möglich, eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken.
Anschließend wird in ST4 entsprechend der Steuerfunktion der Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 die Gangschaltlinie zum Bestimmen des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 auf eine Seite mit hoher Drehzahl gemäß der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 verschoben. Der Zielwert SOCaim des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 wird gemäß der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 geändert. Der Fahrbereich der Elektromotorantriebsfahrt mit zumindest einer der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 als eine Fahrantriebsleistungsquelle ist gemäß der Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 begrenzt. Durch Durchführen dieser Steuerung ist es möglich, eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken. Wenn infolgedessen eine Drehmomentkompensation durch Verwendung des MG2-Drehmoments Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 in einem Zustand durchgeführt wird, in dem der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, wird der Ladezustandswert SOC der Batterie 54 so aufrechterhalten, dass eine Drehmomentkompensation durch Verwendung der zweiten Rotationsmaschine MG2 durchgeführt werden kann, und somit ist es möglich zu verhindern, dass eine Drehmomentkompensation durch Verwendung der zweiten Rotationsmaschine MG2 aufgrund der Abnahme des Ladezustandswertes SOC nicht durchgeführt wird.
Gemäß dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird in der Konfiguration, in der ein Drehmomentmangel des Motors 12 aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders 18 durch das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 kompensiert wird, wenn bestimmt wird, dass das der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 stärker eingeschränkt, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht bgrenzt ist. Dementsprechend ist es möglich zu verhindern, dass der Drehmomentmangel des Motors 12 nicht durch das MG2-Drehmoment Tm der zweiten Rotationsmaschine MG2 kompensiert wird, aufgrund einer Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54-Vorrichtung während der Fahrt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nimmt, da die Gangschaltlinie des Stufengetriebes 60 auf eine Seite mit höherer Drehzahl verschoben wird, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist, die Anzahl der Gangschaltvorgänge des Stufengetriebes 60 ab. Dementsprechend ist es möglich, den Leistungsverbrauch aufgrund des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 einzuschränken und somit eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken. Da der Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie des Stufengetriebes 60 größer wird, wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch ist, als wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist, nimmt die Anzahl der Gangschaltvorgänge des Stufengetriebes 60 ab, und somit ist es möglich, den Leistungsverbrauch aufgrund des Gangschaltens des Stufengetriebes 60 einzuschränken und eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nimmt, da das MG2-Drehmoment Tm (ein regeneratives Drehmoment) zu der Zeit der Regeneration der zweiten Rotationsmaschine MG2 größer ist, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist, eine Menge der elektrischen Leistung, die in der Batterie 54 zu der Zeit der Regeneration der zweiten Rotationsmaschine MG2 geladen ist, zu, und somit ist es möglich, eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken. Da die aufladbare Leistung zu der Zeit der Regeneration der zweiten Rotationsmaschine MG2 größer wird, wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch ist, als wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist, ist es möglich, eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist es, da die Elektromotorantriebsfahrt mit nur zumindest einer der ersten Rotationsmaschine MG1 und der zweiten Rotationsmaschine MG2 als die Antriebseistungsuelle für die Fahrt stärker begrenzt ist, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 nicht begrenzt ist, möglich, die Elektromotorantriebsfahrt zu begrenzen, um den Leistungsverbrauch einzuschränken und somit eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist. Da die Elektromotorantriebsfahrt stärker begrenzt ist, wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 hoch ist, als wenn bestimmt wird, dass die Kontinuität der Betriebsbegrenzung des Laders 18 niedrig ist, ist es möglich, den Leistungsverbrauch aufgrund der Elektromotorantriebsfahrt einzuschränken und eine Abnahme des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 einzuschränken.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Elemente, die denen des ersten Ausführungsbeispiels gemeinsam sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Fahrzeug 200 beispielhaft dargestellt, das sich von dem in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Fahrzeug 10 unterscheidet und das in 15 dargestellt ist. 15 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration des Fahrzeugs 200 darstellt, auf das die Erfindung angewendet wird. In 15 ist das Fahrzeug 200 ein Hybridfahrzeug, das einen Motor 202, eine Lichtmaschine 204, eine Rotationsmaschine MG, eine Leistungsübertragungsvorrichtung 206 und Antriebsräder 208 enthält.
Der Motor 202, der als Fahrantriebsleistungsquelle dient, hat die gleiche Konfiguration wie der Motor 12 mit dem Lader 18, der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Ein Motordrehmoment Te des Motors 202 wird gesteuert, indem eine elektronische Steuereinheit 218, die später beschrieben wird und die in dem Fahrzeug 10 vorgesehen ist, veranlasst wird, eine Motorsteuervorrichtung 210 zu steuern, die einen Drosselklappenaktuator, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Zündvorrichtung und ein Ablasssperrventil enthält, die in dem Fahrzeug 200 vorgesehen sind.
Die Lichtmaschine 204 ist eine rotierende elektrische Maschine mit einer Funktion eines Anlassers, der den Motor 202 anlässt, und einer Funktion eines Leistungsgenerators. Die Lichtmaschine 204 ist eine Rotationsmaschine, die mechanisch mit dem Motor 202 verbunden ist und auf welche Leistung des Motors 202 übertragen wird. Die Lichtmaschine 204 wird von dem Motor 202 drehend angetrieben, um elektrische Leistung mit der Leistung des Motors 202 zu erzeugen. Die Rotationsmaschine MG ist eine rotierende elektrische Maschine mit einer Funktion eines Elektromotors und einer Funktion eines Leistungsgenerators und wird als Motorgenerator bezeichnet. Die Rotationsmaschine MG ist eine zweite Rotationsmaschine, die mit den Antriebsrädern 208 über die Leistungsübertragungsvorrichtung 206 in einer leistungsübertragenden Weise verbunden ist und die als Fahrantriebsleistungsquelle dient. Die Lichtmaschine 204 und die Rotationsmaschine MG sind mit einer im Fahrzeug 200 vorgesehenen Batterie 214 über einen im Fahrzeug 200 vorgesehenen Wechselrichter 212 verbunden. In der Lichtmaschine 204 und der Rotationsmaschine MG werden ein Lichtmaschinendrehmoment Talt, das ein Ausgangsdrehmoment der Lichtmaschine 204 ist, und ein MG-Drehmoment Tmg, das ein Ausgangsdrehmoment der Rotationsmaschine MG ist, gesteuert, indem die elektronische Steuereinheit 218 veranlasst wird, den Wechselrichter 212 zu steuern. Eine erzeugte elektrischer Leistung Walt der Lichtmaschine 204 wird in die Batterie 214 geladen, die eine Leistungspeichervorrichtung ist, oder wird in der Rotationsmaschine MG verbraucht. Die Rotationsmaschine MG gibt das MG-Drehmoment Tmg durch Verwendung der gesamten oder eines Teils der erzeugten elektrischen Leistung Walt oder durch Verwendung der elektrischen Leistung von der Batterie 214 zusätzlich zu der erzeugten elektrischen Leistung Walt aus. Auf diese Weise wird die Rotationsmaschine MG mit der erzeugten elektrischen Leistung Walt der Lichtmaschine 204 angetrieben.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung 206 weist eine Kupplung K0 und ein Automatikgetriebe 216 auf. Ein Eingangsdrehelement des Automatikgetriebes 216 ist mit dem Motor 202 über die Kupplung K0 verbunden und ist direkt mit der Rotationsmaschine MG verbunden. In der Leistungsübertragungsvorrichtung 206 wird die Leistung des Motors 202 nacheinander über die Kupplung K0, das Automatikgetriebe 216 und dergleichen auf die Antriebsräder 208 übertragen, und die Leistung der Rotationsmaschine MG wird über das Automatikgetriebe 216 und dergleichen auf die Antriebsräder 208 übertragen. Der Motor 202 und die Rotationsmaschine MG sind Fahrantriebsleistungsquellen des Fahrzeugs 200, die in einer leistungsübertragenden Weise mit den Antriebsrädern 208 verbunden sind.
Die Kupplung K0 ist eine hydraulische Reibungseingriffsvorrichtung, die den Leistungsübertragungsweg zwischen dem Motor 202 und den Antriebsrädern 208 verbindet oder trennt. Das Automatikgetriebe 216 ist zum Beispiel ein bekanntes Automatikgetriebe vom Planetengetriebetyp, ähnlich dem zuvor in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Stufengetriebe 60.
Das Fahrzeug 200 kann eine Elektromotorantriebsfahrt durchführen, bei der elektrische Leistung von der Batterie 214 verwendet wird und nur die Rotationsmaschine MG als Fahrantriebsleistungsquelle in einem Zustand verwendet wird, in dem die Kupplung K0 ausser Eingriff ist und der Betrieb des Motors 202 gestoppt ist. Das Fahrzeug 200 kann eine Hybridfahrt durchführen, bei welcher der Motor 202 in einem Zustand betrieben wird, in dem die Kupplung K0 in Eingriff ist und zumindest der Motor 202 als Fahrantriebsleistungsquelle verwendet wird.
Das Fahrzeug 200 enhält eine elektronische Steuereinheit 218, die eine Steuereinrichtung für das Fahrzeug 200 ist, die der Steuerung des Motors 202, der Lichtmaschine 204, des Automatikgetriebes 216, der Rotationsmaschine MG und dergleichen zugeordnet ist. Die elektronische Steuereinheit 218 hat die gleiche Konfiguration wie die zuvor in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene elektronische Steuereinheit 100. Die elektronische Steuereinheit 218 wird mit verschiedenen Signalen versorgt, welche die gleichen sind, mit denen die elektronische Steuereinheit 100 versorgt werden. Verschiedene Befehlssignale, welche die gleichen sind, die von der elektronischen Steuereinheit 100 ausgegeben werden, werden von der elektronischen Steuereinheit 218 ausgegeben. Die elektronische Steuereinheit 218 hat Funktionen, die äquivalent zu den Funktionen der AT-Gangschaltsteuereinheit 102, der Hybridsteuereinheit 104, der Drehmomentkompensationseinheit 106, der Zustandsbestimmungseinheit 108 und der Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung 110 sind, die in der elektronischen Steuereinheit 100 enthalten sind. Die elektronische Steuereinheit 218 ist ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.
Das in 15 dargestellte Fahrzeug 200 kann eine Hybridfahrt mit dem Motor 202 als Fahrantriebsleistungsquelle durchführen, wenn die Kupplung K0 in Eingriff ist. Zu dieser Zeit, wenn der Betrieb des Laders 18 in dem Fahrzeug 200 begrenzt ist, kann auch eine Drehmomentkompensation zum Kompensieren des Drehmomentmangels des Motors 12 durch das MG-Drehmoment Tmg der Rotationsmaschine MG durchgeführt werden. Ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ist es, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, möglich, eine Abnahme des Ladezustandswerts SOC der Batterie 214 durch Verschieben der Gangschaltlinie des Stufengetriebes 216 auf eine Seite mit hoher Drehzahl einzuschränken, das regenerative Drehmoment der Rotationsmaschine MG zur Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs zu erhöhen, den Zielwert SOCaim des Ladezustandswertes SOC der Batterie 214 zu erhöhen oder einen Elektromotorantriebsfahrbereich, in dem die Elektromotorantriebsfahrt durchgeführt wird, zu verengen. Dementsprechend können mit dem Fahrzeug 200 die gleichen Vorteile wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden, indem die gleiche Steuerung wie in dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.
Während das erste Ausführungsbeispiel und das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung zuvor in Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen ausführlich beschrieben wurden, kann die Erfindung auf andere Aspekte angewendet werden.
Wenn zum Beispiel in dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 des Motors 12 oder 202 begrenzt ist, ist die Elektromotorantriebsfahrt mit nur der Rotationsmaschine MG als eine Antriebsleistungsquelle durch Verschieben der Gangschaltlinie des Stufengetriebes 60 oder 216 auf eine Seite mit hoher Drehzahl begrenzt, nimmt das regenerative Drehmoment der zweiten Rotationsmaschine MG2 oder der Rotationsmaschine MG zu, nimmt der Zielwert SOCaim des Ladezustandswertes SOC der Batterie 54 oder 214 zu, oder verengt sich der Elektromotorantriebsfahrbereich, aber all dies muss nicht durchgeführt werden. Insbesondere kann zumindest eine von verschiedenen Arten von Steuerungen zum Einschränken einer Abnahme des Ladezustandswert-SOC durchgeführt werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel werden, wenn bestimmmt wird, dass der Betrieb des Laders 18 begrenzt ist, die Gangschaltlinien in allen Bereichen des Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc auf eine Seite mit hoher Drehzahl um den gleichen Betrag verschoben, wie durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in 8 angegeben, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, der Verschiebungsbetrag auf eine Seite mit hoher Drehzahl kann sich abhängig von dem Beschleunigungsbetätigungsbetrag θacc angemessen unterscheiden. Der Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie kann in abhängig von der Anzahl der Gangstufen, den Hochschaltlinien, den Herunterschaltlinien und dergleichen angemessen geändert werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel enhält das Fahrzeug 10 oder 200 das Stufengetriebe 60 oder 216, aber das Automatikgetriebe ist in der Erfindung nicht wesentlich und eine Konfiguration ohne ein Automatikgetriebe kann verwendet werden. In diesem Fall wird keine Steuerung zum Verschieben der Gangschaltlinie des Stufengetriebes 60 oder 216 auf eine Seite mit hoher Drehzahl durchgeführt, um eine Abnahme des Ladezustandswerts SOC der Batterie 54 oder 214 einzuschränken, und die Abnahme der Ladezustandswert SOC der Batterie wird durch andere Steuerung eingeschränkt.
In dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel wird bestimmt, wenn das regenerative Drehmoment der Rotationsmaschine (der zweiten Rotationsmaschine MG2 oder der Rotationsmaschine MG) zu der Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs erhöht wird, ob die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine rutschige Straße ist (eine Straße mit niedrigem µ), aber diese Bestimmung muss nicht durchgeführt werden und kann weggelassen werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Einwegkupplung F0 als ein Verriegelungsmechanismus beschrieben, der den Träger CA0 in einer nicht-drehbaren Weise fixieren kann, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Der Verriegelungsmechanismus kann eine Eingriffsvorrichtung wie eine Einrückkupplung, eine hydraulische Reibungseingriffsvorrichtung wie eine Kupplung oder eine Bremse, eine Trockeneingriffsvorrichtung, eine elektromagnetische Reibungseingriffsvorrichtung oder eine Magnetpulverkupplung sein, welche selektiv die Verbindungswelle 68 und das Gehäuse 56 verbinden. Alternativ muss das Fahrzeug 10 die Einwegkupplung F0 nicht enthalten.
In dem ersten Ausführungsbeispiel kann das stufenlose Getriebe 58 ein Gangschaltmechanismus sein, bei dem ein Differentialbetrieb durch Steuern einer Kupplung oder Bremse, die mit dem Drehelement des Differentialmechanismus 72 verbunden ist, begrenzt werden kann. Der Differentialmechanismus 72 kann ein Planetengetriebe mit Doppelritzel sein. Der Differentialmechanismus 72 kann ein Differentialmechanismus sein, der vier oder mehr Drehelemente enhält, indem eine Mehrzahl von Planetengetrieben verbunden werden. Der Differentialmechanismus 72 kann ein Differentialgetriebemechanismus sein, bei dem die erste Rotationsmaschine MG1 und das Zwischengetriebeelement 70 jeweils mit einem Ritzel, das von dem Motor 12 drehend angetrieben wird, und einem Paar Kegelrädern verbunden sind, die mit dem Ritzel in Eingriff sind. Der Differentialmechanismus 72 kann ein Mechanismus mit einer Konfiguration sein, bei der zwei oder mehr Planetengetriebe durch einige Drehelemente, die diese bilden, miteinander verbunden sind und der Motor, die Rotationsmaschine und die Antriebsräder mit den Drehelementen solcher Planetengetriebe in einer leistungsübertragenden Weise verbunden sind.
In dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind die Stufengetriebe 60 und 216 zuvor beispielhaft als das Automatikgetriebe dargestellt, das einen Teil des Leistungsübertragungsweges zwischen der Fahrantriebsleistungsquelle und den Antriebsrädern bildet, aber die Erfindung ist nicht auf den Aspekt beschränkt. Zum Beispiel kann das Automatikgetriebe ein Automatikgetriebe sein, wie beispielsweise ein Synchron-Parallel-Zweiachs-Automatikgetriebe, ein bekanntes Doppelkupplungsgetriebe (DCT) mit zwei Eingangswellen als das Synchron-Parallel-Zweiachs-Automatikgetriebe oder ein bekanntes mechanisches stufenloses Getriebe wie ein stufenloses Riemengetriebe.
In dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel kann zusätzlich zu dem Abgasturbinelader 18 ein mechanischer Pumpentyp-Lader vorgesehen sein, der von dem Motor oder von dem Elektromotor drehend angetrieben wird.
Die zuvor erwähnten Ausführungsbeispiele sind lediglich beispielhaft und die Erfindung kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden, die basierend auf dem Wissen des Fachmanns verschiedenen Abwandlungen und Verbesserungen unterzogen wurden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 63227955 A [0002]

Claims

Steuereinrichtung (100; 218) für ein Hybridfahrzeug (10; 200), welches einen Motor (12; 202) mit einem Lader (18), der als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, eine Rotationsmaschine (MG2; MG), die als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, und eine Leistungsspeichervorrichtung (54; 214), die konfiguriert ist, um elektrische Leistung zu der Rotationsmaschine (MG2; MG) zu übertragen und von dieser zu erhalten, aufweist, mit: einer Zustandsbestimmungseinheit (108), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob ein Betrieb des Laders (18) begrenzt ist; einer Drehmomentkompensationseinheit (106), die konfiguriert ist, um einen Drehmomentmangel des Motors (12; 202) aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders (18) durch ein Drehmoment der Rotationsmaschine (MG2; MG) zu kompensieren, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist; und eine Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung (110), die konfiguriert ist, um eine Abnahme eines Betrages der in der Leistungsspeichervorrichtung (54; 214) gespeicherten elektrischen Leistung stärker einzuschränken, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) nicht begrenzt ist.
Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei: das Hybridfahrzeug (10; 200) ein Automatikgetriebe (60; 216) in einem Leistungsübertragungsweg zwischen den Fahrantriebsleistungsquellen und Antriebsrädern (14; 208) aufweist; und die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung (110) konfiguriert ist, um eine Gangschaltlinie des Automatikgetriebes (60; 216) auf eine Seite mit höherer Drehzahl zu verschieben, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) nicht begrenzt ist.
Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, wobei: die Zustandsbestimmungseinheit (108) konfiguriert ist, um die Kontinuität eines Zustands zu bestimmen, in dem der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist; und die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung (110) konfiguriert ist, um einen Verschiebungsbetrag der Gangschaltlinie des Automatikgetriebes (60; 216) auf eine Seite mit höherer Drehzahl festzulegen, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, kurz ist.
Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung (110) konfiguriert ist, um ein regeneratives Drehmoment zu einer Zeit der Regeneration der Rotationsmaschine (MG2; MG) zu erhöhen, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) nicht begrenzt ist.
Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 4, wobei: die Zustandsbestimmungseinheit (108) konfiguriert ist, um die Kontinuität eines Zustands zu bestimmen, in dem der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist; und die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung (110) konfiguriert ist, um einen Betrag der Zunahme des regenerativen Drehmoments zu der Zeit der Regeneration der Rotationsmaschine (MG2; MG) festzulegen, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, kurz ist.
Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung (110) konfiguriert ist, um die Fahrt mit nur der Rotationsmaschine (MG2; MG) als die Fahrantriebsleistungquelle zu begrenzen, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) nicht begrenzt ist.
Steuereinrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 6, wobei: die Zustandsbestimmungseinheit (108) konfiguriert ist, um die Kontinuität eines Zustands zu bestimmen, in dem der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist; und die Abnahmebeschränkungseinheit von gespeicherter elektrischer Leistung (110) konfiguriert ist, um einen Betrag der Begrenzung der Fahrt mit nur der Rotationsmaschine (MG2; MG) als die Fahrantriebsleistungquelle festzulegen, um größer zu sein, wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, lang ist, als wenn bestimmt wird, dass der Zustand, in dem der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, kurz ist.
Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug (10; 200), welches einen Motor (12; 202) mit einem Lader (18), der als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, eine Rotationsmaschine (MG2; MG), die als eine Fahrantriebsleistungsquelle dient, und eine Leistungsspeichervorrichtung (54; 214), die konfiguriert ist, um elektrische Leistung zu der Rotationsmaschine (MG2; MG) zu übertragen und von dieser zu erhalten, aufweist, mit den Schritten: Bestimmen, ob ein Betrieb des Laders (18) begrenzt ist; Kompensieren eines Drehmomentmangels des Motors (12; 202) aufgrund einer Begrenzung des Betriebs des Laders (18) durch ein Drehmoment der Rotationsmaschine (MG2; MG), wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist; und stärkeres Einschränken einer Abnahme eines Betrages der in der Leistungsspeichervorrichtung (54; 214) gespeicherten elektrischen Leistung, wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) begrenzt ist, als wenn bestimmt wird, dass der Betrieb des Laders (18) nicht begrenzt ist.