DE112007001256T5 - Fahrzeugantriebstrang, Steuereinrichtung für diesen und Verfahren zum Steuern des Fahrzeugantriebstrangs - Google Patents

Fahrzeugantriebstrang, Steuereinrichtung für diesen und Verfahren zum Steuern des Fahrzeugantriebstrangs Download PDF

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Abstract

Fahrzeugantriebstrang, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes aufweist:
eine Maschine (12), die ein Fahrzeug antreibt;
ein Schwungrad (42), das wahlweise zwischen einem Zustand, in dem das Schwungrad (42) mit einer Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden ist, und einem Zustand umgeschaltet wird, in dem das Schwungrad (42) von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst ist; und
einen Steuerungsabschnitt (66), der die Maschine (12) steuert, wobei
der Steuerungsabschnitt (66) bestimmt, ob eine Fehlfunktion des Schwungrads (42) auftritt und wobei der Steuerungsabschnitt (66) die Maschine (12) in Übereinstimmung mit einem Zustand der Fehlfunktion steuert, falls es bestimmt ist, dass die Fehlfunktion des Schwungrads (42) auftritt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugantriebstrang, der ein Schwungrad aufweist, welches mit einer Ausgabewelle einer Maschine verbunden und von dieser gelöst wird. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Steuerung, die ausgeführt wird, wenn eine Fehlfunktion bezüglich wenigstens entweder einem Verbinden oder einem Lösen des Schwungrads auftritt.
  • 2. Hintergrund der Erfindung
  • Generell ist ein Schwungrad an einer Kurbelwelle einer Maschine angebracht, die als eine Ausgabewelle der Maschine dient, um Rotationsschwankungen der Maschine zu verringern. Falls das Trägheitsmoment des Schwungrads größer gemacht wird, wird die Rotationsschwankung der Maschine verringert. Genauer gesagt ist die Wirkung des Verringerns der Schwankung dann bemerkenswert, wenn die Maschine leer läuft oder mit einer niedrigen Drehzahl betrieben wird. Wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, während das Trägheitsmoment des Schwungrads groß ist, wird demgegenüber eine von der Maschine erzeugte Rotationsenergie verbraucht, um die Rotation des Schwungrads zu beschleunigen, wodurch die Beschleunigungsleistung der Maschine verschlechtert wird. Wenn das Fahrzeug verzögert wird, wirkt zudem eine Maschinenbremse aufgrund der in dem Schwungrad gespeicherten Drehenergie nicht vollständig.
  • Es wurde ein Schwungrad, dessen Trägheitsmoment verändert werden kann, vorgeschlagen, um die Rotationsschwankung der Maschine zu verringern, wenn sich das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit bewegt (die Maschine wird mit niedriger Drehzahl betrieben) und um die Beschleunigungserwiderung des Fahrzeugs zu verbessern. JP-Nr. 2003-074641 (Nr. JP-A-074641 ) beschreibt eine Technologie, bei der die Maschine mit einem ersten Schwungrad, das an einer Kurbelwelle der Maschine angebracht ist, und einem zweiten Schwungrad versehen ist, das mit dem ersten Schwungrad verbunden und von diesem gelöst wird. Bei dieser Technologie wird das zweite Schwungrad dann, wenn sich die Maschine in einem Leerlaufzustand befindet, mit dem ersten Schwungrad verbunden, um das Trägheitsmoment des ersten Schwungrads zu erhöhen, das an der Kurbelwelle angebracht ist. Des Weiteren wird das zweite Schwungrad dann, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, von dem ersten Schwungrad gelöst, um das Trägheitsmoment des ersten Schwungrads zu verringern.
  • Bei der vorhergehend genannten JP-Nr. 2003-074641 ( JP-A-2003-074641 ) gibt es keine Beschreibung bezüglich einer Steuerung, die ausgeführt wird, wenn eine Fehlfunktion auftritt, beispielsweise dann, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das zweite Schwungrad nicht mit dem ersten Schwungrad verbunden werden kann oder von diesem gelöst werden kann. Wenn eine derartige Fehlfunktion auftritt, weicht das Trägheitsmoment, das in dem Drehsystem der Maschine erzeugt wird, von dem angenommenen Wert ab und daher kann die gewünschte Maschinenleistung nicht erzielt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung stellt eine Steuerung eines Antriebstrangs in Übereinstimmung mit einem Zustand einer Fehlfunktion eines Schwungrads bereit, das mit der Ausgabewelle einer Maschine verbunden ist oder von dieser gelöst ist, wenn die Fehlfunktion des Schwungrads auftritt.
  • Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugantriebsstrang mit: einer Maschine, die das Fahrzeug antreibt; einem Schwungrad, das wahlweise zwischen einem Zustand, in dem das Schwungrad mit einer Ausgabewelle der Maschine verbunden ist, und einem Zustand, in dem das Schwungrad von der Ausgabewelle der Maschine gelöst ist, umschaltet; und einem Steuerungsabschnitt, der die Maschine steuert. Der Fahrzeugantriebstrang ist dadurch gekennzeichnet, dass es bestimmt wird, ob eine Fehlfunktion des Schwungrads auftritt, und falls es bestimmt ist, dass die Fehlfunktion des Schwungrads auftritt, wird die Maschine in Übereinstimmung mit einem Zustand der Fehlfunktion gesteuert.
  • Bei dem vorhergehend genannten Fahrzeugantriebstrang kann der Steuerungsabschnitt dann, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad nicht mit der Ausgabewelle der Maschine verbunden ist, die Drehzahl der Maschine auf einen Wert steuern, der höher als die Drehzahl in einem normalen Betrieb ist.
  • Bei dem vorhergehend genannten Fahrzeugantriebstrang steuert der Steuerungsabschnitt die Maschine so, dass sich eine Ausgabe der Maschine einer Ausgabe der Maschine in dem normalen Betrieb angleicht.
  • Der vorhergehend genannte Fahrzeugantriebstrang kann des Weiteren einen Motor umfassen, der das Fahrzeug antreibt. Der Steuerungsabschnitt kann den Motor steuern. Der Steuerungsabschnitt kann die Maschine und den Motor so steuern, dass ein Verhältnis zwischen einem Drehmoment der Maschine und einem Drehmoment des Motors ein vorbestimmter Wert ist, um eine erforderliche Antriebskraft zum Antreiben des Fahrzeugs zu erzeugen. Der Steuerungsabschnitt kann die Maschine und den Motor dann so steuern, dass ein Verhältnis des Drehmoments des Motors zu dem Drehmoment der Maschine höher als das in dem normalen Betrieb ist, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad nicht von der Ausgabewelle der Maschine gelöst wird.
  • Ein zweiter Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf ein Steuerungsgerät für einen Fahrzeugantriebstrang mit: einer Maschine, die ein Fahrzeug antreibt; und einem Schwungrad, das wahlweise zwischen einem Zustand, in dem das Schwungrad mit einer Ausgabewelle der Maschine verbunden ist, und einem Zustand umgeschaltet wird, in dem das Schwungrad von der Ausgabewelle der Maschine gelöst ist. Das Steuerungsgerät für den Fahrzeugantriebstrang ist dadurch gekennzeichnet, dass es Folgendes aufweist: einen Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob eine Fehlfunktion des Schwungrads auftritt; und einen Maschinensteuerungsabschnitt, der die Maschine in Übereinstimmung mit einem Zustand der Fehlfunktion steuert, wenn der Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Fehlfunktion des Schwungrads auftritt.
  • Ein dritter Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebstrangs mit: einer Maschine, die ein Fahrzeug antreibt; und einem Schwungrad, das wahlweise zwischen einem Zustand, in dem das Schwungrad mit einer Ausgabewelle der Maschine verbunden ist, und einem Zustand umgeschaltet wird, in dem das Schwungrad von der Ausgabewelle der Maschine gelöst ist. Das Verfahren zum Steuern des Fahrzeugantriebstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob eine Fehlfunktion des Schwungrads auftritt; und Steuern der Maschine in Übereinstimmung mit einem Zustand der Fehlfunktion, wenn es bestimmt ist, dass die Fehlfunktion des Schwungrads auftritt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen, und in denen:
  • 1 eine Ansicht ist, die einen Aufbau eines Antriebstrangs gemäß einem Ausführungsbeispiel schematisch zeigt; und
  • 2 eine Ansicht ist, die Betriebsbedingungen (Drehmoment, Drehzahl) zeigt, die in einem normalen Betrieb verwendet werden und wenn ein Moment-hinzugebendes Schwungrad nicht verbunden werden kann.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt schematisch einen Aufbau eines Antriebstrangs 10 eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel. Der Antriebstrang 10 umfasst eine Maschine 12 und einen ersten und einen zweiten Motor 14, 16, die elektrische Leistung bzw. elektrischen Strom erzeugen. Die Maschine 12 und der erste und der zweite Motor 14, 16 wirken als primäre Bewegungseinrichtungen, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Maschine 12 und der erste und der zweite Motor 14, 16 sind entsprechend mit drei Elementen eines Planetengetriebemechanismus verbunden und der Planetengetriebemechanismus bildet einen Leistungsverzweigungs-/-Zusammenführmechanismus 18. Das heißt, dass die Maschine 12 mit einem Planetenträger 20 des Planetengetriebemechanismus verbunden ist, der erste Motor 14 mit einem Sonnenrad 22 verbunden ist und der zweite Motor 16 mit einem Hohlrad 24 verbunden ist. Des Weiteren ist ein Abtriebszahnrad 26 mit dem Hohlrad 24 verbunden. Die Leistung, die durch Kombinieren aller Ausgaben von der Maschine 12 und den Motoren 14, 16 erzeugt wird, wird von dem Abtriebszahnrad 26 durch einen Untersetzungsgetriebezug 28, eine Differenzialeinheit 30 und eine Antriebswelle 32 zu Antriebswellen 34 übertragen.
  • Der Antriebstrang 10 ist mit dem Leistungsverzweigungs-/-Zusammenführmechanismus 18 versehen und treibt das Fahrzeug unter Verwendung der Maschine 12 und/oder dem zweiten Motor 16 durch Steuern der Drehzahlen und der Ausgabedrehmomente der Maschine 12 und des ersten und des zweiten Motors 14, 16 an. Die Maschine 12 treibt den ersten Motor 14 an, um elektrischen Strom zu erzeugen. Des Weiteren kann der Antriebstrang 10 in verschiedenen Modi betrieben werden. Beispielsweise gewinnt der zweite Motor 16 Leistung wieder, indem er die von den Antriebsrädern 34 übertragene Drehkraft verwendet, welche durch eine Trägheit des Fahrzeugs gedreht werden.
  • Der erste Motor 14 und das Sonnenrad 22 sind durch eine Ausgabewelle des ersten Motors 14 direkt miteinander verbunden. Der zweite Motor 16 ist durch einen Untersetzungsmechanismus 36 mit dem Hohlrad 24 verbunden. Ein Planetengetriebemechanismus kann in dem Untersetzungsmechanismus 36 eingesetzt sein und in diesem Fall ist eine Ausgabewelle des zweiten Motors 16 mit einem Sonnenrad verbunden und das Hohlrad 24 des Leistungsverzweigungs-/-Zusammenführmechanismus 18 ist mit einem Hohlrad des Planetengetriebemechanismus verbunden. Da ein Planetenträger des Untersetzungsmechanismus 36 an dem Untersetzungsmechanismus 36 fixiert ist, kann sich der Planetenträger nicht drehen. Auf diese Weise wird die Drehung des zweiten Motors 16 verzögert und die verringerte Drehung wird zu dem Abtriebszahnrad 26 übertragen.
  • Die Maschine 12 und der Planetenträger 20 sind durch einen Drehschwingungsdämpfer 38 miteinander verbunden. Ein Schwungrad 42 ist durch eine Kupplung 44 an einer Position zwischen der Maschine 12 und dem Drehschwingungsdämpfer 38 an einer Maschinenausgabewelle 40 vorgesehen. Das Schwungrad 42 unterscheidet sich von einem herkömmlichen Schwungrad, das an einer Kurbelwelle einer Maschine befestigt ist und sich einstückig mit der Kurbelwelle dreht, wenn sich die Kurbelwelle dreht. Um das Schwungrad 42 von dem herkömmlichen Schwungrad zu unterscheiden, wird das Schwungrad 42 nachfolgend als ein Moment-hinzufügendes Schwungrad 42 bezeichnet. Das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 kann derart aufgebaut sein, dass eine Kupplung zwischen einem herkömmlich verwendeten Schwungrad und der Kurbelwelle vorgesehen ist und dass die Kupplung mit der Kurbelwelle in Eingriff ist oder von dieser gelöst ist, um das Schwungrad mit der Maschinenausgabewelle zu verbinden oder dieses von der Maschinenausgabewelle zu lösen.
  • Die Kupplung 44 wird eingekuppelt oder ausgekuppelt, so dass das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 mit der Maschinenausgabewelle 40 verbunden oder von dieser gelöst ist. Wenn sich die Maschine 12 dreht, ist die Kupplung 44 eingekuppelt, um das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 mit der Maschinenausgabewelle 40 zu verbinden, so dass das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 durch die primäre Bewegungseinrichtung (beispielsweise die Maschine 12) oder eine Trägheit des Fahrzeugs gedreht wird. Auf diese Weise wirkt das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 als Speicher der Drehenergie. Wenn die Drehzahl der Maschine 12 unter einem vorbestimmten Wert liegt oder die Maschine im Begriff ist, angehalten zu werden, ist die Kupplung 44 ausgekuppelt, um das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 in einem sich drehenden Zustand zu halten. Die Drehenergie, die in dem Moment-hinzufügenden Schwungrad 42 gespeichert ist, wird zum erneuten Starten der Maschine 12 verwendet. Das heißt, dass die Kupplung 44 eingekuppelt wird, so dass die Maschinenausgabewelle 40 gedreht wird, um die Maschine 12 erneut zu starten. Zu dieser Zeit kann zudem der erste Motor 14 zum Drehen der Maschine 12 verwendet werden.
  • Wenn das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 mit der Maschinenausgabewelle 40 verbunden ist, nimmt das Trägheitsmoment in dem Drehsystem der Maschine 12 zu und Rotationsschwankungen der Maschine 12 nehmen ab, was zu einem Verringern von Vibrationslärm der Maschine 12 beiträgt. Wenn das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 von der Maschinenausgabewelle 40 gelöst ist, wird das Trägheitsmoment der Maschine 12 verringert, was zu einer Verbesserung einer Antwort auf bspw. ein Beschleunigen der Maschine 12 beiträgt.
  • Der erste und der zweite Motor 14, 16 sind mit einer Batterie 50 durch einen ersten bzw. einen zweiten Inverter 46, 48 verbunden. Der elektrische Strom, der in der Batterie 50 gespeichert ist, wird durch den ersten und den zweiten Inverter 46, 48 zu Gleichstrom umgewandelt und der Gleichstrom wird dem ersten bzw. dem zweiten Motor 14, 16 zugeführt, um den ersten und den zweiten Motor 14, 16 anzutreiben. Der durch den ersten und den zweiten Motor 14, 16 erzeugte elektrische Strom wird durch den ersten und den zweiten Inverter 46, 48 zu Wechselstrom oder Rippelstrom bzw. überlagerter Wechselstrom umgewandelt, und der Wechselstrom oder Rippelstrom wird zu der Batterie 50 zugeführt. Die Batterie 50 speichert den zugeführten elektrischen Strom.
  • Die Maschine 12, der erste und der zweite Motor 14, 16 und das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 sind jeweils mit Drehzahlsensoren 52, 54, 56, 58 versehen. Die Drehzahlsensoren 52, 54, 56, 58 erfassen die entsprechenden Drehzahlen der Maschine 12, des ersten und des zweiten Motors 14, 16 und des Moment-hinzufügenden Schwungrads 42. Der Drehzahlsensor 52 der Maschine 12 sendet ein die Drehzahl der Maschine 12 angebendes Signal an eine elektrische Maschinensteuereinheit (nachfolgend als "Maschinen-ECU" bezeichnet) 60 aus. Die Maschinen-ECU 60 steuert die Drehzahl und das Ausgabedrehmoment der Maschine 12 basierend auf dem Signal und anderen sich auf die Maschinensteuerung beziehenden Signalen, die zu der Maschinen-ECU 60 geschickt werden. Die Drehzahlsensoren 54, 56 des ersten und des zweiten Motors 14, 16 senden entsprechende, die Drehzahlen des ersten und des zweiten Motors 14, 16 angebende Signale an eine elektrische Motorsteuereinheit ("Motor-ECU") 62 aus. Die Motor-ECU 62 steuert die Drehzahlen und Ausgabedrehmomente des ersten und des zweiten Motors 14, 16 basierend auf den geschickten Signalen und dergleichen. Des Weiteren ist der Antriebstrang 10 mit einer elektrischen Batteriesteuereinheit ("Batterie-ECU") 64 versehen, die die Menge an gespeichertem Strom und dergleichen der Batterie 50 steuert. Die ECUS 60, 62, 64 sind mit einer elektrischen Hybridsteuereinheit ("Hybrid-ECU") 66 verbunden. Die Hybrid-ECU 66 empfängt Signale, die die Intention des Fahrers zum Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs widerspiegeln, durch Betriebsvorrichtungen, wie z. B. dem Zündschalter 68, dem Beschleunigerpedal 70, einem Bremspedal 72 und einem Schalthebel 74. Die Hybrid-ECU 66 empfängt zudem ein Signal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76, der eine Laufgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst. Das Signal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76 kann mit dem Signal ersetzt werden, das die Drehzahl des zweiten Motors 16 angibt, die durch die Motor-ECU 62 erfasst wird.
  • Die Hybrid-ECU 66 erfasst eine von dem Fahrer gegebene Anforderung basierend auf den Signalen, die zu dem Betätigungsbetrag der jeweiligen Betriebsvorrichtungen korrespondieren, wie z. B. das durch den Fahrer betätigte Beschleunigerpedal 70. Zur selben Zeit bestimmt die Hybrid-ECU 66 den Fahrzeugzustand basierend auf Informationen von den ECUS 60, 62, 64 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76. Anschließend leitet die Hybrid-ECU 66 eine jede der ECUS 60, 62, 64 so, dass das Fahrzeug auf eine Art und Weise betrieben wird, die für den Fahrzeugzustand geeignet ist und um die Anforderung von dem Fahrer zu erfüllen. Des Weiteren führt die Hybrid-ECU 66 eine Steuerung bezüglich dem Moment-hinzufügenden Schwungrad 42 basierend auf der Anforderung von dem Fahrer und dem Fahrzeugzustand aus.
  • Der Betrieb des Moment-hinzufügenden Schwungrads 42 ist nachfolgend ausführlicher beschrieben. In dem Antriebstrang 10 wird die Maschine 12 vorübergehend angehalten, falls eine vorbestimmte Bedingung zum Anhalten der Maschine 12 erfüllt ist, beispielsweise falls die Batterie 50 nicht geladen werden muss, wenn das Fahrzeug vorübergehend an einer roten Ampel angehalten wird, oder wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt wird und der Kraftstoffwirkungsgrad der Maschine 12 niedrig ist. Falls eine vorbestimmte Bedingung zum erneuten Starten der Maschine 12 erfüllt ist, beispielsweise falls die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit von dem vorhergehend genannten vorübergehenden Anhaltezustand des Fahrzeugs aus erreicht, führt die Hybrid-ECU 66 eine Steuerung zum erneuten Starten der Maschine 12 aus. Das Starten des Fahrzeugs, wie es in dem vorhergehend genannten Fall beschrieben ist, wird als "Neustart" bezeichnet, um das hierin genannte Starten von einem Starten in Antwort auf den Betrieb eines Zündschalters 68 zu unterscheiden. Bei dem Antriebstrang 10 wird das Fahrzeug unter Verwendung der in dem Moment-hinzufügenden Schwungrad 42 gespeicherten Energie und von der Leistungsausgabe von dem ersten Motor 14 neu gestartet.
  • Falls die Hybrid-ECU 66 bestimmt, dass die Bedingung zum Neustart der Maschine 12 erfüllt ist, befiehlt die Hybrid-ECU 66 die Maschinen-ECU 60 und die Motor-ECU 62, um vorbestimmte Steuerungen der Maschine 12 und den Motoren entsprechend auszuführen, insbesondere des ersten Motors 14. Zu derselben Zeit steuert die Hybrid-ECU 66 die Kupplung 44, so dass diese entkuppelt ist, synchron zu der Steuerung der Maschine 12 und dem ersten Motor 14. Auf diese Weise wirken die Hybrid-ECU 66, die Maschinen-ECU 60 und die Motor-ECU 62 als Steuerabschnitte, die den Betrieb der Maschine und der Motoren steuern, und steuern die Kupplung so, dass das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 mit der Maschine 12 verbunden und von dieser gelöst wird.
  • Wenn das Fahrzeug durch die Maschine 12 und/oder den zweiten Motor 16 angetrieben wird, entkuppelt die Hybrid-ECU 66 die Kupplung 44, falls die Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug getroffen ist, beispielsweise durch Niederdrücken des Beschleunigerpedals, um das Trägheitsmoment in dem Drehsystem der Maschine 12 zu verringern. Auf diese Weise nimmt die Geschwindigkeit der Maschine 12 schnell zu und demnach kann die Ausgabe, die zum Beschleunigen des Fahrzeugs notwendig ist, mit gutem Antwortverhalten erzeugt werden.
  • Falls die Fehlfunktion der Kupplung 44 oder dergleichen auftritt und somit das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 nicht mit der Maschine 12 verbunden werden kann, bleibt das Trägheitsmoment in dem Drehsystem der Maschine 12 klein. Bei normalem Betrieb, d. h. dann, wenn das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 mit der Maschine 12 verbunden ist, hat das Drehsystem der Maschine 12 ein großes Trägheitsmoment. Dies verringert Rotationsschwankungen der Maschine 12. Falls das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 jedoch nicht mit der Maschine 12 verbunden ist und somit das Trägheitsmoment klein bleibt, auch wenn das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 mit der Maschine 12 verbunden werden sollte, insbesondere dann, wenn sich die Maschine 12 in einem Leerlaufzustand befindet oder mit niedriger Drehgeschwindigkeit läuft, werden Vibrationen aufgrund der Rotationsschwankung der Maschine 12 und dergleichen erhöht. Bei dem Antriebsstrang 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel wird dann, wenn das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 nicht mit der Maschine 12 verbunden werden kann, die Drehzahl der Maschine 12 höher als die Zahl gemacht, bei der die Maschine 12 im normalen Betrieb läuft, d. h. dann, wenn das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 mit der Maschine verbunden ist, so dass die Rotationsschwankung verringert wird.
  • 2 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Drehmoment der Maschine 12 und deren Drehzahl zeigt. Eine Kurve 100 gibt das Drehmoment und die Drehzahl der Maschine 12 an, wenn die Ausgabe von der Maschine 12 auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, d. h., dass die Ausgabe von der Maschine 12 in jedem Punkt der Kurve 100 dieselbe ist. Eine Kurve 102 ist eine gekrümmte Linie, die Punkte mit bestem Wirkungsgrad zu den jeweiligen Drehzahlen verbindet, wenn die Ausgabe von der Maschine 12 auf dem vorbestimmten Wert gehalten wird. Beim normalen Betrieb wird eine Steuerung durchgeführt, um die beste Kombination des Drehmoments und der Drehzahl unter den Kombinationen auszuwählen, die es möglich machen, die erforderliche Ausgabe zu erreichen, um den besten Wirkungsgrad der Maschine 12 zu erreichen. Das heißt, dass die Maschine 12 mit dem Drehmoment und bei der Drehzahl betrieben wird, wie es durch einen Schnittpunkt 104 angegeben ist, der ein Punkt ist, bei dem sich die die erforderliche Ausgabe angebende Kurve 100 mit der den besten Wirkungsgrad angebenden Kurve 102 schneidet. Die Drehzahl bei dem Schnittpunkt 104 wird als "n1" bezeichnet. Wenn die Fehlfunktion der Kupplung 44 oder dergleichen auftritt und das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 nicht mit der Maschine 12 verbunden werden kann, wird eine Steuerung durchgeführt, um das Drehmoment und die Drehzahl n2 bei einem Punkt 106 durchzuführen, bei dem die Drehzahl n2 höher als die Drehzahl n1 ist. Es wird bemerkt, dass auch dann, wenn die Maschine 12 bei dem Punkt 106 betrieben wird, sich die Ausgabe von der Maschine 12 der in dem normalen Betrieb angleicht, da der Punkt 106 ein Punkt auf der Kurve 100 ist, die dieselbe Ausgabe angibt.
  • Wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 nicht mit der Maschine 12 verbunden werden kann, kann die Fehlfunktion beispielsweise durch Überwachen und Vergleichen der Drehzahlen des Moment-hinzufügenden Schwungrads 42 und der Maschine 12 erfasst werden, die durch die jeweiligen Drehzahlsensoren 58, 52 erfasst werden. Das heißt, falls die Drehzahlen des Moment-hinzufügenden Schwungrads 42 und der Maschine 12 nicht übereinstimmen, auch wenn die Steuerung zum Kuppeln der Kupplung 44 ausgeführt wird, wird es bestimmt, dass die Fehlfunktion auftritt, bei der das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 nicht mit der Maschine 12 verbunden werden kann.
  • Bei dem Antriebsstrang 10 wird eine Steuerung ausgeführt, um sich einer Fehlfunktion anzunehmen, bei der das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 nicht von der Maschine 12 gelöst werden kann, wenn ein Lösen erwünscht ist. Falls das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 mit der Maschine 12 verbunden verbleibt, wird ein großes Trägheitsmoment in dem Drehsystem der Maschine 12 beibehalten. Daher wird eine Antwort im Vergleich zu der Antwort in dem normalen Betrieb verschlechtert. Um dies zu lösen, kann dann, wenn die Maschine 12 neu gestartet wird, das Drehmoment des ersten Motors 14 zum Kurbeln so erhöht werden, dass die Drehzahl der Maschine 12 eine vorbestimmte Drehzahl in derselben Zeitdauer wie in dem normalen Betrieb erreicht. Des Weiteren kann dann, wenn die Drehzahl der Maschine 12 erhöht wird, beispielsweise dann, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, die Ausgabe von dem zweiten Motor 16 erhöht werden, um Rückgänge im Antwortverhalten der Maschine 12 zu kompensieren.
  • Um die erforderliche Ausgabe zu erzeugen, können des Weiteren die Ausgabe von der Maschine 12 und die Ausgabe von dem zweiten Motor 16 so gesteuert werden, dass das Verhältnis des Drehmoments des zweiten Motors 16 bezüglich zu dem der Maschine 12 höher als das in dem normalen Betrieb ist, und die Gesamtausgabe wird nicht verändert.
  • Zusätzlich zu den vorhergehend genannten Fällen kann ein Fall auftreten, bei dem die Drehgeschwindigkeit der Maschine 12 aufgrund einer Verschlechterung des Antwortverhaltens der Maschine 12 nicht auf das erforderliche Niveau erhöht wird. Unter Annahme eines derartigen Falls kann die Drehgeschwindigkeit der Maschine 12 so gesteuert werden, dass die untere Grenze der Drehzahl der Maschine 12 höher als die in dem normalen Betrieb festgesetzt ist, um die Zeit zu verkürzen, während der die Drehgeschwindigkeit erhöht wird, um die Solldrehzahl zu erreichen.
  • Durch Überwachen und Vergleichen der Drehzahlen der Maschine 12 und des Moment-hinzufügenden Schwungrads 42 kann es bestimmt werden, ob die Fehlfunktion auftritt, bei der das Moment-hinzufügende Schwungrad 42 nicht von der Maschine 12 gelöst werden kann. Anders gesagt kann es bestimmt werden, dass die Fehlfunktion auftritt, falls sich die Drehgeschwindigkeiten in der Maschine 12 und des Moment-hinzufügenden Schwungrads 42 gemeinsam verändern, auch unter der Steuerung zum Lösen des Moment-hinzufügenden Schwungrads 42 von der Maschine 12.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Wenn eine Hybrid-ECU (66) bestimmt, dass eine Fehlfunktion auftritt, bei der ein Moment-hinzufügendes Schwungrad (42) nicht mit einer Maschine (12) verbunden werden kann, steuert eine Maschinen-ECU (60) eine Drehzahl der Maschine (12) auf einen Wert, der höher als der bei einem normalen Betrieb ist. Des Weiteren wird dann, wenn die Hybrid-ECU (66) bestimmt, dass eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Moment-hinzufügende Schwungrad (42) nicht von der Maschine (12) gelöst werden kann, eine Steuerung ausgeführt, so dass ein Verhältnis eines Drehmoments eines ersten Motors zu einem Drehmoment der Maschine (12) höher als das in dem normalen Betrieb ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • - JP 074641 A [0003]
    • - JP 2003-074641 A [0004]

Claims (13)

  1. Fahrzeugantriebstrang, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes aufweist: eine Maschine (12), die ein Fahrzeug antreibt; ein Schwungrad (42), das wahlweise zwischen einem Zustand, in dem das Schwungrad (42) mit einer Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden ist, und einem Zustand umgeschaltet wird, in dem das Schwungrad (42) von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst ist; und einen Steuerungsabschnitt (66), der die Maschine (12) steuert, wobei der Steuerungsabschnitt (66) bestimmt, ob eine Fehlfunktion des Schwungrads (42) auftritt und wobei der Steuerungsabschnitt (66) die Maschine (12) in Übereinstimmung mit einem Zustand der Fehlfunktion steuert, falls es bestimmt ist, dass die Fehlfunktion des Schwungrads (42) auftritt.
  2. Fahrzeugantriebstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsabschnitt (66) bestimmt, dass eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht mit der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden wird, wenn das Schwungrad (42) gesteuert wird, um mit der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden zu sein, und wenn eine Drehzahl des Schwungrads (42) nicht mit einer Drehzahl der Ausgabewelle (40) übereinstimmt.
  3. Fahrzeugantriebstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsabschnitt (66) die Drehzahl der Maschine (12) dann auf einen Wert steuert, der höher als die Drehzahl in einem normalen Betrieb ist, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht mit der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden ist.
  4. Fahrzeugantriebstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsabschnitt (66) die Maschine (12) so steuert, dass sich eine Ausgabe von der Maschine (12) an eine Ausgabe von der Maschine (12) in einem normalen Betrieb angleicht, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht mit der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden wird.
  5. Fahrzeugantriebstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsabschnitt (66) bestimmt, dass eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst wird, wenn das Schwungrad (42) gesteuert wird, um von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst zu sein, und wenn sich die Drehzahl der Maschine (12) und die Drehzahl des Schwungrads (42) gemeinsam verändern.
  6. Fahrzeugantriebstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser des Weiteren einen Motor (14, 16) aufweist, der das Fahrzeug antreibt, wobei: der Steuerungsabschnitt (66) den Motor (14, 16) steuert; der Steuerungsabschnitt (66) die Maschine (12) und den Motor (14, 16) so steuert, dass ein Verhältnis zwischen einem Drehmoment der Maschine (12) und einem Drehmoment des Motors (14, 16) ein vorbestimmter Wert ist, um eine erforderliche Antriebskraft zum Antreiben des Fahrzeugs zu erzeugen; und der Steuerungsabschnitt (66) die Maschine (12) und den Motor (14, 16) so steuert, dass ein Verhältnis des Drehmoments des Motors (14, 16) zu dem Drehmoment der Maschine (12) höher als das in dem normalen Betrieb ist, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst wird.
  7. Steuergerät für einen Fahrzeugantriebstrang, der eine Maschine (12), die ein Fahrzeug antreibt, und ein Schwungrad (42) aufweist, das wahlweise zwischen einem Zustand, in dem das Schwungrad (42) mit einer Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden ist, und einem Zustand umschaltet, in dem das Schwungrad (42) von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst ist, dadurch gekennzeichnet, dass es Folgendes aufweist: einen Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt (66), der bestimmt, ob eine Fehlfunktion des Schwungrads (42) auftritt; und einen Maschinensteuerungsabschnitt (66), der die Maschine (12) in Übereinstimmung mit einem Zustand der Fehlfunktion des Schwungrads (42) steuert, wenn der Fehlfunktionsbestimmungsabschnitt (66) bestimmt, dass die Fehlfunktion des Schwungrads (42) auftritt.
  8. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebstrangs, der eine Maschine (12), die ein Fahrzeug antreibt, und ein Schwungrad (42) aufweist, das wahlweise zwischen einem Zustand, in dem das Schwungrad (42) mit einer Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden ist, und einen Zustand umschaltet, in dem das Schwungrad (42) von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst ist, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist: Bestimmen, ob eine Fehlfunktion des Schwungrads (42) auftritt; und Steuern der Maschine (12) in Übereinstimmung mit einem Zustand der Fehlfunktion des Schwungrads (42), wenn es bestimmt ist, dass die Fehlfunktion des Schwungrads (42) auftritt.
  9. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebstrangs nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es dann, wenn das Schwungrad (42) gesteuert wird, um mit der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden zu sein, und eine Drehzahl des Schwungrads (42) nicht mit einer Drehzahl der Ausgabewelle (40) übereinstimmt, bestimmt ist, dass eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht mit der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden wird.
  10. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebstrangs nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht mit der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden wird, die Drehzahl der Maschine (12) auf einen Wert gesteuert wird, der höher als die Drehzahl bei einem normalen Betrieb ist.
  11. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebstrangs gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht mit der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) verbunden wird, die Maschine (12) so gesteuert wird, dass sich eine Ausgabe von der Maschine (12) einer Ausgabe von der Maschine (12) in einem normalen Betrieb angleicht.
  12. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebstrangs nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Schwungrad (42) gesteuert wird, um von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst zu sein, und sich die Drehzahl der Maschine (12) und die Drehzahl des Schwungrads (42) gemeinsam verändern, es bestimmt ist, dass eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst wird.
  13. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebstrangs nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugantriebstrang des Weiteren einen Motor (14, 16) aufweist, der das Fahrzeug antreibt, und dass ein Verhältnis eines Drehmoments des Motors (14, 16) zu einem Drehmoment der Maschine (12) gesteuert wird, um höher als das in einem normalen Betrieb zu sein, wenn eine Fehlfunktion auftritt, bei der das Schwungrad (42) nicht von der Ausgabewelle (40) der Maschine (12) gelöst wird.
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