DE112008004034T5 - Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs - Google Patents

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DE112008004034T5
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DE112008004034T
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English (en)
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Yukihiko Ideshio
Hideaki Komada
Hiroyuki Shibata
Tomohito Ono
Wataru Yokoyama
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • F02D29/02Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02N11/04Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

Eine Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs weist Folgendes auf: ein Kennfeld, das durch einen Beschleunigeröffnungsgrad und eine Fahrzeuggeschwindigkeit definiert ist und in welchem ein Modus mit unendlich variabler Drehzahl und ein Modus mit feststehender Drehzahländerung eingerichtet sind; und eine Steuereinrichtung, die den Drehzahländerungsmodus gemäß der Bewegung des Fahrzeugbetriebspunkts auf dem Kennfeld umschaltet. Der Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung weist Folgendes auf: einen ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung, in welchem das Reaktionsdrehmoment gleich wie oder geringer als das maximale Nenndrehmoment des Motor-Generators wird, und einen zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung, in welchem das Reaktionsdrehmoment größer als das maximale Nenndrehmoment wird. Die Steuereinrichtung differenziert das Drehzahländerungsmodusumschaltverfahren gemäß der Tatsache, in welchem von dem ersten und dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt gelegen ist oder in welchen er sich bewegt.

Description

  • TECHNISCHER BEREICH
  • Die folgende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, die für ein Hybridfahrzeug geeignet ist.
  • TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
  • Ein Hybridfahrzeug ist bekannt, das mit einem Motor-Generator, der als Motor und/oder als Generator funktioniert, zusätzlich zu einer Brennkraftmaschine versehen ist. Das Hybridfahrzeug treibt die Brennkraftmaschine in einem möglichst effizienten Zustand an und gleicht einen Überschuss und einen Mangel der Antriebsleistung und/oder der Kraftmaschinenbremse durch den Motor-Generator aus.
  • Als Beispiel eines solchen Hybridfahrzeugs gibt es ein Hybridfahrzeug, das so konfiguriert ist, dass es durch Umschalten von einem Modus mit unendlich variabler Drehzahl und einem Modus mit feststehender Drehzahländerung fahren kann, wie in dem folgenden Patentdokument 1 beschrieben ist. Bei diesem Hybridfahrzeug sind die Kraftmaschine, der Generator und die Antriebsachse mit entsprechenden Drehelementen des Planetengetriebemechanismus verbunden. Die Bremse ist mit dem Rotor des Generators verbunden und der Motor ist mit der Antriebsachse verbunden. In dem Zustand, dass die Bremse gelöst ist, wird das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment an den Motor-Generator abgegeben, wodurch sich die Drehzahl des Generators stufenlos ändert. Dadurch ändert sich die Drehzahl der Kraftmaschine stufenlos und wird der Antrieb in dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl durchgeführt. Andererseits ist in dem Zustand, dass die Bremse eingerückt ist, die Drehzahl des Generators feststehend und wird die Drehung von einem der Drehelemente des Planetengetriebemechanismus verhindert. Dadurch wird das Übersetzungsverhältnis festgelegt und wird der Antrieb in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung durchgeführt. Das Patentdokument 1 offenbart eine solche Technologie, bei der die Bremse zum Fixieren des Generators eingerückt wird (insbesondere in den Modus mit feststehender Drehzahländerung gesetzt wird), wenn der Beschleunigeröffnungsgrad klein ist, und die Bremse gelöst wird (insbesondere in den Modus mit unendlich variabler Drehzahl versetzt wird), wenn der Beschleunigeröffnungsgrad groß ist, wodurch sich die Drehzahl des Generators proportional zu dem Beschleunigeröffnungsgrad vergrößert, so dass sich die Wert der Leistungserzeugung erhöht.
    Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. H09-156387
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
  • Im Übrigen wird in dem Patentdokument 1 der Modus mit unendlich variabler Drehzahl in dem Bereich von einer mittleren Geschwindigkeit bis zu einer hohen Geschwindigkeit eingerichtet. In diesem Fall gibt es jedoch keine Berücksichtigung des Falls, in welchem das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das obere Grenzdrehmoment übersteigt, das der Generator abgeben kann. Wenn die Bremse in diesem Fall eingerückt wird, kann ein Motorschaden auftreten, vergrößert sich insbesondere die Drehzahl der Kraftmaschine abrupt. Jedoch ist es schwierig, im Voraus klarzustellen, ob der Motor-Generator das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment abgeben kann oder nicht, wenn die Umschaltsteuerung des Drehzahländerungsmodus durchgeführt wird. Wenn zusätzlich der Motor-Generator zum konstanten Abgeben des Reaktionsdrehmoments entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gesteuert wird, kann der Generator nicht verkleinert werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, die im Voraus klarstellen kann, ob der Motor-Generator das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment abgeben kann, wenn die Umschaltsteuerung des Drehzahländerungsmodus durchgeführt wird, wodurch der Motorschaden beim Umschalten des Drehzahländerungsmodus verhindert wird.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs mit Folgendem vorgesehen: einer Kraftmaschine; einem Motor-Generator; einem Leistungsverteilungsmechanismus, mit dem die Kraftmaschine und der Motor-Generator verbunden ist; und einem Eingriffsmechanismus, der mit einer Antriebsachse verbunden ist, die eine Ausgangsleistung des Leistungsverteilungsmechanismus aufnimmt, und mit einem der Drehelemente des Leistungsverteilungsmechanismus, und der das Drehelement fixiert und löst, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: ein Kennfeld, das durch einen Beschleunigeröffnungsgrad und eine Fahrzeuggeschwindigkeit definiert wird, und in welchem ein Modus mit unendlich bzw. unbegrenzt variabler Drehzahl und ein Modus mit feststehender Drehzahländerung eingerichtet sind; und eine Steuereinrichtung, die das Drehelement durch den Eingriffsmechanismus löst und einen Drehzahländerungsmodus zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl umschaltet, bei dem der Motor-Generator ein Reaktionsdrehmoment entsprechend einem Kraftmaschinendrehmoment der Kraftmaschine abgibt, nämlich in dem Fall, dass ein Fahrzeugbetriebspunkt sich von einem Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu einem Modusbereich mit variabler Drehzahl auf dem Kennfeld verschiebt, und die das Drehelement durch den Eingriffsmechanismus fixiert und den Drehzahländerungsmodus zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umschaltet, in welchem der Eingriffsmechanismus das Reaktionsdrehmoment aufnimmt, nämlich in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu einem Modusbereich mit fixierter Drehzahländerung auf dem Kennfeld bewegt, wobei der Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung Folgendes aufweist: einen ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung, in welchem das Reaktionsdrehmoment gleich wie oder kleiner als ein maximales Nenndrehmoment des Motor-Generators wird; und einen zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung, in welchem das Reaktionsdrehmoment größer als das maximale Nenndrehmoment wird, und wobei die Steuereinrichtung ein Umschaltverfahren des Drehzahländerungsmodus gemäß der Tatsache differenziert, in welchem des ersten und des zweiten Modusbereichs mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt gelegen ist oder in welchen von diesen der Fahrzeugbetriebspunkt sich bewegt.
  • Die vorstehend genannte Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs wird auf ein Hybridfahrzeug mit Folgendem angewendet: einer Kraftmaschine; einem Motor-Generator; einem Leistungsverteilungsmechanismus, mit dem die Kraftmaschine und der Motor-Generator verbunden sind; und einem Eingriffsmechanismus, der mit einer Antriebsachse verbunden ist, die eine Ausgangsleistung von dem Leistungsverteilungsmechanismus und von einem der Drehelemente des Leistungsverteilungsmechanismus aufnimmt, und der das Drehelement fixiert und löst. Die Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs weist die Steuereinrichtung, wie z. B. eine ECU (elektronische Steuereinheit) und das Kennfeld auf, das durch den Beschleunigeröffnungsgrad und die Fahrzeuggeschwindigkeit definiert ist und in welchem der Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl und der Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung eingerichtet sind. Die Steuereinrichtung löst das Drehelement durch den Eingriffsmechanismus und schaltet einen Drehzahländerungsmodus zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl, in welchem der Motor-Generator das Reaktionsdrehmoment entsprechend einem Kraftmaschinendrehmoment der Kraftmaschine abgeben kann, nämlich in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von einem Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu einem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl auf dem Kennfeld bewegt, und fixiert das Drehelement durch den Eingriffsmechanismus und schaltet den Drehzahländerungsmodus zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung um, bei dem der Eingriffsmechanismus das Reaktionsdrehmoment aufnimmt, nämlich in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung auf dem Kennfeld bewegt. Der Eingriffsmechanismus kann eine Kupplung sein, wie z. B. eine Mehrscheibennasskupplung. Der Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung weist Folgendes auf: einen ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung, in welchem das Reaktionsdrehmoment gleich wie oder kleiner als ein maximales Nenndrehmoment des Motor-Generators wird; und einen zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung, in welchem das Reaktionsdrehmoment größer als das maximale Nenndrehmoment wird. Die Steuereinrichtung differenziert ein Umschaltverfahren des Drehzahländerungsmodus gemäß der Tatsache, in welchem des ersten und des zweiten Modusbereichs mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt gelegen ist oder in welchen von diesen der Fahrzeugbetriebspunkt sich bewegt. Dadurch ist es zum Zeitpunkt der Durchführung der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung möglich, die systematische Steuerung durchzuführen, die im Voraus klarstellt, ob der Motor-Generator das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment abgeben kann oder nicht.
  • Eine Form der vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs weist ferner eine Unterstützungseinrichtung auf, die zumindest einen Teil des Reaktionsdrehmoments abgibt, und die Steuereinrichtung lässt die Unterstützungseinrichtung zumindest einen Teil des Reaktionsdrehmoments in dem Fall abgeben, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich in den zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt oder in diesem gelegen ist, und das Drehelement wird zu einem Zeitpunkt des Umschaltens des Drehzahländerungsmodus ausgerückt. Dadurch kann der Motorschaden zum Zeitpunkt des Umschaltens des Drehzahländerungsmodus verhindert werden.
  • In einer weiteren Form der vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs richtet die Steuereinrichtung das durch den Motor-Generator abgegebene Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment in dem Fall ein, dass die Unterstützungseinrichtung den Teil des Reaktionsdrehmoments zum Zeitpunkt der Umschaltung des Drehzahländerungsmodus abgibt. Dadurch kann die Last an dem Eingriffsmechanismus verringert werden und kann der Leistungserzeugungsbetrag des Motor-Generators hoch werden.
  • In noch einer weiteren Form der vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs richtet die Steuereinrichtung das durch den Motor-Generator abgegebene Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment in dem Fall ein, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung durch eine Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads oder der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt. Dadurch kann die Last an dem Eingriffsmechanismus reduziert werden, kann der Leistungserzeugungsbetrag des Motor-Generators hoch werden und kann die Steuerung vereinfacht werden.
  • In noch einer weiteren Form des vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs weist das Hybridfahrzeug einen Unterstützungsmotor-Generator auf, der ein Drehmoment an die Antriebsachse durch elektrische Leistung abgibt, die durch den Motor-Generator erzeugt wird, und steuert die Steuereinrichtung das durch den Unterstützungsmotor-Generator abgegebene Drehmoment, so dass eine Antriebskraft der Antriebsachse eine angeforderte Antriebskraft wird, nämlich zum Zeitpunkt der Umschaltung des Drehzahländerungsmodus. Dadurch kann der Stoß, der beim Umschalten des Drehzahländerungsmodus verursacht wird, unterdrückt werden.
  • In noch einer weiteren Form der vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs ist die Unterstützungseinrichtung der Eingriffsmechanismus, der so konfiguriert ist, dass Eingriffselemente, die miteinander eingreifen, eine Differenzialdrehung durchführen können. Dadurch kann das Eingriffsdrehmoment, das in dem Eingriffsmechanismus erzeugt wird, stufenlos geändert werden, und kann das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch den Eingriffsmechanismus aufgenommen werden.
  • In noch einer weitergehenden Form der vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs steuert die Steuereinrichtung das Kraftmaschinendrehmoment, so dass die Antriebskraft konstant wird, nämlich in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von den Modusbereichen mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung durch die Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads oder der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt. Dadurch kann der Stoß zum Zeitpunkt des Eingriffs des Eingriffsmechanismus reduziert werden.
  • In noch einer weitergehenden Form der vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs lässt die Steuereinrichtung den Motor-Generator das Reaktionsdrehmoment in einem Fall abgeben, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlicher variabler Drehzahl durch die Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads bewegt. Dadurch kann die Zeit, die bis zum Abschluss des Eingriffs des Eingriffsmechanismus erforderlich ist, verkürzt werden und kann die Fahrbarkeit verbessert werden.
  • In noch einer weitergehenden Form der vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs lässt die Steuereinrichtung den Motor-Generator und die Unterstützungseinrichtung das Reaktionsdrehmoment in dem Fall abgeben, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl durch die Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads bewegt. Dadurch kann die Antriebskraft vergrößert werden.
  • In noch einer weitergehenden Form der vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs ist die Unterstützungseinrichtung eine Drehmomentanhebungseinrichtung, die das Drehmoment zeitweilig vergrößert, das von dem Motor-Generator abgegeben werden kann, so dass dieses größer als das maximale Nenndrehmoment ist, und vergrößert die Steuereinrichtung das von dem Motor-Generator abgegebene Drehmoment durch die Drehmomentanhebungseinrichtung und begrenzt das Kraftmaschinendrehmoment gemäß dem erhöhten Drehmoment, das von dem Motor-Generator abgegeben wird, nämlich in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modus mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Dabei kann die Drehmomentanhebungseinrichtung beispielsweise eine ECU sein. Dadurch kann die Drehzahlsynchronisationssteuerung durch das Ansprechverhalten des Motor-Generators durchgeführt werden, während die Fahrleistung beibehalten wird.
  • In noch einer weitergehenden Form der vorstehend genannten Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs vergrößert die Steuereinrichtung ein Unterstützungsdrehmoment, das von dem Unterstützungsmotor-Generator abgegeben wird, und verringert das Kraftmaschinendrehmoment gemäß einem vergrößerten Betrag des Unterstützungsdrehmoments, so dass eine Antriebskraft der Antriebsachse eine angeforderte Antriebskraft in dem Fall wird, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modus mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl bewegt. Dadurch kann die Verringerung der Antriebskraft zum Zeitpunkt der Umschaltung des Drehzahländerungsmodus verhindert werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß den Ausführungsbeispielen zeigt.
  • 2A und 2B sind Diagramme, die Beispiele von Liniendiagrammen in einem Modus mit unendlich variabler Drehzahl und einem Modus mit feststehender Drehzahländerung zeigen.
  • 3 ist ein Diagramm, das eine Bewegungsart eines Fahrzeugbetriebspunkt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 4A und 4B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu einem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 5 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 6A und 6B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Betriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu einem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 7 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 9 ist ein Diagramm, das eine Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 10A und 10B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 11 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 12A und 12B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 13 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 15 zeigt eine Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkts gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • 16A und 16B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 17 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 18A und 18B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 19 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 20 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 21 zeigt eine Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkts gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
  • 22A und 22B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 23 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 24A und 24B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 25 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 26 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 27 zeigt eine Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkts gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
  • 28A und 28B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 29 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • 30A und 30B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung durchgeführt wird.
  • 31 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung durchgeführt wird.
  • 32A und 32B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkt und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung nicht durchgeführt wird.
  • 33 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl sich zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung nicht durchgeführt wird.
  • 34 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung nicht durchgeführt wird.
  • 35 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 36 zeigt eine Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkts gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel.
  • 37A und 37B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl bewegt.
  • 38 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebszeitpunkt sich von dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl bewegt.
  • 39A und 39B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung durchgeführt wird.
  • 40 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung durchgeführt wird.
  • 41A und 41B sind Diagramme, die eine Bewegung des Kraftmaschinenbetriebspunkts und eine Änderung des Liniendiagramms in dem Fall zeigen, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung nicht durchgeführt wird.
  • 42 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung nicht durchgeführt wird.
  • 43 ist ein Zeitdiagramm, das eine Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl bewegt und die MG1-Drehmomentanhebung nicht durchgeführt wird.
  • 44 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Bezugszeichenliste
  • MG1, MG2
    Motor-Generator
    1
    Kraftmaschine
    7
    Sperrmechanismus
    20
    Leistungsverteilungsmechanismus
    4
    ECU
  • BEVORZUGTESTE AUSFÜHRUGNSFORM DER ERFINDUNG
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • [Konfiguration der Vorrichtung]
  • 1 zeigt eine schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs, auf das eine Steuervorrichtung gemäß dem jeweiligen Ausführungsbeispiel angewendet wird. Das Beispiel von 1 ist ein Hybridfahrzeug einer Bauart mit mechanischem Verteilungssystem und zwei Motoren und umfasst eine Kraftmaschine (Brennkraftmaschine) 1, einen ersten Motor-Generator MG1, einen zweiten Motor-Generator MG2 und einen Leistungsverteilungsmechanismus 20. Die Kraftmaschine 1 entsprechend einer Leistungsquelle und der erste Motor-Generator MG1 sind mit dem Leistungsverteilungsmechanismus 20 verbunden. Mit der Antriebsachse 3 des Leistungsverteilungsmechanismus 20 ist der zweite Motor-Generator MG2, der die Leistungsquelle zum Unterstützen des Drehmoments (der Antriebskraft) oder der Bremskraft der Antriebsachse 3 ist, verbunden. Ferner ist die Antriebsachse 3 mit dem linken und rechten Antriebsrad 9 über das Endreduktionsgetriebe 8 verbunden. Der erste Motor-Generator MG1 und der zweite Motor-Generator MG2 sind elektrisch miteinander über die Batterie, den Wandler oder eine geeignete Steuerung (siehe 1) oder direkt verbunden und sind zum Antreiben des zweiten Motor-Generators MG2 durch die elektrische Leistung, die durch den ersten Motor-Generator MG1 erzeugt wird, konfiguriert. Die Kraftmaschine 1 ist eine Wärmekraftmaschine, die Kraftstoff verbrennt und Leistung erzeugt, beispielsweise eine Dieselkraftmaschine und eine Benzinkraftmaschine. Hauptsächlich nimmt der erste Motor-Generator MG1 das Drehmoment von der Kraftmaschine 1 auf und dreht sich, um Leistung zu erzeugen. Dabei wirkt eine Reaktionskraft des Drehmoments, das durch die Leistungserzeugung verursacht wird, an dem ersten Motor-Generator MG1. Durch Steuern der Drehzahl des ersten Motor-Generators MG1 ändert sich die Drehzahl der Kraftmaschine 1 kontinuierlich bzw. stufenlos. Ein solcher Drehzahländerungsmodus wird als Modus mit unendlich variabler Drehzahl bezeichnet. Dem gemäß funktioniert der erste Motor-Generator MG1 als Motor-Generator der vorliegenden Erfindung.
  • Der zweite Motor-Generator MG2 ist die Vorrichtung, die die Antriebskraft oder die Bremskraft unterstützt. Beim Unterstützen der Antriebskraft nimmt der zweite Motor-Generator MG2 die Leistungszufuhr auf, um als Elektromotor zu funktionieren. Unterdessen wird beim Unterstützen der Bremskraft der zweite Motor-Generator MG2 durch das von den Antriebsrädern 9 übertragene Drehmoment gedreht und funktioniert als Generator, der die Leistung erzeugt. Demgemäß funktioniert der zweite Motor-Generator MG2 als Unterstützungsmotor-Generator der vorliegenden Erfindung.
  • Der Leistungsverteilungsmechanismus 20 ist ein sogenannter Einzelritzelplanetengetriebemechanismus, der ein Hohlrad R1, einen Träger C1 und ein Sonnenrad S1 aufweist. Der Träger C1 hält die Ritzel CP1, die sowohl mit dem Hohlrad R1 als auch mit dem Sonnenrad S1 eingreifen.
  • Die Ausgangsachse 2 der Kraftmaschine 1 ist mit dem Träger C1 des Planetengetriebemechanismus verbunden. Ein Ende des Rotors 11 des ersten Motor-Generators MG1 ist mit dem Sonnenrad S1 des Planetengetriebemechanismus verbunden. Das Hohlrad R1 ist mit dem Antrieb der Antriebsachse 3 verbunden.
  • Das andere Ende des ersten Motor-Generators MG1 ist mit einem Sperrmechanismus 7 verbunden. Der Sperrmechanismus weist eine Kupplung 7a und ein Stellglied 7b auf. Die Kupplung 7a weist ein Paar Eingriffselemente auf, die miteinander eingreifen. Von dem Paar Eingriffselementen ist ein Eingriffselement mit dem Gehäuse oder Ähnlichem fixiert und ist das andere Eingriffselement mit dem Rotor 11 des ersten Motor-Generators MG1 verbunden. Der Sperrmechanismus 7 ist konfiguriert, um die Kupplung 7a unter Verwendung des Stellglieds 7b einzurücken und auszurücken. Insbesondere rückt das Stellglied 7b die Kupplung 7a durch den Schubdruck beispielsweise durch einen Öldruck ein. Der Sperrmechanismus 7 rückt die Kupplung 7a ein, um den Rotor 11 des ersten Motor-Generators MG1 zu fixieren und das Sonnenrad S1 des Leistungsverteilungsmechanismus 20 zu fixieren. Ebenso löst der Sperrmechanismus 7 den Eingriff der Kupplung 7a, um den Rotor 11 des ersten Motor-Generators MG1 zu lösen und das Sonnenrad S1 des Leistungsverteilungsmechanismus 20 zu lösen. Die Kupplung 7a funktioniert nämlich als Bremse, die das Sonnenrad S1 des Leistungsverteilungsmechanismus 20 fixiert. Der Sperrmechanismus 7 steuert das Stellglied 7b auf der Grundlage des Steuersignals Sig5, das von der ECU 7 übertragen wird, um den Eingriff und das Lösen der Kupplung 7a zu steuern.
  • In dem Zustand, dass der Sperrmechanismus 7 die Kupplung 7a löst, ändert sich die Drehzahl der Kraftmaschine 1 kontinuierlich bzw. stufenlos durch kontinuierliches bzw. stufenloses Ändern der Drehzahl des ersten Motor-Generators MG1, wodurch der Modus mit unendlich variabler Drehzahl erzielt wird. Andererseits, ist in dem Zustand, dass der Sperrmechanismus 7 die Kupplung 7a einrückt, das Übersetzungsverhältnis, das durch den Leistungsverteilungsmechanismus 20 bestimmt wird, auf den Overdrive-Zustand fixiert (insbesondere den Zustand, in welchem die Drehzahl der Kraftmaschine 1 kleiner als die Drehzahl der Antriebsachse 3 ist), wodurch der Modus mit feststehender Drehzahländerung erzielt wird.
  • Eine Leistungsquelleneinheit 30 umfasst einen Inverter 31, einen Wandler 32, eine HV-Batterie 33 und einen Wandler 34. Der erste Motor-Generator MG1 ist mit dem Inverter 31 durch eine Leistungsquellenleitung 37 verbunden und der zweite Motor-Generator MG1 ist mit dem Inverter 31 durch eine Leistungsquellenleitung 38 verbunden. Zusätzlich ist der Inverter 31 mit dem Wandler 32 verbunden und der Wandler 32 ist mit der HV-Batterie 33 verbunden. Darüber hinaus ist die HV-Batterie 33 mit einer Zusatzbatterie 35 über den Wandler 34 verbunden.
  • Der Inverter 31 gibt die Leistung zu den Motor-Generatoren MG1 und MG2 ab und nimmt diese von diesen auf. Zum Zeitpunkt der Regeneration der Motor-Generatoren wandelt der Inverter 31 die durch die Regeneration der Motor-Generatoren MG1 und MG2 erzeugte Leistung in Gleichstrom um und führt diesen zu dem Wandler 32 zu. Der Wandler 32 wandelt die Spannung der von dem Inverter 31 zugeführten Spannung um und lädt die HV-Batterie 33. Unterdessen wird zum Zeitpunkt der Leistungsbeaufschlagung der Motor-Generatoren die Spannung der Gleichstromleistung, die von der HV-Batterie 33 abgegeben wird, durch den Wandler 32 angehoben, so dass diese zu dem Inverter 31 zugeführt wird, und wird zu den Motor-Generatoren MG1 oder MG2 über die Leistungsquellenleitung 37 oder 38 zugeführt.
  • Die Spannung der Leistung der HV-Batterie 33 wird durch den Wandler 34 umgewandelt und wird zu der Zusatzbatterie 35 zugeführt, um zum Antreiben verschiedenartiger Ausstattungen verwendet zu werden.
  • Der Betrieb des Inverters 31, des Wandlers 32, der HV-Batterie 33 und des Wandlers 34 wird durch eine ECU 4 gesteuert. Die ECU 4 überträgt ein Steuersignal Sig4 und steuert den Betrieb von jedem der Komponenten in der Leistungsquelleneinheit 30. Zusätzlich wird das Signal, das notwendig ist, um den Zustand von jeder Komponente in der Leistungsquelleneinheit 30 anzuzeigen, zu der ECU 4 als Steuersignal Sig4 zugeführt. Genauer gesagt werden ein SOC (Ladezustand), der den Zustand der HV-Batterie 33 anzeigt, und ein Eingangs-/Ausgangsgrenzwert der Batterie zu der ECU 4 als Steuersignal Sig4 zugeführt.
  • Die ECU 4 überträgt die Steuersignale Sig1 bis Sig3 zwischen der Kraftmaschine 1, dem ersten Motor-Generator MG1 und dem zweiten Motor-Generator MG2 und empfängt diese, um sie zu steuern, und überträgt das Steuersignal Sig5 zu dem Sperrmechanismus 7, um den Sperrmechanismus 7 zu steuern. Beispielsweise erfasst die ECU 4 den Beschleunigeröffnungsgrad, um die angeforderte Antriebskraft auf der Grundlage des Steuersignals zu berechnen, von dem nicht gezeigten Beschleunigerpedal, und steuert die Kraftmaschine 1, den ersten Motor-Generator MG1 und den zweiten Motor-Generator MG2, so dass die Antriebskraft gleich der angeforderten Antriebskraft wird.
  • Zusätzlich steuert die ECU 4 den Sperrmechanismus 7 auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf der Grundlage des Erfassungssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der nicht gezeigt ist, und der Drehzahl der Kraftmaschine, die auf der Grundlage des Erfassungssignals von dem Kurbelwinkelsensor, der nicht gezeigt ist, erfasst wird. Daher funktioniert die ECU 4 als Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung.
  • Als nächstes wird die Beschreibung des Betriebszustands des Hybridfahrzeugs in dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl und dem Modus mit feststehender Drehzahländerung unter Bezugnahme auf die 2A und 2B angegeben. Die 2A und 2B zeigen Beispiele des Liniendiagramms in dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl und dem Modus mit feststehender Drehzahländerung. In den 2A und 2B entspricht die Richtung von oben nach unten der Anzahl der Umdrehungen. Die nach oben weisende Richtung entspricht der positiven Drehung, die nach unten weisende Richtung entspricht der negativen Drehung. In den 2A und 2B entspricht das Drehmoment in der nach oben weisenden Richtung dem positiven Drehmoment und entspricht das Drehmoment in der nach unten weisenden Richtung dem negativen Drehmoment.
  • Die geraden Linien A1a, A1b, A1c in 2A zeigen die Beispiele des Liniendiagramms in dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl. In dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl wird das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment TKE der Kraftmaschine 1 durch den ersten Motor-Generator als Drehmoment TK1 abgegeben. Wie aus 2A ersichtlich ist, ist das Kraftmaschinendrehmoment TKE das positive Drehmoment und ist das Drehmoment TK1 das negative Drehmoment. Das Drehmoment TK2 zeigt das Drehmoment, das durch den zweiten Motor-Generator MG2 abgegeben wird. In dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl kann durch Ändern der Anzahl der Umdrehungen des ersten Motor-Generators MG1, so dass dieser sich vergrößert und verringert, die Anzahl der Umdrehung der Kraftmaschine 1 kontinuierlich gesteuert werden. In dem Fall, dass die Anzahl der Umdrehung der Antriebsachse 3 N1 beträgt, ändert sich dann, wenn die Anzahl der Umdrehungen des ersten Motor-Generators MG1 wie die weißen Punkte m1, m2, m3 beispielsweise in dieser Reihenfolge, die Anzahl der Umdrehung der Kraftmaschine 1 wie die weißen Punkte Ne1 (> N1), Ne2 (= N1), Ne3 (< N1) in dieser Reihenfolge. Die Anzahl der Umdrehungen der Kraftmaschine 1 ändert sich nämlich zu dem Wert, der höher als der Wert ist, der gleich wie die Anzahl der Umdrehungen der Antriebsachse 3 ist, und dem Wert, der niedriger als die Anzahl der Umdrehungen der Antriebsachse 3 ist, in dieser Reihenfolge. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der erste Motor-Generator MG1 Leistung und führt die Leistung zu dem zweiten Motor-Generator MG2 zum Unterstützen der Antriebsachse 3 über den Inverter 31 zu. In dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl wird nämlich die Ausgangsleistung von der Kraftmaschine 1 auf die Antriebsachse 3 über zwei Routen übertragen, nämlich die Route, in der die Ausgangsleistung direkt auf die Antriebsachse 3 über den Leistungsverteilungsmechanismus 20 übertragen wird, und die Route, in der die Ausgangsleistung elektrisch von dem ersten Motor-Generator MG1 zu dem zweiten Motor-Generator MG2 zum Unterstützen der Antriebsachse 3 abgegeben wird.
  • Die gerade Linie A2 in 2B zeigt ein Beispiel des Liniendiagramms in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung. In dem Fall des Modus mit feststehender Drehzahländerung fixiert der Sperrmechanismus 7 den Rotor 11 des ersten Motor-Generators MG1 und das Sonnenrad S1 und daher wird das Übersetzungsverhältnis, das durch den Leistungsverteilungsmechanismus 20 bestimmt wird, auf dem Overdrive-Zustand fixiert (insbesondere wird die Anzahl der Umdrehungen Ne4 der Kraftmaschine 1 kleiner als der Anzahl der Umdrehungen N1 der Antriebsachse 3). Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment der Kraftmaschine 1 auf. Da der erste Motor-Generator MG1 nicht als Generator und als Motor funktioniert, wird die Leistung nicht von dem ersten Motor-Generator MG1 zu dem zweiten Motor-Generator MG2 zugeführt. Daher wird in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung die Ausgangsleistung der Kraftmaschine 1 auf die Antriebsachse 3 nur über die Route direkt auf die Antriebsachse 3 über den Leistungsverteilungsmechanismus 20 übertragen.
  • Als nächstes wird das Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahren der vorliegenden Erfindung speziell beschrieben. 3 ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Betriebspunkts (des Fahrzeugbetriebspunkts) auf dem Kennfeld zeigt, das durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Beschleunigeröffnungsgrad definiert ist. Die vertikale Achse zeigt den Beschleunigeröffnungsgrad und die horizontale Achse zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Fahrzeugbetriebspunkt wird durch den weißen Punkt gezeigt. Auf dem in 3 gezeigten Kennfeld sind Modusbereiche Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung und ein Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl, der von den Bereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung verschieden ist, eingerichtet. Auf der Grundlage des in 3 gezeigten Kennfeldes richtet die ECU 4 den Drehzahländerungsmodus auf den Modus mit feststehender Drehzahländerung ein, wenn der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, und richtet den Drehzahländerungsmodus auf den Modus mit unendlich variabler Drehzahl ein, wenn der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt. Obwohl das Kennfeld durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Beschleunigeröffnungsgrad definiert ist, ist das Kennfeld nicht darauf beschränkt. Alternativ kann das Kennfeld durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Antriebskraft definiert werden.
  • Die Modusbereiche Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung umfassen einen ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung und einen zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung. Der erste Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung ist der Bereich, in welchem das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich wie oder kleiner als das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1 ist. Andererseits ist der zweite Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung der Bereich, in welchem das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1 übersteigt. Dabei ist das maximale Nenndrehmoment der maximale Wert des Drehmoments, das der erste Motor-Generator MG1 kontinuierlich abgeben kann.
  • Wenn beispielsweise zum Zeitpunkt der Umschaltung des Drehzahländerungsmodus der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, wie durch den Pfeil W1 gezeigt ist, ist das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ständig gleich wie oder kleiner als das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1. Dem gemäß kann der erste Motor-Generator MG1 ständig das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment abgeben. In diesem Fall rückt die ECU 4 die Kupplung 7a des Sperrmechanismus ein, um den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung nach dem Steuern des ersten Motor-Generators MG1 umzuschalten, um die Drehzahlsynchronisationssteuerung durchzuführen, die die Drehzahl des ersten Motor-Generators MG1 auf „0” steuert.
  • Wenn andererseits beim Umschalten des Drehzahländerungsmodus der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahlveränderung bewegt, wie durch den Pfeil W2 gezeigt ist, übersteigt das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1, wenn der Fahrzeugbetriebspunkt den zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung erreicht. Wenn daher die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 ausgerückt wird, besteht die Möglichkeit, dass das Phänomen (der Schaden) auftritt, bei dem die Drehzahl der Kraftmaschine plötzlich ansteigt. In diesem Fall wird es schwierig, die Drehzahl des ersten Motor-Generators MG1 zu „0” zu machen. Wenn die Kupplung 7a eingerückt wird, ohne dass die Drehzahl des ersten Motor-Generators MG1 „0” wird, tritt der Eingriffsstoß auf und wird eine übermäßige Last auf die Kupplung 7a aufgebracht.
  • Daher ändert in der Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung die ECU 4 das Umschaltsteuerverfahren des Drehzahländerungsmodus zum Zeitpunkt der Umschaltung des Drehzahländerungsmodus auf der Grundlage des Bereichs, zu welchem der Fahrzeugbetriebspunkt sich bewegt oder in welchem dieser gelegen ist, auf dem Kennfeld, das in 3 gezeigt ist, in welchem der erste Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung und der zweite Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung eingerichtet sind. Dadurch ist es zum Zeitpunkt der Durchführung der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung möglich, die systematische Steuerung durchzuführen, die im Voraus klarstellt, ob der erste Motor-Generator MG1 das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment abgeben kann. Als spezifisches Steuerverfahren lässt die ECU 4 eine Hilfseinrichtung, wie z. B. die Kupplung 7a, zumindest einen Teil des Reaktionsdrehmoments entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment abgeben, wenn der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt oder in diesem liegt, und wird die Kupplung 7a ausgerückt. Dadurch kann die Beschädigung der Kraftmaschine verhindert werden. Jedes der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden im Einzelnen beschrieben.
  • [Erstes Ausführungsbeispiel]
  • Zuerst wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Beschreibung des Verfahrens der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall angegeben, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu den Modusbereichen Ar1 bzw. Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, wie durch Pfeile W1, W2 in 3 gezeigt ist.
  • Zuerst wird die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahren in dem Fall angegeben, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (der durch den Pfeil W1 in 3 gezeigte Fall), unter Bezugnahme auf die 4 und 5.
  • 4A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Betriebspunkts der Kraftmaschine 1 (des Kraftmaschinenbetriebspunkts) zeigt, der durch das Kraftmaschinendrehmoment und die Anzahl der Kraftmaschinenumdrehungen bestimmt wird. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Anzahl der Kraftmaschinenumdrehung. Insbesondere zeigt 4A die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • In 4A zeigt die durchgezogene Linie Lc die Betriebslinie der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl (in Folgendem als „CVT-Betriebslinie” bezeichnet). Die CVT-Betriebslinie wird optimal im Hinblick auf die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs definiert. Wie in 4A gezeigt ist, ist auf der CVT-Betriebslinie Lc der maximale Wert des Kraftmaschinendrehmoments der Kraftmaschine 1 das Drehmoment TKec. Das Drehmoment TKec gibt das Kraftmaschinendrehmoment zu dem Zeitpunkt an, wenn das Reaktionsdrehmoment gleich dem maximalen Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1 wird. Wenn anders gesagt das Kraftmaschinendrehmoment das Drehmoment TKec übersteigt, übersteigt das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1. Das Drehmoment TKec wird im Folgenden als „auf die Reaktionskraft bezogenes oberes Grenzkraftmaschinendrehmoment” bezeichnet. Der Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie gibt den Kraftmaschinenbetriebspunkt in dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl an.
  • In 4A gibt das Drehmoment TKem den maximalen Wert des Kraftmaschinendrehmoments an, das die Kraftmaschine 1 selbst abgeben kann (im Folgenden als „maximales Kraftmaschinendrehmoment” bezeichnet). Die strichpunktierte Linie Lcmax zeigt die Betriebslinie (im Folgenden als „Betriebslinie mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment” bezeichnet) an, wenn die Kraftmaschine 1 das maximale Kraftmaschinendrehmoment 1 abgibt. Die gestrichelte Linie Ls zeigt die Betriebslinie der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die gestrichelte Linie Lp zeigt die Linie mit gleichen Leistungswerten an. Der Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls zeigt den Kraftmaschinenbetriebspunkt in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung an.
  • 4B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt. In den 4A und 4B wird die Anzahl der Kraftmaschinenumdrehungen, wenn der Kraftmaschinenbetriebspunkt der Punkt Pec ist, durch PecN angezeigt, und die Anzahl der Kraftmaschinenumdrehungen, wenn der Kraftmaschinenbetriebspunkt der Punkt Pes, wird durch PesN angezeigt.
  • Wenn in 4A das Kraftmaschinendrehmoment sich verringert, wenn die Anzahl der Kraftmaschinenumdrehungen sich vergrößert, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang der Linie mit gleichen Leistungswerten Lp von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes. Wenn der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes bewegt, ändert sich das Liniendiagramm von der geraden Linie Ac zu der geraden Linie As, wie in 4B gezeigt ist. Um nämlich die Kupplung 7a einzurücken, wird der erste Motor-Generator MG1 von dem Zustand der negativen Umdrehung zu dem Zustand der Drehzahl von „0” gesteuert.
  • 5 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 4A bewegt. In 5 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Anzahl der Kraftmaschinenumdrehungen, die Anzahl der Umdrehungen des ersten Motor-Generators MG1 (die Anzahl der MG1-Umdrehungen), das Kraftmaschinendrehmoment, das Drehmoment des ersten Motor-Generators MG1 (das MG1-Drehmoment), das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit. In den nachstehend beschriebenen Zeitdiagrammen einschließlich 5 zeigt der positive Wert die positive Umdrehung an und zeigt der negative Wert die negative Umdrehung an, nämlich mit Bezug auf die Anzahl der MG1-Umdrehungen und die Anzahl der Umdrehungen des zweiten Motor-Generators MG2 (die Anzahl der MG2-Umdrehungen). Die Anzahl der Kraftmaschinenumdrehungen ist ständig die positive Umdrehung. Ebenso zeigt der positive Wert das positive Drehmoment an und zeigt der negative Wert das negative Drehmoment an, nämlich mit Bezug auf das Kraftmaschinendrehmoment, das MG1-Drehmoment und das Drehmoment des zweiten Motor-Generators MG2 (das MG2-Drehmoment). Im Folgenden bedeutet Vergrößerung/Verringerung des Drehmoments und der Anzahl der Umdrehungen die Vergrößerung/Verringerung der Größe des Drehmoments und der Anzahl der Umdrehungen, insbesondere die Vergrößerung/Verringerung des absoluten Werts, außer es ist speziell angegeben. In dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, wird die Antriebskraft während der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung konstant gehalten, da der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich entlang der Linie Lp mit gleichen Leistungswerten bewegt.
  • Die ECU 4 speichert die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigeröffnungsgrad, wie in 3 gezeigt ist, in dem Speicher oder Ähnlichem als das Kennfeld (im Folgenden als Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld” bezeichnet). Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, nämlich aus dem Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, verändert die ECU 4 den Sperrbefehlsmerker von AUS zu EIN. Die Zeit ist als T1 definiert. Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf EIN geschaltet wird, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Von der Zeit T1 bis zur Zeit T2 führt die ECU 4 die Steuerung zum graduellen Verringern des Kraftmaschinendrehmoments von dem Kraftmaschinendrehmoment zur Zeit T1 durch. Ferner steuert von der Zeit T1 zur Zeit T2 die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1, um das MG1-Drehmoment graduell zu verringern, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist, und um zu veranlassen, dass die Drehzahl des MG1 von der Drehzahl der negativen Umdrehung sich an „0” annähert. Wenn die Drehzahl des MG1 sich von der Drehzahl der negativen Umdrehung an „0” annähert, vergrößert sich die Drehzahl der Kraftmaschine, wie in 4B gezeigt ist. Somit bewegt sich in 4A der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes. Wenn die Drehzahl des MG1 „0” wird (Zeit T2), erhöht die ECU 4 den Schubdruck des Stellglieds 7b, um die Kupplung 7a vollständig einrücken zu lassen, und verringert das MG1-Drehmoment. Wenn die Kupplung 7a vollständig einrückt (Zeit T3), macht die ECU 4 das MG1-Drehmoment zu „0” und beendet die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung. Auf diesem Weg kann durch vollständiges Einrücken der Kupplung 7a, nachdem die Drehzahl des MG1 zu „0” gemacht wird, der Stoß zur Zeit des Einrückens der Kupplung 7a verhindert werden und kann die Last auf die Kupplung 7a unterdrückt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, führt in dem Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, die ECU 4 die Synchronisationssteuerung zum Steuern des MG1-Drehmoments durch, so dass dieses das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist, und veranlassen, dass die Drehzahl des MG1 sich an „0” annähert, um dadurch den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umzuschalten.
  • Als nächstes wird die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahrens in dem Fall beschrieben, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sich vergrößert und sich der Betriebspunkt von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (der Fall, der durch den Pfeil W2 in 3 gezeigt ist), wobei Bezug auf die 6 und 7 genommen wird.
  • 6A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall zeigt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. Ähnlich wie 4A zeigt 6A die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung, die Linie Lp mit gleichen Leistungswerten und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 6B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • In 6A bewegt sich dann, wenn die Drehzahl der Kraftmaschine sich verringert und das Kraftmaschinendrehmoment ansteigt, der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang der Linie Lp mit gleichen Leistungswerten von dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie Lc zu dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich, wie in 6B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie Ac zu der geraden Linie As. Um nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einzurücken, wird der erste Motor-Generator MG1 von dem Zustand einer positiven Umdrehung zu dem Zustand der Drehzahl von „0” gesteuert.
  • 7 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 6A bewegt. In 7 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das Drehmoment des zweiten Motor-Generators (das MG2-Drehmoment), das MG1-Drehmoment, das Einrückdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit. Da ebenso in dem in 7 gezeigten Beispiel der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich entlang der Linie Lp mit gleichen Leistungswerten bewegt, wird die Antriebskraft während der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung konstant gehalten.
  • Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, nämlich aus dem Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, stellt die ECU 4 den Sperrbefehlsmerker von AUS zu EIN um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker den Wert EIN erhält, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 führt die ECU 4 die Steuerung zum graduellen Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments von dem Kraftmaschinendrehmoment zur Zeit T1 durch. Wenn dabei, wie in 6A gezeigt ist, das Kraftmaschinendrehmoment in dem Zustand ansteigt, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich auf dem Punkt Pec befindet, übersteigt das Kraftmaschinendrehmoment das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec, übersteigt insbesondere das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment TKmgx des MG1-Drehmoments.
  • Daher wird in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Kupplung, die so konfiguriert ist, dass die Eingriffselemente, die miteinander eingreifen, eine Differenzialdrehung durchführen können, als Kupplung 7a verwendet. Bei einer solchen Kupplung ist es möglich, die Reibungskraft, die zwischen den Eingriffselementen verursacht wird, zu verändern und das Eingriffsdrehmoment durch Steuern des Schubdrucks des Stellglieds 7b kontinuierlich zu verändern. Beispielsweise kann die ECU 4 die Reibungskraft, die zwischen den Eingriffselementen verursacht wird, vergrößern, so dass sich das Eingriffsdrehmoment durch Vergrößern des Schubdrucks gegen die Kupplung vergrößert. Ein Beispiel einer solchen Kupplung ist eine Mehrscheibennasskupplung. Von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 richtet die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment TKmgx ein und vergrößert gleichzeitig graduell das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a und lässt graduell die Drehzahl des MG1 an „0” annähern, indem der Schubdruck des Stellglieds 7b graduell erhöht wird. Die ECU 4 lässt nämlich von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 nicht nur den ersten Motorgenerator MG1 sondern die Kupplung 7a das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment abgeben. Dadurch kann der Motorschaden verhindert werden und kann die Drehzahl des MG1 „0” sein. Wenn die Drehzahl des MG1 sich graduell an „0” von der Drehzahl der negativen Umdrehung annähert, verringert sich die Drehzahl der Kraftmaschine ebenso graduell, wie in 6B gezeigt ist. Somit bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 6A.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, richtet die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment TKmgx von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 ein. Dadurch kann im Vergleich mit dem Fall, dass das MG1-Drehmoment auf das Drehmoment eingerichtet wird, das kleiner als das maximale Nenndrehmoment TKmgx ist, die Last auf die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 verringert werden und kann der Leistungserzeugungsbetrag des ersten Motor-Generators MG1 groß sein. Zusätzlich wird es in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, indem im Voraus bestimmt wird, dass das MG1-Drehmoment ständig auf das maximale Nenndrehmoment TKmgx eingerichtet ist, unnötig, die zusammenwirkende Steuerung für den ersten Motor-Generator MG1 durchzuführen, und kann die Steuerung vereinfach werden.
  • Zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Steuerung kann die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment so korrigieren, dass die Antriebskraft gemäß dem Eingriffsdrehmoment konstant wird. Insbesondere berechnet die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment, um die Antriebskraft konstant zu halten, unter Verwendung der folgenden Bewegungsgleichungen (1) bis (6) des Differenzialmechanismus, und berechnet die Differenz zwischen dem berechnetem Kraftmaschinendrehmoment und dem Ist-Kraftmaschinendrehmoment als Korrekturdrehmoment. Dann führt die ECU 4 das Steuersignal zu der Kraftmaschine 1 zu, um das Kraftmaschinendrehmoment um den Betrag des Korrekturdrehmoments zu korrigieren.
  • Somit kann der Stoß zum Zeitpunkt des Einrückens der Kupplung 7a reduziert werden. Wenn zusätzlich im Voraus bestimmt wird, dass das Korrekturdrehmoment unter Verwendung der Bewegungsgleichungen des Differenzialmechanismus berechnet wird und das Kraftmaschinendrehmoment um den Betrag des Korrekturdrehmoments korrigiert wird, wird es unnötig, die zusammenwirkende Steuerung für die Kraftmaschine 1 durchzuführen, und kann die Steuerung vereinfacht werden.
    Figure 00380001
  • Is, θs, Ts:
    Trägheitsmasse, Winkelbeschleunigung, Drehmoment des Drehelements, das mit dem Sonnenrad verbunden ist
    Ic, θc, Tc:
    Trägheitsmasse, Winkelbeschleunigung, Drehmoment des Drehelements, das mit dem Träger verbunden ist
    Ir, θr, Tr:
    Trägheitsmasse, Winkelbeschleunigung, Drehmoment des Drehelements, das mit dem Hohlrad verbunden ist
    Tx:
    Übertragungsdrehmoment des Differenzialmechanismus
    Zs:
    Anzahl der Zähne des Sonnenrads
    Zr:
    Anzahl der Zähne des Hohlrads
  • Die ECU 4 kann die Ausgleichssteuerung durch den zweiten Motor-Generator MG2 durchführen, um die Antriebskraft der angeforderten Antriebskraft gleich zu machen, nämlich ungeachtet der Tatsache, in welchen des ersten Modusbereichs Ar1 mit feststehender Drehzahländerung und des zweiten Modusbereichs Ar2 mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt sich hineinbewegt.
  • Beispielsweise in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, wenn das Drehmoment nicht für den Betrag des Korrekturdrehmoments korrigiert werden kann, kann die ECU 4 das MG2-Drehmoment zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Kraftmaschinendrehmomentsteuerung korrigieren, so dass die Antriebskraft konstant wird. Beispielsweise verringert die ECU 4 in dem in 7 gezeigten Beispiel graduell das MG2-Drehmoment gemäß dem sich graduell vergrößernden Kraftmaschinendrehmoment von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2. Dadurch kann die Antriebskraft konstant erhalten werden. Zusätzlich kann während der Zeitdauer nach der Übertragung des Steuersignals zu der Kraftmaschine 1, bis das Kraftmaschinendrehmoment um den Betrag des Korrekturdrehmoments korrigiert ist, die ECU 4 den zweiten Motor-Generator MG2 mit einem schnelleren Ansprechverhalten als die Kraftmaschine 1 steuern, um das MG2-Drehmoment zu korrigieren, so dass die Antriebskraft konstant wird. Dadurch kann die Veränderung der Antriebskraft aufgrund des verzögerten Ansprechverhaltens der Kraftmaschine unterdrückt werden. Ebenso wird in diesem Beispiel von dem Kraftmaschinendrehmoment und dem MG2-Drehmoment das Kraftmaschinendrehmoment mit einer höheren Priorität korrigiert. Dadurch kann im Vergleich mit dem Fall der Korrektur des MG2-Drehmoments mit einer höheren Priorität der Energieverbrauch der HV-Batterie 33 unterdrückt werden und kann die Last an der HV-Batterie 33 reduziert werden. Ferner kann der Stoß zum Zeitpunkt des Einrückens der Kupplung 7a ungeachtet des Ladezustands der HV-Batterie 33 unterdrückt werden.
  • Wir vorstehend beschrieben ist, steuert in dem Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment Tkmgx und steuert das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a, um den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umzuschalten.
  • Als nächstes wird der Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das in 8 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. In dem Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bestimmt auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit die ECU 4, in welchem der Modusbereiche Ar1 und Ar2 mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, und führt die Drehzahländerungsmodusumschaltänderung gemäß den jeweiligen Fällen durch.
  • In Schritt S101 bestimmt die ECU 4, ob der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt, ob insbesondere die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 eingerückt werden sollte (Eingriff mit Leistung), nämlich auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfelds. Die ECU 4 beendet diesen Steuerprozess, wenn sie bestimmt, dass die Kupplung 7a nicht eingerückt werden sollte (Schritt S101: Nein), und läuft zu Schritt S102, wenn sie bestimmt, dass die Kupplung 7a eingerückt werden sollte (Schnitt S101: Ja).
  • In Schritt S102 bestimmt die ECU 4, ob der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, nämlich durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld, und läuft zu Schritt S103, wenn sie bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (Schritt S102: Ja). Dagegen läuft die ECU 4 zu Schritt S107, wenn sie bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich nicht zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, bestimmt insbesondere, dass der Betriebspunkt sich zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (Schritt S102: Nein).
  • In Schritt S103 richtet die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment ein. In Schritt S104 führt die ECU 4 die Kupplungsschub/Drucksteuerung zum graduellen Erhöhen des Schubdrucks des Stellglieds 7b durch und erhöht graduell das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7. Dadurch wird das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch die Kupplung 7a und dem ersten Motor-Generator MG1 abgegeben.
  • In Schritt S105 führt die ECU 4 die Kraftmaschinensteuerung durch, um das Kraftmaschinendrehmoment gemäß dem Eingriffsdrehmoment zu korrigieren, so dass die Antriebskraft konstant wird.
  • In Schritt S106 führt die ECU 4 die MG2-Drehmomentausgleichssteuerung durch, um das MG2-Drehmoment zu korrigieren, so dass die Antriebskraft konstant wird. Danach läuft die ECU 4 zu Schritt S109.
  • In Schritt S109 bestimmt die ECU 4, ob der Eingriff der Kupplung 7a abgeschlossen ist oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Eingriff der Kupplung 7a nicht abgeschlossen ist (Schritt S109: Nein), läuft sie zurück zu Schritt S102. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Eingriff der Kupplung 7a abgeschlossen ist (Schritt S109: Ja), beendet sie diesen Steuerprozess.
  • Wenn andererseits in dem vorstehend erwähnten Schritt S102 die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt nicht zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, insbesondere sich der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (Schritt S102: Nein) läuft sie zu Schritt S107. In Schritt S107 führt die ECU 4 die MG1-Drehzahlsynchronisiationssteuerung durch, die den ersten Motor-Generator MG1 steuert, um das MG1-Drehmoment so zu steuern, das dieses gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist, und lässt die Drehzahl des MG1 graduell an „0” annähern. In dem folgenden Schritt S108 führt die ECU 4 die Eingriffssteuerung zum Erhöhen des Schubdrucks des Stellglieds 7b zum vollständigen Einrücken der Kupplung 7a durch. Darauf läuft die ECU 4 zu den Schritten S106, S109 und beendet diesen Steuerprozess.
  • Wie aus der vorstehend angegebenen Beschreibung ersichtlich ist, führt in dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung gemäß der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt, die ECU 4 die Synchronisationsteuerung durch, um die Drehzahl des MG1 an „0” annähern zu lassen, während sie das MG1-Drehmoment auf das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment steuert. Dadurch kann der Stoß zum Zeitpunkt des Eingriffs der Kupplung 7a verhindert werden und kann die Last an der Kupplung 7a untersucht werden. Ferner lässt in dem ersten Ausführungsbeispiel in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung gemäß dem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt, die ECU 4 die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einen Teil des Reaktionsdrehmoments entsprechend dem Fachmaschinendrehmoment aufnehmen. Dadurch kann der Motorschaden zum Zeitpunkt der Drehzahländerungsmodusumschaltung verhindert werden.
  • [Zweites Ausführungsbeispiel]
  • Als nächstes wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 9 ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Die vertikale Achse zeigt den Beschleunigeröffnungsgrad und die horizontale Achse zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit. 9 zeigt ebenso den Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl und die Modusbereiche Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung, und der Fahrzeugbetriebspunkt ist durch den weißen Punkt angedeutet. In dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie durch die Pfeile W1, W2 in 9 gezeigt ist, wird die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahrens in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • Zuerst wird die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerkennfelds in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (der durch den Pfeil W1 in 9 gezeigte Fall), nämlich unter Bezugnahme auf die 10, 11.
  • 10A ist ein Diagramm, dass die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall zeigt, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 10A zeigt ebenso die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 10B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • Wenn in 10A die Kraftmaschine startet und das Kraftmaschinendrehmoment und die Drehzahl der Kraftmaschine ansteigen, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich, wie in 10B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie Ac zu der geraden Linie As. Damit nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus einrückt, wird der erste Motor-Generator MG1 von dem Zustand einer negativen Umdrehung zu dem Zustand der Drehzahl von „0” gesteuert.
  • 11 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 10A bewegt. In 11 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das MG1-Drehmoment, das Kraftmaschinendrehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit. In 11 ist zum Unterscheiden von dem Zeitdiagramm des MG1-Drehmoments das Zeitdiagramm des Kraftmaschinendrehmoments durch die gestrichelte Linie gezeigt.
  • Die ECU 4 speichert die Beziehung der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigeröffnungsgrads mit Bezug auf den Drehzahländerungsmodus, wie in 9 gezeigt ist, in einem Speicher oder Ähnlichem als Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, nämlich auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld stellt sie den Sperrbefehlsmerker von AUS zu EIN um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf EIN umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker zum Zeitpunkt T1 auf EIN umgestellt ist, führt sie das Anlassen der Kraftmaschine 1 durch den ersten Motor-Generator MG1 durch. Da das Anlassen der Kraftmaschine 1 von der Zeit T1 bis zu der Zeit Ta durchgeführt wird, wird das MG1-Drehmoment eines positiven Drehmoments durch den ersten Motor-Generator MG1 abgegeben. Dadurch nähert sich von der Zeit T1 zu der Zeit Ta die Drehzahl des MG1 von der Drehzahl der negativen Umdrehung an „0” an. Wenn die Drehzahl des MG1 sich von der Drehzahl der negativen Umdrehung an „0” annähert, vergrößert sich die Drehzahl der Kraftmaschine, wie in 10B gezeigt ist. Zur Zeit Ta wird die Kraftmaschine 1 durch das Anlassen gestartet und die Kraftmaschine 1 gibt das Kraftmaschinendrehmoment mit dem positiven Drehmoment ab. Somit bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 10A und vergrößert sich die Antriebskraft.
  • Wenn die Kraftmaschine 1 zur Zeit Ta gestartet wird, muss der erste Motor-Generator MG1 das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments abgeben. Daher wird das MG1-Drehmoment des negativen Drehmoments durch den ersten Motor-Generator MG1 abgegeben. Da die ECU 4 zu dieser Zeit bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, übersteigt das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment TKmgx des ersten Motor-Generators MG1 nicht. Daher lässt von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1 das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment abgeben.
  • Darauf vergrößert von der Zeit T2 bis zu der Zeit T3 die ECU 4 den Schubdruck des Stellglieds 7b, um das Einsatzdrehmoment der Kupplung 7a zu vergrößern, und verringert das MG1-Drehmoment. Wenn die Kupplung 7a vollständig einrückt (Zeit T3), macht die ECU 4 das MG1-Drehmoment zu „0” und beendet die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung. Dadurch kann der Stoß zur Zeit des Einrückens der Kupplung 7a verhindert werden und kann die Last an der Kupplung 7a unterdrückt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, steuert in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert, und der Betriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, die ECU 4 das MG1-Drehmoment, so dass dieses gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist, und schaltet den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung um.
  • Als nächstes wird die Beschreibung des Verfahrens der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung unter Bezugnahme auf die 12, 13 in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (der durch den Pfeil W2 in 9 gezeigte Fall). In diesem Fall bewegt sich, wie in 9 gezeigt ist, der Fahrzeugbetriebspunkt von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung über den ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung. 12A zeigt die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 12A zeigt ebenso die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 12B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt. Wenn in 12A die Kraftmaschine gestartet wird und das Kraftmaschinendrehmoment sowie die Drehzahl der Kraftmaschine ansteigen, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebpunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich, wie in 12B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie Ac zu der geraden Linie As. Damit nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einrücken kann, wird der erste Motor-Generator MG1 von dem Zustand der negativen Umdrehung zu der Drehzahl von „0” nach dem Starten der Kraftmaschine gesteuert.
  • 13 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 12A bewegt. In 13 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das MG1-Drehmoment, das MG2-Drehmoment, das Kraftmaschinendrehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit. In 13 ist zum Unterscheiden von dem Zeitdiagramm des MG1-Drehmoments das Zeitdiagramm des Kraftmaschinendrehmoments durch die gestrichelte Linie angedeutet, und das Zeitdiagramm des MG2-Drehmoments ist durch die doppelt gestrichelte Linie angedeutet.
  • Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, nämlich auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld, stellt sie den Sperrbefehlsmerker von AUS zu EIN um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf EIN umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker zur Zeit T1 auf EIN umgestellt ist, führt sie das Anlassen der Kraftmaschine 1 durch den ersten Motor-Generator MG1 von der Zeit T1 zu der Zeit Ta durch. Da das Anlassen der Kraftmaschine 1 von der Zeit T1 zu der Zeit Ta durchgeführt wird, wird das MG1-Drehmoment eines positiven Drehmoments von dem ersten Motor-Generator MG1 abgegeben. Dadurch nähert sich von der Zeit T1 zu der Zeit Ta die Drehzahl des MG1 von der Drehzahl der negativen Umdrehung an „0” an. Zur Zeit Ta wird die Kraftmaschine 1 durch das Anlassen gestartet und die Kraftmaschine 1 gibt das Kraftmaschinendrehmoment des positiven Drehmoments ab.
  • Wenn die Kraftmaschine 1 zur Zeit Ta gestartet ist, muss der erste Motor-Generator MG1 das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments abgeben. Daher wird das MG1-Drehmoment des negativen Drehmoments durch den ersten Motor-Generator MG1 abgegeben. Dann vergrößert sich von der Zeit Ta zu der Zeit Tb das Kraftmaschinendrehmoment weitergehend, so dass es das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec übersteigt. Daher übersteigt das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment TKmgx des ersten Motor-Generators MG1 zu der Zeit Tb. Zu dieser Zeit hält die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment TKmgx und erhöht graduell den Schubdruck des Stellglieds 7b, um dadurch die Drehzahl des MG1 zu „0” zu machen, während sie das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 graduell vergrößert. In diesem Augenblick wird nämlich das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch den ersten Motor-Generator MG1 und die Kupplung 7a abgegeben. Wenn die Drehzahl des MG1 sich von der Drehzahl der negativen Umdrehung an „0” annähert, vergrößert sich die Drehzahl der Kraftmaschine, wie in 12B gezeigt ist. Somit bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 12A und vergrößert sich die Antriebskraft. Ähnlich wie bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels kann auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Beschädigung der Kraftmaschine verhindert werden, indem die Kupplung 7a das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment aufnehmen gelassen wird, wenn der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Zusätzlich kann durch Einrichten des MG1-Drehmoments auf das maximale Nenndrehmoment TKmgx die Last an der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 verringert werden und kann die Steuerung vereinfacht werden.
  • Die ECU 4 erhöht den Schubdruck des Stellglieds 7b und rückt die Kupplung 7a zur Zeit T2 vollständig ein, wenn die Drehzahl des MG1 „0” wird. Darauf macht die ECU 4 das MG1-Drehmoment zu „0” und beendet die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung zur Zeit T3.
  • Ebenso führt in dem in 13 gezeigten Beispiel die ECU 4 die MG2-Drehmomentausgleichsteuerung zum Korrigieren des MG2-Drehmoments durch, so dass die Antriebskraft die angeforderte Antriebskraft wird. Insbesondere führt von der Zeit Tb zu der Zeit T2 die ECU 4 die Steuerung zum Korrigieren des MG2-Drehmoments gemäß dem Eingriffsdrehmoment durch, so dass das Reaktionsdrehmoment des Eingriffsdrehmoments aufgehoben wird. Insbesondere verringert die ECU 4 das MG2-Drehmoment, wenn das Eingriffsdrehmoment ansteigt. Dadurch kann der Stoß aufgrund des Eingriffsdrehmoments der Kupplung 7a reduziert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, steuert in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad ansteigt und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, wenn das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments übersteigt, die ECU 4 das MG1-Drehmoment, so dass dieses dem maximalen Nenndrehmoment gleich ist, und steuert den Schubdruck des Kupplung 7a, um dadurch den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umzuschalten.
  • Als nächstes wird der Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das in 14 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. In dem Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bestimmt auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads die ECU 4, in welchen Modusbereich Ar1 und Ar2 mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, und führt die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung gemäß den jeweiligen Fällen durch.
  • In Schritt S201 bestimmt die ECU 4 auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads, ob der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem Modusbereich mit festehender Drehzahländerung bewegt oder nicht, insbesondere ob die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 eingerückt werden sollte oder nicht (Einrücken mit eingeschaltetem Beschleuniger). Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Kupplung 7a nicht eingerückt werden sollte (Schritt S201: Nein), beendet sie diesen Steuerprozess. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Kupplung 7a eingerückt werden sollte (Schritt S201: Ja), läuft sie zu Schritt S202. In Schritt S202 bestimmt die ECU 4 durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld, ob der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, läuft sie zu Schritt S203. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich nicht zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, insbesondere bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, läuft sie zu Schritt S208.
  • In Schritt S203 erhöht die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment nach dem Starten der Kraftmaschine durch Anlassen. Im nächsten Schritt S204 bestimmt die ECU 4, ob das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments das maximale Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments übersteigt oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments das maximale Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments übersteigt (Schritt S204: Ja), läuft sie zu Schritt S205. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments gleich wie oder geringer als das maximale Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments ist (Schritt S204: Nein), läuft sie zu Schritt S208.
  • In Schritt S205 setzt die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment. In Schritt S206 führt die ECU 4 die Kupplungsschub-/Drucksteuerung zum graduellen Erhöhen des Schubdrucks des Stellglieds 7b durch und erhöht graduell das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a. Dadurch wird das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch den ersten Motor-Generator MG1 und die Kupplung 7a abgegeben.
  • In Schritt S207 korrigiert die ECU 4 das MG2-Drehmoment gemäß dem Eingriffsdrehmoment, um das Reaktionsdrehmoment des Eingriffsdrehmoments aufzuheben. Darauf läuft die ECU 4 zu Schritt S210.
  • In Schritt S210 bestimmt die ECU 4, ob der Eingriff der Kupplung 7a abgeschlossen ist oder nicht. Die ECU 4 kehrt zu Schritt S202 zurück, wenn sie bestimmt, dass der Eingriff der Kupplung 7a nicht abgeschlossen ist, und endet diesen Steuerprozess, wenn sie bestimmt, dass der Eingriff der Kupplung 7a abgeschlossen ist.
  • Wenn unterdessen in dem vorstehend erwähnten Schritt S202 bestimmt wird, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich nicht zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (Schritt S202: Nein), oder wenn in dem vorstehend erwähnten Schritt S204 bestimmt wird, dass das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments gleich wie oder geringer als das maximale Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments ist (Schritt S204: Nein), läuft die ECU 4 zu Schritt S208 weiter.
  • In Schritt S208 führt die ECU 4 die MG1-Drehzahlsynchronisationssteuerung zum Steuern des ersten Motor-Generators MG1 durch, um das MG1-Drehmoment zu steuern, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist, und lässt die MG1-Drehzahl graduell „0” annähern. Im nächsten Schritt S209 führt die ECU 4 die Einrücksteuerung zum Einrücken der Kupplung 7a durch. Darauf läuft die ECU 4 zu den Schritten S207, S210 und beendet diesen Steuerprozess.
  • Wie aus der vorstehend angegebenen Beschreibung ersichtlich ist, lässt in dem zweiten Ausführungsbeispiel in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung aufgrund der Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads bewegt, die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1 das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment abgeben, bis das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1 übersteigt. Wenn dann das Kraftmaschinendrehmoment ansteigt und das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1 übersteigt, lässt die ECU 4 die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einen Teil des Reaktionsdrehmoments entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment aufnehmen. Anders gesagt lässt in dem zweiten Ausführungsbeispiel die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1 das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment aufnehmen, wenn der Fahrzeugbetriebspunkt sich in den ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Wenn dann der Fahrzeugbetriebspunkt sich in den zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, lässt die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1 und die Kupplung 7a das Reaktionsdrehmoment aufnehmen. Dadurch kann ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel der Motorschaden beim Umschalten des Drehzahländerungsmodus verhindert werden.
  • [Drittes Ausführungsbeispiel]
  • Als nächstes wird das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 15 ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkts gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. Die vertikale Achse zeigt den Beschleunigeröffnungsgrad und die horizontale Achse zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit. 15 zeigt ebenso den Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl und die Modusbereiche Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung, und der Fahrzeugbetriebspunkt ist durch den weißen Punkt angedeutet. In dem dritten Ausführungsbeispiel wird, wie durch die Pfeile W1, W2 in 15 gezeigt ist, die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahrens in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich verringert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • Zuerst wird die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahrens in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich verringert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (der durch den Pfeil W1 in 15 gezeigte Fall), nämlich unter Bezugnahme auf die 16, 17.
  • 16A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall zeigt, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich verringert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 16A zeigt ebenso die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 16B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • Wenn in 16A das Kraftmaschinendrehmoment und die Drehzahl der Kraftmaschine sich verringern, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie zu dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich, wie in 16B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie Ac zu der geraden Linie As. Um nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einzurücken, wird der erste Motor-Generator MG1 von dem Zustand der positiven Drehung zu dem Zustand der Drehzahl von „0” gesteuert.
  • 17 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 16A bewegt. In 17 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit.
  • Die ECU 4 speichert die Beziehung der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigeröffnungsgrads mit Bezug auf den Drehzahländerungsmodus, wie in 15 gezeigt ist, in einem Speicher oder Ähnlichem als Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, nämlich auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld, stellt die ECU 4 den Sperrbefehlsmerker von AUS zu EIN um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Sperrbefehlsmerker auf EIN umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 führt die ECU 4 die Steuerung zum graduellen Verringern des Kraftmaschinendrehmoments von dem Kraftmaschinendrehmoment zur Zeit T1 durch. Von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 verringert sich das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ebenso graduell, da das Kraftmaschinendrehmoment sich von dem Drehmoment TKec graduell verringert. Demgemäß übersteigt das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment TKmgx des MG1-Drehmoments nicht. Von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 steuert die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1, um das MG1-Drehmoment graduell zu verringern, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist, und lässt die Drehzahl des MG1 graduell an „0” annähern. Wenn die Drehzahl des MG1 sich von der Drehzahl der positiven Umdrehung an „0” angenähert hat, verringert sich die Drehzahl der Kraftmaschine ebenso graduell, wie in 16B gezeigt ist. Auf diesem Weg bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 16 und verringert sich die Antriebskraft.
  • Wenn die Drehzahl des MG1 „0” wird (Zeit T2), erhöht die ECU 4 den Schubdruck des Stellglieds 7B. Dann rückt zur Zeit T3 die ECU 4 die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 vollständig ein und macht die Drehzahl des MG1 zu „0”, um die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung zu beenden. Somit kann der Stoß bei Einrücken der Kupplung 7a verhindert werden und kann die Last an der Kupplung 7a unterdrückt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, steuert in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich verringert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, die ECU 4 das MG1-Drehmoment, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist, und schaltet den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung um.
  • Als nächstes wird die Beschreibung des Verfahrens der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung unter Bezugnahme auf die 18, 19 in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich verringert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (der durch den Fall W2 in 15 gezeigte Fall).
  • 18A zeigt die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich verringert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 18A zeigt ebenso die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 18B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • Wenn in 18A die Drehzahl der Kraftmaschine sich verringert und das Kraftmaschinendrehmoment sich erhöht, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie zu dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich, wie in 18B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie Ac zu der geraden Linie As. Um nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einzurücken, wird der erste Motor-Generator MG1 von dem Zustand einer positiven Umdrehung zu dem Zustand der Drehzahl von „0” gesteuert.
  • 19 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 18A bewegt. In 19 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG2-Drehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7, und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit.
  • Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, nämlich auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld, stellt die ECU 4 den Sperrbefehlsmerker von AUS auf EIN um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf EIN umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 führt die ECU 4 die Steuerung zum graduellen Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments von dem Kraftmaschinendrehmoment zu der Zeit T1 durch. Wie in 18A gezeigt ist, übersteigt dann, wenn das Kraftmaschinendrehmoment in dem Zustand ansteigt, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt auf dem Punkt Pec gelegen ist, das Kraftmaschinendrehmoment das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKmgx, insbesondere das Reaktionsdrehmoment entsprechen dem Kraftmaschinendrehmoment übersteigt das maximale Nenndrehmoment TKmgx des MG1-Drehmoments.
  • Daher richtet von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment Tmgx ein und erhöht graduell den Schubdruck des Stellglieds 7b, um die Drehzahl des MG1 sich an „0” annähern zu lassen. Dadurch wird das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch den ersten Motor-Generator MG1 und der Kupplung 7a abgegeben, und kann der Motorschaden verhindert werden. Wenn die Drehzahl des MG1 von der Drehzahl zu der Zeit der positiven Umdrehung sich an „0” angenähert hat, verringert sich die Drehzahl der Kraftmaschine ebenso graduell, wie in 18B gezeigt ist. Auf diesem Weg bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 18A, und verringert sich die Antriebskraft. Durch Einrichten des MG1-Drehmoments auf das maximale Nenndrehmoment TKmgx von der Zeit T1 zu der Zeit T2 kann die Last auf die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 reduziert werden und kann die Steuerung vereinfacht werden.
  • In dem in 19 gezeigten Beispiel führt von der Zeit T1 zu der Zeit T2 die ECU 4 die Steuerung zum Korrigieren des MG2-Drehmoments zum Aufheben des Reaktionsdrehmoments des Kraftmaschinendrehmoments als MG2-Drehmomentausgleichssteuerung zum Kompensieren des MG2-Drehmoments durch, so dass die Antriebskraft gleich der angeforderten Antriebskraft wird. Insbesondere führt die ECU 4 die Steuerung zum Verringern des MG2-Drehmoments gemäß der Erhöhung des Eingriffsdrehmoments durch.
  • Die ECU 4 rückt die Kupplung 7a zur Zeit T2 vollständig ein, wenn die Drehzahl des MG1 in „0” wird, und macht dann das MG1-Drehmoment zu „0”, um die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung zur Zeit T3 zu beenden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, steuert in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich verringert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, die ECU 4 das MG1-Drehmoment, so dass dieses gleich dem maximalen Nenndrehmoment ist, und steuert den Schubdruck der Kupplung 7a, um dadurch den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umzuschalten.
  • Als nächstes wird der Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das in 20 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. In dem Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel bestimmt auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads die ECU 4, in welchem Modusbereich Ar2 und Ar2 mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, und führt die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung gemäß den entsprechenden Fällen durch.
  • In Schritt S301 bestimmt die ECU 4 auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads, ob der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt hat oder nicht, insbesondere ob die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 eingerückt werden sollte oder nicht (Einrücken bei Fußrückstellung). Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Kupplung 7a nicht eingerückt werden sollte (Schritt S301: Nein), beendet sie diesen Steuerprozess. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Kupplung 7a eingerückt werden sollte (Schritt S301: Ja), läuft sie zu Schritt S302.
  • In Schritt S302 bestimmt die ECU 4 durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld, ob der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (Schritt S302: Ja), läuft sie zu Schritt S303. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich nicht zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, insbesondere bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (Schritt S302: Nein), läuft sie zu Schritt S308.
  • In Schritt S303 erhöht die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment. In dem nächsten Schritt S304 bestimmt die ECU 4, ob das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments das maximale Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments übersteigt oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments das maximale Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments übersteigt (Schritt S304: Ja), läuft sie zu Schritt S305. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments gleich wie oder geringer als das maximale. Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments ist (Schritt S304: Nein), läuft sie zu Schritt S308.
  • In Schritt S305 richtet die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment ein. In Schritt S306 führt die ECU 4 die Kupplungsschub-/Drucksteuerung zum graduellen Erhöhen des Schubdrucks des Stellglieds 7b durch und erhöht graduell das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a. Dadurch wird das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch den ersten Motor-Generator MG1 und die Kupplung 7a abgegeben.
  • In Schritt S307 korrigiert die ECU 4 das MG2-Drehmoment gemäß dem Eingriffsdrehmoment, um das Reaktionsdrehmoment des Eingriffsdrehmoments aufzuheben. In dem nächsten Schritt S310 bestimmt die ECU 4, ob der Eingriff der Kupplung 7a abgeschlossen ist oder nicht. Die ECU 4 kehrt zu Schritt S302 zurück, wenn sie bestimmt, dass der Eingriff der Kupplung 7a nicht abgeschlossen ist, und beendet diesen Steuerprozess, wenn sie bestimmt, dass der Eingriff der Kupplung 7a abgeschlossen ist.
  • Wenn unterdessen in dem vorstehend erwähnten Schritt S302 bestimmt wird, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich nicht zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (Schritt S302: Nein), oder wenn in dem vorstehend erwähnten Schritt S304 bestimmt wird, dass das Reaktionsdrehmoment des Kraftmaschinendrehmoments gleich wie oder geringer als das maximale Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments ist (Schritt S304: Nein), läuft die ECU 4 zu Schritt S308.
  • In Schritt S308 führt die ECU 4 die MG1-Drehzahlsynchronisationssteuerung zum Steuern des ersten Motor-Generators MG1 durch, um das MG1-Drehmoment zu steuern, so dass dieses gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist, und lässt die Drehzahl des MG1 graduell an „0” annähern. In dem nächsten Schritt S309 führt die ECU 4 die Eingriffssteuerung zum Einrücken der Kupplung 7a durch. Darauf läuft die ECU 4 zu den Schritten S307, S310 und beendet diesen Steuerprozess.
  • Wie aus der vorstehend angegebenen Beschreibung ersichtlich ist, lässt in dem dritten Ausführungsbeispiel in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung aufgrund der Verringerung des Beschleunigeröffnungsgrads bewegt, die ECU 4 die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einen Teil des Reaktionsdrehmoments entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment aufnehmen. Dadurch kann ähnlich wie dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel der Motorschaden bei dem Umschalten des Drehzahländerungsmodus verhindert werden.
  • [Viertes Ausführungsbeispiel]
  • Als nächstes wird das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 21 ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkts gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt. Die vertikale Achse zeigt den Beschleunigeröffnungsgrad und die horizontale Achse zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit. 21 zeigt ebenso den Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl und die Modusbereiche Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung, und der Fahrzeugbetriebspunkt ist durch den weißen Punkt angedeutet. In dem vierten Ausführungsbeispiel, wie durch die Pfeile W1, W2 in 21 gezeigt ist, wird die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahrens in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von jedem des Modusbereichs Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt.
  • Zuerst wird die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahrens in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt (der durch den Fall W1 in 21 gezeigte Fall) unter Bezugnahme auf die 22, 23 angegeben.
  • 22A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall zeigt, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 22A zeigt ebenso die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 22B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • In 22A vergrößert sich die Drehzahl der Kraftmaschine und das Kraftmaschinendrehmoment und bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls zu dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie. Zu dieser Zeit verändert sich, wie in 22B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie As zu der geraden Linie Ac. Aufgrund der Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads wird nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 ausgerückt und wird der erste Motor-Generator MG1 auf eine positive Umdrehung von dem Zustand der Drehzahl von „0” gesteuert.
  • 23 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 22A bewegt. In 23 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben und die horizontale Achse zeigt die Zeit.
  • Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, nämlich auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads durch das Drehzahländerungsbestimmungskennfeld, stellt sie den Sperrbefehlsmerker von EIN zu AUS um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf AUS umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Von der Zeit T1 zu der Zeit T2 hält die ECU 4 die Kupplung 7a in dem eingerückten Zustand und erhöht das MG1-Drehmoment rasch. Zur Zeit T2, wenn das MG1-Drehmoment gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment wird, rückt die ECU 4 die Kupplung 7a vollständig aus. Dadurch kann die Beschädigung der Kraftmaschine und des ersten Motor-Generators MG1 verhindert werden. Zusätzlich kann dadurch die Zeit, die zum vollständigen Ausrücken der Kupplung 7a erforderlich ist, verkürzt werden und kann die Fahrbarkeit verbessert werden. Nach der Zeit T2 erhöht die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment und erhöht die Drehzahl des MG1 von „0” in der Richtung der positiven Umdrehung, während sie den ersten Motor-Generator MG1 steuert, um das MG1-Drehmoment zu steuern, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist. Wenn die Drehzahl des MG1 von „0” in der positiven Drehrichtung ansteigt, vergrößert sich die Drehzahl der Kraftmaschine ebenso, wie in 22B gezeigt ist. Somit bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 22 und vergrößert sich die Antriebskraft. Wie vorstehend beschrieben ist, führt in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, die ECU 4 die Steuerung zum Ausrücken der Kupplung 7a nach dem Steuern des MG1-Drehmoments, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist, durch, um dadurch den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl umzuschalten.
  • Als nächstes wird die Beschreibung des Verfahrens der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung unter Bezugnahme auf die 24, 25 in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar2 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt (der durch den Fall W2 in 21 gezeigte Fall).
  • 24A zeigt die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 24A zeigt ebenso die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 24B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • In 24A bewegt sich dann, wenn das Kraftmaschinendrehmoment sich verringert und die Drehzahl der Kraftmaschine sich vergrößert, der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls zu dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie Lc. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich, wie in 22B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie As zu der geraden Linie Ac. Aufgrund der Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads wird nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 ausgerückt, und der erste Motor-Generator MG1 wird so gesteuert, dass dieser sich von dem Zustand der Drehzahl von „0” positiv dreht.
  • 25 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 24A bewegt. In 25 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a, des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolgen von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit.
  • Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, nämlich auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld, stellt sie den Sperrbefehlsmerker von EIN zu AUS um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf AUS umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Von der Zeit T1 zu der Zeit T3 führt die ECU 4 die Steuerung zum graduellen Verringern des Kraftmaschinendrehmoments von dem Kraftmaschinendrehmoment zur Zeit T1 durch. Von der Zeit T1 zu der Zeit T2 vergrößert die ECU 4 das MG1-Drehmoment, so dass dieses das maximale Nenndrehmoment TKmgx ist und verringert das Eingriffsdrehmoment gemäß der Vergrößerung des MG1-Drehmoments. Dann hält von der Zeit T2 zu der Zeit T3 die ECU 4 das MG1-Drehmoment, so dass dieses das maximale Nenndrehmoment TKmgx ist, und verringert das Eingriffsdrehmoment weitergehend gemäß der Verringerung des Kraftmaschinendrehmoments. Von der Zeit T1 zu der Zeit T3 wird nämlich die Reaktionskraft entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment von dem ersten Motor-Generator MG1 und der Kupplung 7a aufgenommen. Von der Zeit T2 zu der Zeit T3 steuert die ECU 4 den Schubdruck des Stellglieds 7b, um das Eingriffsdrehmoment zu verringern und die Drehzahl des MG1 in der positiven Drehrichtung zu vergrößern. Wenn die Drehzahl des MG1 sich in der positiven Drehrichtung vergrößert, vergrößert sich die Drehzahl der Kraftmaschine ebenso, wie in 24B gezeigt ist. Dadurch bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 24 und vergrößert sich die Antriebskraft. Auf diesem Weg kann durch Aufnehmen des Reaktionsdrehmoments entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch den ersten Motor-Generator MG1 und die Kupplung 7a die Antriebskraft vergrößert werden.
  • Zu der Zeit T3 verringert sich das Kraftmaschinendrehmoment und wird das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich dem maximalen Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments. Zu der Zeit T3 kann nämlich der erste Motor-Generator MG1 das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment selbst aufnehmen. Demgemäß steuert die ECU 4 zu diesem Zeitpunkt das Eingriffsdrehmoment auf „0”, rückt insbesondere die Kupplung 7a vollständig aus. Dadurch kann die Beschädigung der Kraftmaschine und des ersten Motor-Generators MG1 verhindert werden. Ferner kann dadurch die erforderliche Zeit bis zum Abschluss des Ausrückens der Kupplung 7a verkürzt werden und kann die Fahrbarkeit verbessert werden. Dabei kann von der Zeit T1 zu der Zeit T3 die ECU 4 das MG2-Drehmoment gemäß dem Eingriffsdrehmoment korrigieren, so dass das Antriebsdrehmoment gleich der angeforderten Antriebskraft wird. Dadurch kann die Antriebskraft im Ansprechen auf den Beschleunigeröffnungsgrad vergrößert werden und kann die Fahrbarkeit verbessert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, führt in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, die ECU 4 die Steuerung durch, um das MG1-Drehmoment dem maximalen Nenndrehmoment gleich zu machen, und steuert den Schubdruck der Kupplung 7a, wenn das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment größer als das maximale Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments ist. Wenn dann das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich dem maximalen Nenndrehmoment TKmgx wird, schaltet die ECU 4 den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl durch Durchführen der Steuerung zum Ausrücken der Kupplung 7a um.
  • Als nächstes wird der Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das in 26 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. In dem Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel bestimmt auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads die ECU 4, von welchem der Modusbereiche Ar1 und Ar2 mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, und führt die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung gemäß den jeweiligen Fällen durch.
  • In Schritt S401 bestimmt die ECU 4 auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads, ob die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 ausgerückt werden sollte oder nicht. Die ECU 4 beendet diesen Steuerprozess, wenn sie auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads bestimmt, dass die Kupplung 7a nicht ausgerückt werden sollte (Schritt S401: Nein), und läuft zu Schritt S402, wenn sie bestimmt, dass die Kupplung 7a ausgerückt werden sollte (Schritt S402: Ja).
  • In Schritt S402 bestimmt die ECU 4 auf der Grundlage des Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfelds, ob der Fahrzeugbetriebspunkt in dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist oder nicht. Die ECU 4 läuft zu Schritt S403, wenn sie bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt in dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist (Schritt S402: Ja), und läuft zu Schritt S407, wenn sie bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt nicht in dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist, insbesondere wenn der Fahrzeugbetriebspunkt in dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist (Schritt S402: Nein).
  • In Schritt S403 führt die ECU 4 die Kraftmaschinensteuerung zum Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments durch. In dem nächsten Schritt S404 steuert die ECU 4 das MG1-Drehmoment, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist.
  • In Schritt S405 bestimmt die ECU 4, ob das MG1-Drehmoment das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment erreicht oder nicht. Die ECU 4 läuft zu Schritt S406, wenn sie bestimmt, dass das MG1-Drehmoment das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment erreicht (Schritt S405: Ja), und läuft zu Schritt S411, wenn sie bestimmt, dass das MG1-Drehmoment nicht das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment erreicht (Schritt S405: Nein). In Schritt S406 führt die ECU 4 die Kupplungsschub-/Druckausschaltsteuerung zum vollständigen Ausrücken der Kupplung 7a durch, und läuft dann zu Schritt S410.
  • In Schritt S410 führt die ECU 4 die MG2-Drehmomentausgleichssteuerung zum Korrigieren des MG2-Drehmoments durch, so dass die Antriebskraft gleich der angeforderten Antriebskraft wird. In dem nächsten Schritt S411 bestimmt die ECU 4, ob die Kupplung 7a ausgerückt wird oder nicht. Die ECU 4 läuft zu Schritt S402, wenn sie bestimmt, dass die Kupplung 7a ausgerückt ist, und beendet diesen Steuerprozess, wenn sie bestimmt, dass die Kupplung 7a nicht ausgerückt ist.
  • Wenn andererseits in dem vorstehend erwähnten Schritt S402 bestimmt wird, dass der Fahrzeugbetriebspunkt nicht in dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist (Schritt S402: Nein), wenn insbesondere bestimmt wird, dass der Fahrzeugbetriebspunkt in dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist, läuft die ECU 4 zu Schritt S407. Die ECU 4 führt die Kraftmaschinensteuerung zum Verringern des Kraftmaschinendrehmoments in Schritt S407 durch und läuft dann zu Schritt S408.
  • Die ECU 4 vergrößert das MG1-Drehmoment, so dass dieses dem maximalen Nenndrehmoment in Schritt S408 gleich ist, und verringert den Schubdruck des Stellglieds 7b gemäß der Verringerung des Kraftmaschinendrehmoments, um das Eingriffsdrehmoment in Schritt S409 zu verringern. Auf diesem Weg wird das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch den ersten Motor-Generator und die Kupplung 7a abgegeben. Darauf läuft die ECU 4 zu den Schritten S410, S411 und beendet diesen Steuerprozess.
  • Wie aus der vorstehend angegebenen Beschreibung ersichtlich ist, vergrößert in dem vierten Ausführungsbeispiel in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl durch die Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads bewegt, die ECU 4 das MG1-Drehmoment sofort, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist, während sie die Kupplung 7a in dem eingerückten Zustand hält. Dadurch kann die Zeit, die zum vollständigen Ausrücken der Kupplung 7a erforderlich ist, verkürzt werden, und kann die Fahrbarkeit verbessert werden. Zusätzlich lässt in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl durch die Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads bewegt, die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1 und die Kupplung 7a das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment aufnehmen, bis das Reaktionsdrehmoment dem maximalen Nenndrehmoment des MG1-Drehmoments gleich wird. Somit kann die Antriebskraft vergrößert werden.
  • [Fünftes Ausführungsbeispiel]
  • Als nächstes wird das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel wird dann, wenn das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1 zum Zeitpunkt des Umschaltens des Drehzahländerungsmodus übersteigt, ein Teil des Reaktionsdrehmoments entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch die Kupplung 7a abgegeben. Insbesondere ist die Kupplung 7a eine Kupplung, die so konfiguriert ist, dass diese eine Differentialdrehung durchführen kann, wie z. B. eine Mehrscheibennasskupplung, und die ECU 4 gibt einen Teil des Reaktionsdrehmoments entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment durch Einstellen des Eingriffsdrehmoments ab, das an der Kupplung 7a erzeugt wird. Wenn jedoch eine Kupplung, wie z. B. eine Klauenkupplung und eine Freilaufkupplung, bei denen es schwierig ist, die Differentialdrehung durchzuführen, als Kupplung 7a verwendet wird, kann diese nur einen des vollständig eingerückten Zustands oder des vollständig ausgerückten Zustands einnehmen, und kann das Eingriffsdrehmoment nicht stufenlos geändert werden. Daher kann in diesem Fall das Verfahren, das in dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, nicht verwendet werden.
  • Daher steuert in dem fünften Ausführungsbeispiel in dem Fall, dass das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1 zur Zeit des Umschaltens des Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung übersteigt, die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1, so dass dieser zeitweilig das MG1-Drehmoment abgeben kann, das größer als das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1 ist.
  • 27 zeigt die Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkts in dem fünften Ausführungsbeispiel. Die vertikale Achse zeigt den Beschleunigeröffnungsgrad und die horizontale Achse zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit. 27 zeigt den Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl und die Modusbereiche Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung. Wie in 27 gezeigt ist, wird in dem fünften Ausführungsbeispiel die Beschreibung von dem Umschaltsteuerverfahren des Drehzahländerungsmodus in dem Fall angegeben, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, die in dem Fall gezeigt sind, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sich vergrößert (Pfeile Wa1, Wa2), dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert (Pfeile Wb1, Wb2), und dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich verringert (Pfeile Wc1, Wc2). Im Folgenden wird als Beispiel die Beschreibung von dem Fall angegeben, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  • Zuerst wird unter Bezugnahme auf die 28, 29 die Beschreibung des Umschaltsteuerverfahrens des Drehzahländerungsmodus in dem Fall angegeben, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (der durch den Pfeil W1a in 27 gezeigte Fall).
  • 28A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall zeigt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 28A zeigt die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung, die Linie Lp mit gleichen Leistungswerten und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 28B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • Wenn in 28A das Kraftmaschinendrehmoment sich verringert und die Drehzahl der Kraftmaschine sich vergrößert, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang der Linie Lp mit gleichen Leistungswerten von dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie Lc zu dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich, wie in 28B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie Ac zu der geraden Linie As. Um nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einzurücken, wird der erste Motor-Generator MG1 von dem Zustand der negativen Umdrehung zu der Drehzahl von „0” gesteuert.
  • 29 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 28A bewegt. In 29 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit.
  • Die ECU 4 speichert die Beziehung der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigeröffnungsgrads mit Bezug auf den Drehzahländerungsmodus, wie in 27 gezeigt ist, in dem Speicher oder Ähnlichem als Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld. Wenn die ECU 4 auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, stellt sie den Sperrbefehlsmerker von AUS zu EIN um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf EIN umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung. Da in diesem Beispiel der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich entlang der Linie Lp mit gleichen Leistungswerten bewegt, wird die Antriebskraft konstant gehalten, während die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung durchgeführt wird.
  • Von der Zeit T1 zu der Zeit T2 führt die ECU 4 die Steuerung zum graduellen Verringern des Kraftmaschinendrehmoments von dem Kraftmaschinendrehmoment zu der Zeit T1 durch. Zusätzlich steuert von der Zeit T1 zu der Zeit T2 die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1, um das MG1-Drehmoment graduell zu verringern, so dass dieses gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist, und macht die Drehzahl des MG1 von der Drehzahl der negativen Umdrehung zu „0”. Wenn die Drehzahl des MG1 sich von der Drehzahl der negativen Umdrehung an „0” annähert, vergrößert sich die Drehzahl der Kraftmaschine, wie in 28B gezeigt ist. Dadurch bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 28A. Von der Zeit T1 zu der Zeit T2 wird der zweite Motor-Generator MG2 so gesteuert, dass das Leistungsgleichgewicht konstant wird. Wenn die Drehzahl des MG1 „0” wird (Zeit T2), rückt die ECU 4 die Kupplung 7a ein. Nachdem die Kupplung 7a einrückt, macht die ECU 4 das MG1-Drehmoment zu „0” (Zeit T3), und beendet die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung. Daher ist es möglich, die Synchronisationssteuerung durchzuführen, um die Drehzahl des MG1 durch das Ansprechen des ersten Motor-Generators MG1 zu „0” zu machen, während die Antriebskraft aufrechterhalten wird. Da ferner der zweite Motor-Generator MG2 so gesteuert wird, dass das Leistungsgleichgewicht „0” durch die Drehzahländerung mit gleichen Leistungswerten wird, kann die Last an der HV-Batterie 33 untersucht werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, steuert in dem Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, die ECU 4 das MG1-Drehmoment, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist, um den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umzuschalten.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 30, 31 die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahrens in dem Fall angegeben, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (der durch den Pfeil Wa2 in 27 gezeigte Fall).
  • 30A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkt in dem Fall zeigt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 30A zeigt die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung, die Linie Lp mit gleichen Leistungswerten und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 30B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • Wenn in 30A das Kraftmaschinendrehmoment ansteigt und die Drehzahl der Kraftmaschine sich verringert, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang der Linie Lp mit gleichen Leistungswerten von dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie Lc zu dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich, wie in 30B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie Ac zu der geraden Linie As. Um nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einzurücken, wird der erste Motor-Generator MG1 von dem Zustand der positiven Drehung zu dem Zustand der Drehzahl von „0” gesteuert.
  • 31 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 30A bewegt. In 31 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG2-Drehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit. In diesem Beispiel wird, da der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich entlang der Linie Lp mit gleichen Leistungswerten bewegt, die Antriebskraft konstant gehalten, während die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung durchgeführt wird.
  • Wenn die ECU 4 auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld bestimmt, dass der Fahrzeugsbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, stellt sie die den Sperrbefehlsmerker von AUS zu EIN um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf EIN umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Von der Zeit T1 zu der Zeit T2 führt die ECU 4 die Steuerung zum graduellen Vergrößern des Kraftmaschinendrehmoments von dem Kraftmaschinendrehmoment zu der Zeit T1 durch. Wenn, wie in 30A gezeigt ist, das Kraftmaschinendrehmoment in dem Zustand ansteigt, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt auf dem Punkt Pec liegt, übersteigt das Kraftmaschinendrehmoment das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec insbesondere übersteigt das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment das maximale Nenndrehmoment TKmgx des MG1-Drehmoments.
  • Daher vergrößert von der Zeit T1 zu der Zeit T2 die ECU 4 den Strom, der durch den ersten Motor-Generator MG1 fließt, um dem ersten Motor-Generator MG1 zeitweilig das MG1-Drehmoment abzugeben, das größer als das maximale Nenndrehmoment TKmgx ist (MG1-Drehmomentanhebung). Zusätzlich führt die ECU 4 die Steuerung zum Begrenzen des Kraftmaschinendrehmoments durch, so dass dieses dem Drehmoment entspricht, das von dem ersten Motor-Generator MG1 nach der Drehmomentanhebung abgegeben werden kann. Insbesondere steuert die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment, so dass das Reaktionsdrehmoment gleich wie oder geringer als das Drehmoment wird, das durch den ersten Motor-Generator MG1 nach der Drehmomentanhebung abgegeben werden kann. Dadurch kann das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment von dem ersten Motor-Generator MG1 aufgenommen werden, und kann der Motorschaden verhindert werden. Dann steuert die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1, um das MG1-Drehmoment zu vergrößern, so dass dieses gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist, und lässt die Drehzahl des MG1 sich von der Drehzahl der negativen Umdrehung an „0” annähern. Wenn die Drehzahl des MG1 sich von der Zeit T1 zu der Zeit T2 verringert, verringert sich ebenso die Drehzahl der Kraftmaschine, wie in 30B gezeigt ist. Auf diesem Weg bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 30A. Von der Zeit T1 zu der Zeit T2 wird der zweite Motor-Generator MG2 so gesteuert, dass das Leistungsgleichgewicht konstant wird.
  • Wenn die Drehzahl des MG1 „0” wird (Zeit T2), rückt die ECU 4 die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 ein. Darauf macht die ECU 4 das MG1-Drehmoment zu „0” und beendet die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung. Da in diesem Beispiel die MG1-Drehmomentanhebung zeitweilig durchgeführt wird, kann der erste Motor-Generator MG1 im Vergleich mit dem Fall, in welchem die MG1-Drehmomentanhebung ständig durchgeführt wird, geschützt werden. Durch Durchführen der MG1-Drehmomentanhebung ist es möglich, die Synchronisationssteuerung durchzuführen, wobei die Drehzahl des MG1 zu „0” gemacht wird, durch das Ansprechen des ersten Motor-Generators, während die Antriebskraft aufrechterhalten wird. Da ferner in diesem Beispiel der zweite Motor-Generator MG2 durch die Drehzahländerung mit gleichen Leistungswerten gesteuert wird, so dass das Leistungsgleichgewicht „0” wird, kann die Last an der HV-Batterie unterdrückt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, führt in dem Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, die ECU 4 die MG1-Drehmomentanhebungssteuerung durch, um den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umzuschalten.
  • Das Beispiel von 31 beschreibt den Fall, in welchem die MG1-Drehmomentanhebung durchgeführt werden kann. Jedoch gibt es einen Fall, bei dem in Abhängigkeit von dem Zustand der HV-Batterie 33 die MG1-Drehmomentanhebung nicht durchgeführt werden kann. Daher ist in dem nachstehend beschriebenen Beispiel in dem Fall, dass das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment so bestimmt wird, dass dieses das maximale Nenndrehmoment des ersten Motor-Generators MG1 übersteigt, das Kraftmaschinendrehmoment auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment begrenzt anstelle der Durchführung der MG1-Drehmomentanhebung. Die spezifische Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die 32 bis 34 angegeben.
  • 32A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkt in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 32A zeigt die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung, die Linie Lp mit gleichen Leistungswerten und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 32B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • Wenn in 32A das Kraftmaschinendrehmoment sich verringert und dann das Kraftmaschinendrehmoment sich vergrößert, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie Lc zu dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich, wie in 32B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie Ac zu der geraden Linie As. Um nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einzurücken, wird der erste Motor-Generator MG1 von dem Zustand der positiven Umdrehung zu dem Zustand der Drehzahl von „0” gesteuert.
  • Die 33, 34 zeigen das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 32A bewegt. In den 33, 34 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG2-Drehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit.
  • Zuerst wird die Beschreibung unter Bezugnahme auf 33 angegeben. Wenn die ECU 4 auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, stellt sie den Sperrbefehlsmerker von AUS zu EIN um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf EIN umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Da zu der Zeit T1 der Kraftmaschinenbetriebspunkt an dem Punkt Pec liegt, ist das Kraftmaschinendrehmoment das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec. Von der Zeit T1 bis zu der Zeit T2 hält die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment TKmgx und begrenzt das Kraftmaschinendrehmoment, so dass dieses das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec ist, um den Motorschaden zu verhindern. Da das MG1-Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment TKmgx gehalten wird und das Eingriffsdrehmoment von der Zeit T1 zu der Zeit T2 nicht gesteuert werden kann, steuert die ECU 4 die Drehzahl der Kraftmaschine, um die Synchronisationssteuerung der Drehzahl des MG1 durchzuführen. Insbesondere verringert von der Zeit T1 zu der Zeit T2 die ECU 4 die Drehzahl der Kraftmaschine, um die Drehzahl des MG1 verringern zu lassen, so dass diese sich an „0” annähert. Dadurch kann die Synchronisationssteuerung der Drehzahl des MG1 durchgeführt werden, während das MG1-Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment TKmgx gehalten wird. In dem Beispiel von 33 wird der zweite Motor-Generator MG2 so gesteuert, dass das Leistungsgleichgewicht von der Zeit T1 zu der Zeit T2 konstant wird.
  • Wenn die Drehzahl des MG1 „0” wird (Zeit T2), rückt die ECU 4 die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 ein. Dann macht von der Zeit T2 zu der Zeit T3 die ECU 4 das MG1-Drehmoment zu „0” und vergrößert das Kraftmaschinendrehmoment, um dadurch die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung zu beenden. Dadurch bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pec zu dem Punkt Pes in 32A, und wird der Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umgeschaltet.
  • Jedoch verringert sich in dem Fall, dass der zweite Motor-Generator MG2 von der Zeit T1 zu der Zeit T2 gesteuert wird, so dass das Leistungsgleichgewicht konstant wird, das MG2-Drehmoment graduell, und tritt die Verringerung der Antriebskraft auf, wie in 33 gezeigt ist.
  • In dieser Hinsicht führt in dem fünften Ausführungsbeispiel, wie in 34 gezeigt ist, die ECU 4 die Steuerung des zweiten Motor-Generators MG2 von der Zeit T1 zu der Zeit T2 durch, um die MG2-Drehmomentausgleichssteuerung durchzuführen, die das MG2-Drehmoment so steuert, dass die Antriebskraft konstant wird, nämlich zusätzlich zu der vorstehend genannten Steuerung. Dadurch wird die Verringerung der Antriebskraft von der Zeit T1 zu der Zeit T2 verhindert und kann die Fahrbarkeit verbessert werden. Dabei wird von der Zeit T1 zu der Zeit T2 das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment TKmgx eingerichtet. Dadurch kann im Vergleich mit dem Fall der Einrichtung des MG1-Drehmoments auf das Drehmoment, das geringer als das maximale Nenndrehmoment TKmgx ist, der Leistungserzeugungsbetrag des ersten Motor-Generators MG1 größer sein, und ist es möglich, die Verringerung des Leistungsbetrags der HV-Batterie 33 zu unterdrücken, die durch Durchführen der MG2-Drehmomentausgleichssteuerung verursacht wird. Zusätzlich wird, wie vorstehend beschrieben ist, das Kraftmaschinendrehmoment auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec eingerichtet, wird insbesondere das Kraftmaschinendrehmoment so gesteuert, dass es möglicherweise die angeforderte Antriebskraft erfüllt. Daher wird in dem Fall der Durchführung der MG2-Drehmomentausgleichssteuerung das erforderliche MG2-Drehmoment unterdrückt. Die MG2-Drehmomentausgleichssteuerung wird nämlich auf ein minimales notwendiges Maß beschränkt. Ferner ist durch vorausgehendes Bestimmen, dass das MG1-Drehmoment ständig auf das maximale Nenndrehmoment TKmgx eingerichtet ist, die zusammenwirkende Steuerung für den ersten Motor-Generator MG1 nicht notwendig und kann die Steuerung vereinfacht werden.
  • Wenn die Drehzahl des MG1 „0” wird (Zeit T2), rückt die ECU 4 die Kupplung 7a ein. Dann vergrößert von der Zeit T2 bis zu der Zeit T3 die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment und steuert den zweiten Motor-Generator MG2, um das MG2-Drehmoment auf „0” zu verringern (Zeit T3), so dass die Antriebskraft gemäß dem ansteigenden Kraftmaschinendrehmoment konstant wird. Das liegt daran, dass dann, wenn die MG2-Drehmomentausgleichssteuerung durchgeführt wird, der Leistungsbetrag, der von dem zweiten Motor-Generator MG2 verbraucht wird, größer als der Leistungsbetrag ist, der in die HV-Batterie 33 geladen wird, und kann der Stoß zu der Zeit des Umschaltens des Drehzahländerungsmodus auftreten, wenn das MG2-Drehmoment gemäß dem sich vergrößernden Kraftmaschinendrehmoment nicht verringert ist. Dadurch kann die Antriebskraft konstant gehalten werden. Auf diesem Weg wird in dem Beispiel von 34 der Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umgeschaltet, ohne das die Verringerung der Antriebskraft verursacht wird. Wie vorstehend beschrieben ist, begrenzt in dem Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec anstelle der Durchführung der MG1-Drehmomentanhebungssteuerung, um dadurch den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umzuschalten. Ferner führt zum Zeitpunkt der Durchführung der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung die ECU 4 die MG2-Drehmomentausgleichssteuerung durch den zweiten Motor-Generator MG2 durch. Dadurch kann die Verringerung der Antriebskraft unterdrückt werden und kann das Auftreten des Stoßes verhindert werden.
  • Das vorstehend angegebene Beispiel beschreibt den Fall, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (die durch die Pfeile Wa1, Wa2 in 27 gezeigten Fälle). Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das vorstehend genannte Umschaltsteuerverfahren kann in ähnlicher Weise in dem Fall angewendet werden, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert oder verringert, und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl zu den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (die durch die Pfeile Wb1, Wb2 oder die Pfeile Wc1, Wc2 in 27 gezeigten Fälle).
  • Als nächstes wird der Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 35 beschrieben. In dem Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel bestimmt die ECU 4, in welchem der Modusbereiche Ar1 oder Ar2 mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt sich bewegt, nämlich auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, und führt die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in den jeweiligen Fällen durch. Wenn ferner die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar3 mit variabler Drehzahländerung zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, bestimmt sie, ob die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist, führt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung unter Verwendung der MG1-Drehmomentanhebungssteuerung durch. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung nicht möglich ist, führt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung unter Verwendung der Kraftmaschinendrehmomentbegrenzungssteuerung und der MG2-Drehmomentausgleichssteuerung durch.
  • Zuerst bestimmt in Schritt S501 die ECU 4, ob die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 eingerückt werden sollte oder nicht, auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit oder des Beschleunigeröffnungsgrads. Wenn die ECU 4 auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, dass die Kupplung 7a nicht eingerückt werden sollte (Schritt S501: Nein), beendet sie diesen Steuerprozess. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Kupplung 7a eingerückt werden sollte (Schritt S501: Ja), läuft sie zu Schritt S502.
  • In Schritt S502 bestimmt die ECU 4, ob der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit oder des Beschleunigeröffnungsgrads, unter Verwendung des Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfelds. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem ersten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (Schritt S502: Ja), läuft sie zu Schritt S503. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich nicht zu dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung bewegt, insbesondere bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt nicht zu dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung bewegt (Schritt S503: Nein), läuft sie zu Schritt S507.
  • In Schritt S503 steuert die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment. In dem nächsten Schritt S504 steuert die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1, um das MG1-Drehmoment zu steuern, so dass dieses dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment gleich ist, und lässt die Drehzahl des MG1 an „0” annähern.
  • In Schritt S505 bestimmt die ECU 4, ob die Drehzahl des MG1 „0” wird, oder nicht, insbesondere, ob die MG1-Drehzahlsynchronisationssteuerung abgeschlossen ist oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Synchronisationssteuerung nicht abgeschlossen ist (Schritt S505: Nein), läuft sie zurück zu Schritt S502. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Synchronisationssteuerung abgeschlossen ist (Schritt S505: Ja), läuft sie zu Schritt S506. In Schritt S506 überträgt die ECU 4 das Steuersignal auf den Sperrmechanismus 7, um die Kupplung 7a einzurücken, darauf beendet die ECU 4 diesen Steuerprozess.
  • Wenn andererseits die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich nicht in der ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung befindet, insbesondere bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich in dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung befindet (Schritt S502: Nein), läuft sie zu Schritt S507 und bestimmt, ob die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist, auf der Grundlage des SOC, des Zustands des Inverters 31, der Temperatur des ersten Motor-Generators MG1 selbst usw.. Beispielsweise erfasst die ECU 4 die Temperatur des ersten Motor-Generators MG1 auf der Grundlage des Erfassungssignals von dem an dem ersten Motor-Generator MG1 montierten Temperatursensor und bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist, wenn die Temperatur gleich wie oder niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist. Hier wird die vorbestimmte Temperatur auf die Temperatur eingerichtet, bei der der erste Motor-Generator MG1 nicht zerstört wird, wenn das Drehmoment, das größer als das maximale Nenndrehmoment ist, zeitweilig von dem ersten Motor-Generator MG1 abgegeben wird. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist (Schritt S507: Ja), führt sie die MG1-Drehmomentanhebung durch und läuft zu Schritt S508. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die MG1-Drehmomenanhebung nicht möglich ist (Schritt S507: Nein), läuft sie zu Schritt S507.
  • In Schritt S508 führt die ECU 4 die Steuerung der Begrenzung des Kraftmaschinendrehmoments gemäß dem Drehmomentanhebungsbetrag des ersten Motor-Generators MG1 durch. Die ECU 4 führt nämlich die Steuerung zur Begrenzung des Kraftmaschinendrehmoments so durch, dass das Kraftmaschinendrehmoment entsprechend dem Drehmoment, das von dem ersten Motor-Generator MG1 nach der Drehmomentanhebung abgegeben werden kann, abgegeben wird. Darauf läuft die ECU 4 zu Schritt S503.
  • Wenn andererseits die ECU 4 in Schritt S507 bestimmt, dass die Drehmomentanhebung des ersten Motor-Generators MG1 nicht möglich ist (Schritt S507: Nein), läuft sie zu Schritt S509, um das Kraftmaschinendrehmoment auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment zu begrenzen und das MG1 Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment zu halten. In dem nächsten Schritt S510 steuert die ECU 4 die Drehzahl der Kraftmaschine, um die Kraftmaschinendrehzahlsynchronisationssteuerung durchzuführen, um die Drehzahl des MG1 sich an „0” annähern zu lassen.
  • In Schritt S511 steuert die ECU 4 den zweiten Motor-Generator MG2, um die MG2-Drehmomentausgleichssteuerung durchzuführen, die das MG2-Drehmoment steuert, so dass die Antriebskraft konstant wird. In Schritt S512 bestimmt die ECU 4, ob die Drehzahl des MG1 „0” ist oder nicht, insbesondere, ob die Kraftmaschinendrehzahlsynchronisationssteuerung abgeschlossen ist oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Synchronisationssteuerung nicht abgeschlossen ist (Schritt S512: Nein), läuft sie zurück zu Schritt S502. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Synchronisationssteuerung abgeschlossen ist (Schritt S512: Ja), läuft sie zu Schritt S513.
  • In Schritt S513 überträgt die ECU 4 das Steuersignal auf den Steuermechanismus 7, um die Kupplung 7a einzurücken. Dann erhöht die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment in Schritt S514 und verringert das MG2-Drehmoment auf „0”, so dass die Antriebskraft gemäß dem ansteigenden Kraftmaschinendrehmoment in dem nächsten Schritt S515 konstant wird. Dann beendet die ECU 4 diesen Steuerprozess.
  • Wie aus der vorstehend angegebenen Beschreibung ersichtlich ist, bestimmt in dem fünften Ausführungsbeispiel in dem Fall, dass der Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umgeschaltet wird, die ECU 4, ob die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist oder nicht, und führt die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung durch, wenn die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist. Wenn die ECU 4 andererseits bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung nicht möglich ist, begrenzt sie das Kraftmaschinendrehmoment auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment und hält das MG1-Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment, um die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung durchzuführen. Somit kann der Motorschaden zum Zeitpunkt des Umschaltens des Drehzahländerungsmodus verhindert werden. Ferner führt die ECU 4 die MG2-Drehmomentausgleichssteuerung durch den zweiten Motor-Generator MG2 durch, wenn sie das Kraftmaschinendrehmoment auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment begrenzt, und hält das MG1-Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment. Dadurch kann die Verringerung der Antriebskraft verhindert werden.
  • [Sechstes Ausführungsbeispiel]
  • Als nächstes wird das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 36 zeigt die Bewegungsart des Fahrzeugbetriebspunkts in dem sechsten Ausführungsbeispiel. Die vertikale Achse zeigt den Beschleunigeröffnungsgrad und die horizontale Achse zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit. 36 zeigt den Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl und die Modusbereiche Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung. Wie durch die Pfeile Wa1, Wa2, Wc1, Wc2 von 36 gezeigt ist, wird in dem sechsten Ausführungsbeispiel die Beschreibung des Umschaltsteuerverfahrens des Drehzahländerungsmodus in dem Fall angegeben, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit sich verringert oder sich der Beschleunigeröffnungsgrad vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt. Im Folgenden wird als Beispiel die Beschreibung des Falls angegeben, in welchem der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt.
  • Zuerst wird unter Bezugnahme auf 37, 38 die Beschreibung des Umschaltsteuerverfahrens des Drehzahländerungsmodus in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt (der durch den Pfeil Wc in 36 gezeigte Fall).
  • 37A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall zeigt, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine.
  • 37A zeigt die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 37B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • Wenn in 37A das Kraftmaschinendrehmoment und die Drehzahl der Kraftmaschine ansteigen, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls zu dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie Lc. Zu diesem Zeitpunkt, wie in 37B gezeigt ist, verändert sich das Liniendiagramm von der geraden Linie As zu der geraden Linie Ac. Nachdem nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 ausgerückt ist, wird der erste Motor-Generator MG1 von der Drehzahl von „0” zu dem Zustand der positiven Umdrehung gesteuert.
  • 38 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 37A bewegt. In 38 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG2-Drehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit.
  • Die ECU 4 speichert die Beziehung der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigeröffnungsgrads mit Bezug auf den Drehzahländerungsmodus, wie in 36 gezeigt ist, in dem Speicher oder Ähnlichem als Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld. Wenn die ECU 4 auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, stellt sie den Sperrbefehlsmerker von EIN zu AUS um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf AUS umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Zuerst berechnet zu der Zeit T1 die ECU 4 die angeforderte Antriebskraft auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads und berechnet das Kraftmaschinendrehmoment, wenn die Antriebskraft die angeforderte Antriebskraft wird. Zu der Zeit T1 führt die ECU 4 die Steuerung zum Erhöhen des MG1-Drehmoments durch, so dass dieses gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist, und rückt die Kupplung 7a aus. Dann führt von der Zeit T1 zu der Zeit T2 die ECU 4 die Steuerung zum Vergrößern des Kraftmaschinendrehmoments von dem Kraftmaschinendrehmoment zu der Zeit T1 durch, so dass die Antriebskraft die angeforderte Antriebskraft wird. Zu dieser Zeit steuert die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1, um das MG1-Drehmoment zu erhöhen, so dass dieses gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist, und erhöht die Drehzahl des MG1 in der positiven Drehrichtung. Wenn die Drehzahl des MG1 sich in der positiven Drehrichtung vergrößert, vergrößert sich die Drehzahl der Kraftmaschine ebenso, wie in 37B gezeigt ist. Dadurch kann das Reaktionsdrehmoment durch das Ansprechverhalten des ersten Motor-Generators MG1 aufgenommen werden. Ferner erhöht nach der Zeit T1 die ECU 4 das MG2-Drehmoment, um den Mangel der angeforderten Antriebskraft auszugleichen. Da hier, wie vorstehend beschrieben ist, das Kraftmaschinendrehmoment so gesteuert wird, dass die Antriebskraft die angeforderte Antriebskraft wird, wird der Ausgleichsbetrag durch den MG2 auf ein Minimum unterdrückt. Dadurch bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 37A und erhöht sich die Antriebskraft. Wie vorstehend beschrieben ist, schaltet in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, die ECU 4 den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl durch die Ausrücksteuerung zum Ausrücken der Kupplung 7a, die Kraftmaschinendrehmomentsteuerung und die MG2-Drehmomentausgleichssteuerung um.
  • Als nächstes wird die Beschreibung des Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerkennfelds in dem Fall angegeben, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt (der durch den Pfeil Wc2 in 36 gezeigte Fall). Zuerst wird das Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerkennfeld in dem Fall der Durchführung der MG1-Drehmomentanhebungssteuerung unter Bezugnahme auf die 39, 40 beschrieben.
  • 39A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall zeigt, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine. 39A zeigt die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 39B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • Wenn in 39A das Kraftmaschinendrehmoment sich verringert und die Drehzahl der Kraftmaschine sich vergrößert, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pes auf der Betriebslinie Ls zu dem Punkt Pec auf der CVT-Betriebslinie Lc. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich, wie in 39B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie As zu der geraden Linie Ac. Um nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einzurücken, wird der erste Motor-Generator MG1 von der Drehzahl von „0” zu dem Zustand der positiven Umdrehung gesteuert.
  • 40 zeigt das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 39A bewegt. In 40 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit.
  • Wenn die ECU 4 auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, stellt sie den Sperrbefehlsmerker von EIN zu AUS um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf AUS umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Zu der Zeit T1 lässt die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1 das Drehmoment abgegeben, das größer als das maximale Nenndrehmoment TKmgx ist, und begrenzt das Kraftmaschinendrehmoment gemäß dem Drehmoment, das von dem ersten Motor-Generator nach der Drehmomentanhebung abgegeben werden kann. Darauf rückt die ECU 4 die Kupplung 7a aus (Zeit Ta). Dadurch kann der Motorschaden zum Zeitpunkt des Ausrückens der Kupplung 7a verhindert werden.
  • Dann verringert von der Zeit Ta zu der Zeit T2 die ECU 4 graduell das Kraftmaschinendrehmoment von dem Kraftmaschinendrehmoment zu der Zeit Ta und steuert das Kraftmaschinendrehmoment, sodass dieses gleich dem auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec zu der Zeit T2 ist. Ebenso steuert die ECU 4 den ersten Motor-Generator MG1, um die Steuerung zum graduellen Verringern des MG1-Drehmoments durchzuführen, so dass dieses gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist, und vergrößert die Drehzahl des MG1 in der positiven Drehrichtung. Wenn die Drehzahl des MG1 in der positiven Drehrichtung ansteigt, erhöht sich die Drehzahl der Kraftmaschine ebenso, wie in 39B gezeigt ist. Die ECU 4 verringert graduell das MG1-Drehmoment und steuert das MG1-Drehmoment, so dass dieses gleich dem maximalen Nenndrehmoment TKmgx zu der Zeit T2 ist. Da die MG1-Drehmomentanhebung in diesem Beispiel temporär ist, kann der erste Motor-Generator MG1 im Vergleich mit dem Fall geschützt werden, bei dem ständig die MG1-Drehmomentanhebung durchgeführt wird. Zusätzlich kann durch temporäres Durchführen der Drehmomentanhebung des MG1-Drehmoments, das abgegeben werden kann, das Reaktionsdrehmoment durch das Ansprechverhalten des ersten Motor-Generators MG1 aufgenommen werden. Auf diesem Weg bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 39A und vergrößert sich die Antriebskraft.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, führt in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, die ECU 4 die MG1-Drehmomentanhebung zum Erhöhen des Drehmoments durch, das von dem MG1 abgegeben werden kann, wenn die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist, um dadurch den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl umzuschalten.
  • Als nächstes wird die Beschreibung der Verfahrens zum Begrenzen des Kraftmaschinendrehmoments auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment als Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerverfahren in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, unter Bezugnahme auf die 41 bis 43 angegeben.
  • 41A ist ein Diagramm, das die Bewegungsart des Kraftmaschinenbetriebspunkts in dem Fall zeigt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt. Die vertikale Achse zeigt das Kraftmaschinendrehmoment und die horizontale Achse zeigt die Drehzahl der Kraftmaschine.
  • 41A zeigt die CVT-Betriebslinie Lc, die Betriebslinie Ls der Kraftmaschine 1 in dem Modus mit feststehender Drehzahländerung und die Betriebslinie Lcmax mit maximalem Kraftmaschinendrehmoment. 41B zeigt die Änderungsart des Liniendiagramms zu diesem Zeitpunkt.
  • Wenn in 41A das Kraftmaschinendrehmoment sich verringert und die Drehzahl der Kraftmaschine sich vergrößert, bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt entlang dem Pfeil von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich, wie in 41B gezeigt ist, das Liniendiagramm von der geraden Linie As zu der geraden Linie Ac. Um nämlich die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 einzurücken, wird der erste Motor-Generator MG1 von der Drehzahl von „0” zu dem Zustand der positiven Umdrehung gesteuert.
  • Die 42, 43 zeigen das Zeitdiagramm der Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in dem Fall, dass der Kraftmaschinenbetriebspunkt sich von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 41A bewegt. In den 42, 43 zeigen die vertikalen Achsen die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigeröffnungsgrad, den Sperrbefehlsmerker, die Drehzahl der Kraftmaschine, die Drehzahl des MG1, das Kraftmaschinendrehmoment, das MG2-Drehmoment, das MG1-Drehmoment, das Eingriffsdrehmoment der Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 und die Antriebskraft in dieser Reihenfolge von oben, und die horizontale Achse zeigt die Zeit.
  • Zuerst wird die Beschreibung unter Bezugnahme auf 42 angegeben. Wenn die ECU 4 auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads durch das Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfeld bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, stellt sie den Sperrbefehlsmerker von EIN zu AUS um (Zeit T1). Wenn die ECU 4 bestätigt, dass der Sperrbefehlsmerker auf AUS umgestellt ist, beginnt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung.
  • Zu der Zeit T1 richtet die ECU 4 das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment TKmgx ein. Von der Zeit T1 zu der Zeit Ta verringert die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment auf die Größe, für die der erste Motor-Generator MG1 das Reaktionsdrehmoment aufnehmen kann, insbesondere auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec. Zu der Zeit Ta rückt dann, wenn das Kraftmaschinendrehmoment sich verringert und der erste Motor-Generator MG1 in der Lage ist, das Reaktionsdrehmoment aufzunehmen, die ECU 4 die Kupplung 7a aus. Dadurch wird es möglich zu verhindern, dass der Motorschaden zur Zeit des Ausrückens der Kupplung 7a auftritt.
  • Als nächstes begrenzt nach dem Ausrücken der Kupplung 7a zu der Zeit Ta die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec und hält das MG1-Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment TKmgx von der Zeit Ta zu der Zeit T2 und vergrößert die Drehzahl der Kraftmaschine, um die Drehzahl des MG1 in der positiven Drehrichtung zu erhöhen. Dadurch bewegt sich der Kraftmaschinenbetriebspunkt von dem Punkt Pes zu dem Punkt Pec in 39A. In diesem Beispiel wird der zweite Motor-Generator MG2 so gesteuert, dass das Leistungsgleichgewicht von der Zeit Ta zu der Zeit T2 konstant wird. Auf diesem Weg wird der Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umgeschaltet.
  • Jedoch verringert sich in dem Fall, dass die ECU 4 den zweiten Motor-Generator MG2 so steuert, dass das Leistungsgleichgewicht von der Zeit T1 zu der Zeit T2 konstant wird, die Antriebskraft zu der Zeit Ta, wie in 22 gezeigt ist.
  • Daher führt in dem sechsten Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Steuerung die ECU 4 die MG2-Drehmomentunterstützungssteuerung zum Steuern des zweiten Motor-Generators MG2 zur Erhöhung des MG2-Drehmoments und zum Verringern des Kraftmaschinendrehmoments gemäß dem erhöhten MG2-Drehmoment durch, wie in 43 gezeigt ist. Insbesondere erhöht die ECU 4 das MG2-Drehmoment gemäß dem maximalen Nenndrehmoment des zweiten Motor-Generators MG2 und dem Leistungsbetrag, der von der HV-Batterie 33 abgegeben werden kann, und verringert das Kraftmaschinendrehmoment gemäß dem erhöhten Betrag des MG2-Drehmoments, so dass die Antriebskraft die angeforderte Antriebskraft wird. Dadurch kann die Verringerung der Antriebskraft verhindert werden und kann die Fahrbarkeit verbessert werden. Dabei wird das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment TKmgx eingerichtet. Dadurch kann der Leistungserzeugungsbetrag des ersten Motor-Generators MG1 groß im Vergleich mit dem Fall sein, dass das MG1-Drehmoment auf das Drehmoment eingerichtet wird, das kleiner als das maximale Nenndrehmoment TKmgx ist, und kann die Reduktion des Leistungsbetrags der HV-Batterie 33 aufgrund der MG2-Drehmomentunterstützungssteuerung unterdrückt werden. Wenn dann das Kraftmaschinendrehmoment das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec wird (Zeit Ta), rückt die ECU 4 die Kupplung 7a aus.
  • Dadurch ist es möglich zu verhindern, dass die Verringerung der Antriebskraft auftritt, und kann die Fahrbarkeit verbessert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, begrenzt in dem Fall, dass der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment TKec anstelle der Durchführung der MG1-Drehmomentanhebungssteuerung, um dadurch den Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit feststehender Drehzahl zu dem Modus unendlich variabler Drehzahl umzuschalten. Ferner führt in dieser Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung die ECU 4 die Drehmomentunterstützungssteuerung durch den zweiten Motor-Generator MG2 durch. Dadurch kann die Verringerung der Antriebskraft verhindert werden.
  • Das vorstehend genannte Beispiel beschreibt den Fall, in welchem der Beschleunigeröffnungsgrad sich vergrößert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt (die durch die Pfeile Wc1, Wc2 in 36 gezeigten Fälle). Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das vorstehend genannte Umschaltsteuerverfahren kann in ähnlicher Weise in dem Fall verwendet werden, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit sich verringert und der Fahrzeugbetriebspunkt sich von den Modusbereichen Ar1, Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt (die durch die Pfeile Wa1, Wa2 in 36 gezeigten Fälle).
  • Als nächstes wird der Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 44 beschrieben. In dem Drehzahländerungsmodusumschaltprozess gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel bestimmt die ECU 4, von welchem der Modusbereiche Ar1 oder Ar2 mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt sich zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, nämlich auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, und führt die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung in den jeweiligen Fällen durch. Wenn ferner die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich Ar3 mit unendlich variabler Drehzahl bewegt, bestimmt sie, ob die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist, führt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung unter Verwendung der MG1-Drehmomentanhebungssteuerung durch. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung nicht möglich ist, führt sie die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung unter Verwendung der MG2-Drehmomentausgleichssteuerung durch.
  • Zuerst bestimmt in Schritt S601 die ECU 4 auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, ob die Kupplung 7a des Sperrmechanismus 7 ausgerückt werden sollte oder nicht. Wenn die ECU 4 auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads bestimmt, dass die Kupplung 7a nicht ausgerückt werden sollte (Schritt S601: Nein), beendet sie diesen Steuerprozess. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die Kupplung 7a ausgerückt werden sollte (Schritt S601: Ja), läuft sie zu Schritt S602.
  • In Schritt S602 bestimmt die ECU 4, ob der Fahrzeugbetriebspunkt in dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist oder nicht, nämlich auf der Grundlage des Beschleunigeröffnungsgrads oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, unter Verwendung des Drehzahländerungsmodusbestimmungskennfelds. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt in dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist (Schritt S602: Ja), läuft sie zu Schritt S603 weiter. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt nicht in dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist, insbesondere bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt in dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist (Schritt S603: Nein), läuft sie zu Schritt S609.
  • In Schritt S603 führ die ECU 4 die Kraftmaschinendrehmomentsteuerung durch. In Schritt S604 steuert die ECU 4 das MG1-Drehmoment, so dass dieses gleich dem Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment ist. In dem nächsten Schritt S605 gleicht die ECU 4 den Mangel von der angeforderten Antriebskraft durch Korrigieren des MG2-Drehmoments aus.
  • In Schritt S606 bestimmt die ECU 4, ob das MG1-Drehmoment das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment erreicht oder nicht. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass das MG1-Drehmoment das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment erreicht (Schritt S606: Ja), führt sie die Steuerung zum Ausrücken der Kupplung 7a durch (Schritt S607), und führt dann die normale Fahrtsteuerung durch (Schritt S608), und beendet diesen Steuerprozess. Wenn in Schritt S606 die ECU 4 bestimmt, dass das MG1-Drehmoment das Reaktionsdrehmoment entsprechend dem Kraftmaschinendrehmoment nicht erreicht (Schritt S606: Nein), läuft sie zurück zu Schritt S602.
  • Wenn die ECU 4 andererseits in Schritt S602 bestimmt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt nicht in dem ersten Modusbereich Ar1 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist, insbesondere der Fahrzeugbetriebspunkt in dem zweiten Modusbereich Ar2 mit feststehender Drehzahländerung gelegen ist (Schritt S602: Nein), läuft sie zu Schritt S609 und bestimmt, ob die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist, nämlich durch das Bestimmungsverfahren, das demjenigen ähnlich ist, das in dem Ablaufdiagramm des fünften Ausführungsbeispiels beschrieben ist (35). Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist (Schritt S609: Ja), führt sie die MG1-Drehmomentanhebungssteuerung durch und läuft dann zu Schritt S601. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung nicht möglich ist (Schritt S609: Nein), läuft sie zu Schritt S611.
  • In Schritt S610 führt die ECU 4 die Steuerung zur Begrenzung des Kraftmaschinendrehmoments gemäß dem Drehmomentanhebungsbetrag des ersten Motor-Generators MG1 durch. Die ECU 4 führ nämlich die Steuerung zur Begrenzung des Kraftmaschinendrehmoments durch, so dass das Kraftmaschinendrehmoment entsprechend dem Drehmoment, das von dem ersten Motor-Generator MG1 nach der Drehmomentanhebung abgegeben werden kann, abgegeben wird. Darauf läuft die ECU 4 zu Schritt S603.
  • Wenn die ECU 4 andererseits in Schritt S609 bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung nicht möglich ist (Schritt S609: Nein), läuft sie zu Schritt S611 und steuert das MG1-Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment. In dem nächsten Schritt S612 steuert die ECU 4 den zweiten Motor-Generator MG2, um die MG2-Drehmomentunterstützungssteuerung zum Erhöhen des MG2-Drehmoments durchzuführen. In Schritt S613 verringert die ECU 4 das Kraftmaschinendrehmoment gemäß dem vergrößerten Betrag des MG2-Drehmoments. Darauf läuft die ECU 4 zu Schritt S606 und beendet diesen Steuerprozess nach dem Ausführen der Schritt S607 und S608.
  • Wie aus der vorstehend angegebenen Beschreibung ersichtlich ist, bestimmt in dem sechsten Ausführungsbeispiel in dem Fall, dass der Drehzahländerungsmodus von dem Modus mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl umgestellt wird, die ECU 4, ob die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist oder nicht, und führt ähnlich wie in dem fünften Ausführungsbeispiel die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung durch, wenn die MG1-Drehmomentanhebung möglich ist. Wenn die ECU 4 bestimmt, dass die MG1-Drehmomentanhebung nicht möglich ist, begrenzt sie das Kraftmaschinendrehmoment auf das auf die Reaktionskraft bezogene obere Grenzkraftmaschinendrehmoment und hält das MG1-Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment, um die Drehzahländerungsmodusumschaltsteuerung durchzuführen. Somit kann der Motorschaden zum Zeitpunkt der Umschaltung des Drehzahländerungsmodus verhindert werden. Ferner führt die ECU 4 die MG2-Drehmomentunterstützungssteuerung durch, wenn sie das Kraftmaschinendrehmoment auf dem auf die Reaktionskraft bezogenen oberen Grenzkraftmaschinendrehmoment hält und hält das MG1-Drehmoment auf dem maximalen Nenndrehmoment. Dadurch kann die Verringerung der Antriebskraft verhindert werden.
  • Natürlich können das Steuerverfahren des sechsten Ausführungsbeispiels und die Steuerverfahren des ersten bis fünften Ausführungsbeispiels in Kombination ausgeführt werden.
  • [Abgewandeltes Beispiel]
  • Während der Leistungsverteilungsmechanismus in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen der Einzelritzelplanetengetriebemechanismus ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Stattdessen kann ein Doppelritzelplanetengetriebemechanismus verwendet werden. Anstelle des Haltens des Ritzels CP1, das sowohl mit dem Hohlrad R1 als auch mit dem Sonnenrad S1 eingreift, kann nämlich der Träger C1 das innere Ritzel, das zum Eingreifen mit dem Sonnerad S1 konfiguriert ist, und das äußere Ritzel, das zum Eingreifen mit dem inneren Ritzel und dem Hohlrad R1 konfiguriert ist, halten. Ferner kann das Ritzel Cp1 ein Ritzel mit Stufen sein.
  • Der Mechanismus des Hybridfahrzeugs, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, ist nicht auf den Mechanismus beschränkt, der den Modus mit feststehender Drehzahländerung durch Sperren des Rotors des ersten Motor-Generators MG1, insbesondere durch Sperren des Sonnenrads S1 erzielt. Stattdessen ist die vorliegende Erfindung auf den Mechanismus anwendbar, der jedes der Drehelemente des Leistungsverteilungsmechanismus bremsend fixiert außer dem Sonnenrad 1, um den Modus mit feststehender Drehzahländerung zu erzielen.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Dieser Erfindung kann für Hybridfahrzeuge angewendet werden, die zum Umschalten des Drehzahländerungsmodus zwischen dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl und dem Modus mit feststehender Drehzahländerung konfiguriert sind.
  • 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
    • JP 09-156387 [0003]

Claims (11)

  1. Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs mit: einer Kraftmaschine; einem Motor-Generator; einem Leistungsverteilungsmechanismus, mit dem die Kraftmaschine und der Motor-Generator verbunden sind; und einem Eingriffsmechanismus, der mit einer Antriebsachse, die eine Ausgangsleistung des Leistungsverteilungsmechanismus aufnimmt, und einem der Drehelemente des Leistungsverteilungsmechanismus verbunden ist, und der das Drehelement fixiert und löst, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: ein Kennfeld, das durch einen Beschleunigeröffnungsgrad und eine Fahrzeuggeschwindigkeit definiert ist und in welchem ein Modus mit unendlich variabler Drehzahl und ein Modus mit feststehender Drehzahländerung eingerichtet sind; und eine Steuereinrichtung, die das Drehelement durch den Eingriffsmechanismus löst und einen Drehzahländerungsmodus zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl umschaltet, um den Motor-Generator ein Reaktionsdrehmoment entsprechend einem Kraftmaschinendrehmoment der Kraftmaschine in einem Fall abgeben zu lassen, dass ein Fahrzeugbetriebspunkt sich von einem Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu einem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl auf dem Kennfeld bewegt, und die das Drehelement durch den Eingriffsmechanismus fixiert und den Drehzahländerungsmodus zu dem Modus mit feststehender Drehzahländerung umschaltet, indem der Eingriffsmechanismus das Reaktionsdrehmoment aufnimmt, in einem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung auf dem Kennfeld bewegt, wobei der Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung Folgendes aufweist: einen ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung, in welchem das Reaktionsdrehmoment gleich wie oder geringer als ein maximales Nenndrehmoment des Motor-Generators wird; und einen zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung, in welchem das Reaktionsdrehmoment größer als das maximale Nenndrehmoment wird, und wobei die Steuereinrichtung ein Umschaltverfahren des Drehzahländerungsmodus abhängig davon differenziert, in welchem des ersten und zweiten Modusbereichs mit feststehender Drehzahländerung der Fahrzeugbetriebspunkt gelegen ist oder in welchen von diesen er sich bewegt.
  2. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 1, ferner mit einer Unterstützungseinrichtung, die zumindest einen Teil des Reaktionsdrehmoments abgibt, wobei die Steuereinrichtung die Unterstützungseinrichtung zumindest einen Teil des Reaktionsdrehmoments in einem Fall abgeben lässt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich in den zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung bewegt oder in diesem gelegen ist und das Drehelement zur Zeit der Umschaltung des Drehzahländerungsmodus gelöst ist.
  3. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 2, wobei die Steuereinrichtung das von dem Motor-Generator abgegebene Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment in dem Fall setzt, dass die Unterstützungseinrichtung den Teil des Reaktionsdrehmoments zu der Zeit des Umschaltens des Drehzahländerungsmodus abgibt.
  4. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 3, wobei die Steuereinrichtung das von dem Motor-Generator abgegebene Drehmoment auf das maximale Nenndrehmoment in dem Fall setzt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung durch eine Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads oder der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt.
  5. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Hybridfahrzeug einen Unterstützungsmotor-Generator aufweist, der ein Drehmoment an die Antriebsachse durch elektrische Leistung abgibt, die durch den Motor-Generator erzeugt wird, und wobei die Steuereinrichtung das durch den Unterstützungsmotor-Generator abgegebene Drehmoment so steuert, dass eine Antriebskraft der Antriebsachse eine angeforderte Antriebskraft zur Zeit des Umschaltens des Drehzahländerungsmodus wird.
  6. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Unterstützungseinrichtung der Eingriffsmechanismus ist, der so konfiguriert ist, dass Eingriffselemente, die miteinander eingreifen, eine Differentialrotation durchführen können.
  7. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 6, wobei die Steuereinrichtung das Kraftmaschinendrehmoment so steuert, dass die Antriebskraft konstant wird, in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung durch die Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads oder der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt.
  8. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung den Motor-Generator das Reaktionsdrehmoment in dem Fall abgeben lässt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem ersten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl durch die Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads bewegt.
  9. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung den Motor-Generator und die Unterstützungseinrichtung das Reaktionsdrehmoment in dem Fall abgeben lässt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modusbereich mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modusbereich mit unendlich variabler Drehzahl durch die Vergrößerung des Beschleunigeröffnungsgrads bewegt.
  10. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Unterstützungseinrichtung eine Drehmomentanhebungseinrichtung ist, die das Drehmoment, das von dem Motor-Generator abgegeben werden kann, zeitweilig vergrößert, so dass dieses größer als das maximale Nenndrehmoment ist, und wobei die Steuereinrichtung das von dem Motor-Generator abgegebene Drehmoment durch die Drehmomentanhebungseinrichtung erhöht und das Kraftmaschinendrehmoment gemäß dem erhöhten Drehmoment, das von dem Motor-Generator abgegeben wird, in dem Fall begrenzt, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl zu dem zweiten Modus mit feststehender Drehzahländerung bewegt.
  11. Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung das von dem Unterstützungsmotor-Generator abgegebene Unterstützungsdrehmoment erhöht und das Kraftmaschinendrehmoment gemäß dem erhöhten Betrag des Unterstützungsdrehmoments verringert, so dass eine Antriebskraft der Antriebsachse eine angeforderte Antriebskraft wird, in dem Fall, dass der Fahrzeugbetriebspunkt sich von dem zweiten Modus mit feststehender Drehzahländerung zu dem Modus mit unendlich variabler Drehzahl bewegt.
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