DE112011105844T5

DE112011105844T5 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE112011105844T5
Application number: DE112011105844.6T
Authority: DE
Inventors: c/o Toyota Jidosha K. K. Hirasawa Takahiko; c/o Toyota Jidosha K. K. Mitsutani Noritake
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2014-08-28
Also published as: CN103492249A; WO2013072992A1; JPWO2013072992A1; US20140288757A1; JP5257553B1; CN103492249B

Abstract

Ein Hybridfahrzeug 10 gemäß einer von mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erzeugt ein Antriebsmoment unter Verwendung eines Verbrennungsmotors 20, eines Motorgenerator MG2 und dergleichen, wenn eine Schaltposition eine Antriebsposition ist, wobei das Antriebsmoment auf der Grundlage eines ausgewählten Antriebsmodus (z. B. eines Leistungsmodus, um der Leistung Priorität einzuräumen, und eines Normalmodus, um dem Kraftstoffverbrauch Priorität einzuräumen) und eines Beschleunigerbetätigungsbetrag bestimmt wird. Wenn hingegen die Schaltposition eine Leerlaufposition ist, hält das Fahrzeug 10 eine Drehzahl des Motors 20 bei einer konstanten Drehzahl (einschließlich Null, wenn der Motor 20 gestoppt ist), unabhängig von dem Beschleunigerbetätigungsbetrag. Wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag, während die Leerlaufposition ausgewählt ist, gleich groß wie oder größer als eine Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird, übermittelt das Fahrzeug 10 eine Information, die anzeigt, dass die Leerlaufposition ausgewählt ist, an einen Fahrer. Die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird auf der Grundlage des Antriebsmodus bestimmt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug, das als Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfasst.
STAND DER TECHNIK
In einem Hybridfahrzeug sind als Antriebsquelle zum Erzeugen einer Antriebskraft/-leistung zum Fahren des Fahrzeugs ein Verbrennungsmotor (nachfolgend einfach als „Motor” bezeichnet) und ein Elektromotor eingebaut. Das heißt, das Hybridfahrzeug fährt durch Übertragen eines durch wenigstens entweder den Motor oder den Elektromotor erzeugtes Drehmoments zum Antreiben einer mit Antriebsrädern des Fahrzeugs verbundenen Antriebsachse.
Ferner umfasst das Hybridfahrzeug, ähnlich wie ein normales Fahrzeug, in dem nur ein Motor als die Antriebsquelle eingebaut ist, einen Schaltposition-Einstellabschnitt (z. B. einen Schalthebel und einen Schaltposition-Erfassungsabschnitt), so dass ein Fahrer eine Schaltposition auswählen kann. Die Schaltposition umfasst eine Leerlaufposition und eine Antriebs-(Fahr)position, die zum Fahren des Hybridfahrzeugs ausgewählt wird.
Wenn die Leerlaufposition ausgewählt wird, stoppt das Hybridfahrzeug einen Betrieb des Motors (d. h. hält eine Motordrehzahl bei ”0”), da es nicht notwendig ist, das Antriebsmoment auf die Antriebsachse zu übertragen. Alternativ, wenn die Leerlaufposition ausgewählt ist, hält das Hybridfahrzeug den Motor in Übereinstimmung mit einem Ladezustand einer Batterie, einem Aufwärmzustand eines Katalysators oder dergleichen in einem so genannten ”Standgas-Betriebszustand”, um so unter Verwendung einer durch den Motor bereitgestellten elektrischen Leistung die Batterie zu laden oder das Aufwärmen des Katalysators zu beschleunigen. In einem solchen Fall hält das Hybridfahrzeug die Motordrehzahl bei einer bestimmten Drehzahl. Auf diese Weise, wenn die Leerlaufposition ausgewählt ist, hält das Hybridfahrzeug die Motordrehzahl bei dem bestimmten Wert (einschließlich ”0”), der nicht in Abhängigkeit von einem Beschleunigerbetätigungsbetrag variiert.
In dem so konfigurierten Hybridfahrzeug, steigt zum Beispiel, wenn tatsächlich die Leerlaufposition ausgewählt ist, obwohl der Fahrer fälschlicherweise meint, dass die Antriebsposition ausgewählt ist, die Motordrehzahl nicht an, wenn der Fahrer den Beschleunigerbetätigungsbetrag erhöht, um das Fahrzeug zu starten oder zu beschleunigen. Daher kann es sein, dass der Fahrer ein merkwürdiges Gefühl hat oder nicht dazu in der Lage ist, zu erkennen, dass die Schaltposition die Leerlaufposition ist.
Angesichts dessen zeigt ein herkömmlicher Stand der Technik an und/oder gibt ein Tonsignal aus, um mitzuteilen, dass die Schaltposition die Leerlaufposition ist, wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Betätigungsbetrag (Beschleunigerbetätigungsbetragsschwelle) ist, wenn die Leerlaufposition ausgewählt ist und sich der Motor in dem Standgas-Betriebszustand befindet. Daher kann der Fahrer erkennen, dass die Schaltposition die Leerlaufposition ist (siehe z. B. die Patentliteratur 1).
[Literaturstellen]
[Patentliteratur]

[Patentliteratur 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift (kokai) Nr. 2010-241243

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist denkbar, dass das Hybridfahrzeug zum Auswählen eines ”Antriebs-(Fahr-)modus” des Fahrzeugs durch den Fahrer ausgelegt ist. Zum Beispiel umfasst der Antriebsmodus: einen Leistungsmodus, der auszuwählen ist, wenn der Fahrer einen Antrieb wünscht, wobei er der Leistung auf einer Bergstraße oder dergleichen Priorität einräumt; einen Normalmodus, der für einen üblichen (normalen) Antrieb auszuwählen ist; einen Sparmodus, der einen Antrieb ermöglicht, wobei dem Kraftstoffverbrauch Priorität eingeräumt wird; oder dergleichen. In einem solchen Hybridfahrzeug variiert das Antriebsmoment (d. h. das Antriebsachsenmoment), das die Antriebsachse bezüglich eines ”bestimmten Beschleunigerbetätigungsbetrags” ausübt, wenn eine Geschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Hybridfahrzeugs eine bestimmte Geschwindigkeit ist (einschließlich ”0”) in Abhängigkeit von dem ”ausgewählten Antriebsmodus.”
Daher kann es sein, dass mitgeteilt wird, dass die Schaltposition die Leerlaufposition ist, wenn die Leerlaufposition ausgewählt ist und der Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich groß wie oder größer als die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird und somit der Fahrer die Schaltposition unmittelbar nach der Mitteilung in die Antriebsposition ändert. In einem solchen Fall kann ein geeignetes Antriebsachsenmoment erzeugt werden, so dass eine gewünschte Beschleunigung in einem Antriebsmodus erreicht wird, wohingegen es sein, dass in einem weiteren Antriebsmodus ein übermäßig großes Antriebsachsenmoment erzeugt wird, so dass eine übermäßig große Beschleunigung erreicht wird und ein Ruck auftritt. Das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist gemacht worden, um das oben beschriebene Problem zu lösen.
Es ist zu beachten, dass in der nachfolgenden Beschreibung die ”Bereitstellung (Mitteilung) einer vorbestimmten, die Schaltposition betreffenden Information (z. B. eine Information, durch die der Fahrer erkennt, dass die Schaltposition die Leerlaufposition ist)”, die durchgeführt wird, wenn die Leerlaufposition ausgewählt ist und der Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich groß wie oder größer als die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird, einfach als ”Leerlaufpositionsmitteilung” bezeichnet wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das ein geeignetes Antriebsmoment auf die Antriebsachse ausüben kann, indem es die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle gemäß (in Abhängigkeit von) dem Antriebsmodus selbst dann einstellt, wenn die Schaltposition unmittelbar nach der Leerlaufpositionsmitteilung (nachdem diese erfolgte) von der Leerlaufposition in die Antriebsposition geändert wird, und das somit einen geschmeidigen Start und/oder eine geschmeidige Beschleunigung erreichen kann.
Das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridfahrzeug, das als Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfasst.
Das Hybridfahrzeug umfasst ferner einen Schaltposition-Auswählabschnitt, einen Antriebsmodus-Auswählabschnitt, einen Beschleunigerbetätigungsbetrag-Erfassungsabschnitt, einen Antriebsregelungsabschnitt und einen Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt.
Der Schaltposition-Auswählabschnitt erlaubt/ermöglicht es dem Fahrer, wenigstens entweder eine Leerlaufposition oder eine Antriebsposition als Schaltposition auszuwählen.
Der Antriebsmodus-Auswählabschnitt ist ausgelegt, um es dem Fahrer zu erlauben/ermöglichen, einen oder mehrere Antriebsmodi auszuwählen.
Der Beschleunigerbetätigungsbetrag-Erfassungsabschnitt ist ausgelegt, um einen Beschleunigerbetätigungsbetrag zu erfassen, der durch den Fahrer variiert wird.
Der Antriebsregelungsabschnitt ist ausgelegt, um:

(1) den Motor und den Elektromotor so anzusteuern, dass ein Antriebsmoment, das in Übereinstimmung mit dem durch den Antriebsmodus-Auswählabschnitt ausgewählten Antriebsmodus variiert und mit größer werdendem erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag größer wird, auf eine Antriebsachse übertragen wird, die mit Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden ist, wenn die Antriebsposition ausgewählt ist; und
(2) den Motor und den Elektromotor unabhängig von dem erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag derart anzusteuern, dass kein Antriebsmoment auf die Antriebsachse übertragen wird, und eine Drehzahl des Motors Null oder eine Drehzahl für den erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag irrelevant wird, wenn die Leerlaufposition ausgewählt ist.

Der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt ist zum Übermitteln einer Information bezüglich der Schaltposition an den Fahrer ausgelegt, wenn die Leerlaufposition ausgewählt ist und der erfasste Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich groß wie oder größer als eine Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird.
Ferner ist der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt zum Variieren/Ändern der Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Antriebsmodus ausgelegt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Antriebsmodus variiert/geändert. Daher kann das Antriebsachsenmoment, das erzeugt wird, wenn die Schaltposition zu einem Zeitpunkt der Leerlaufpositionsmitteilung in die Antriebsposition geändert wird ein Wert sein, der nicht übermäßig groß ist, egal welcher Antriebsmodus ausgewählt wird (unabhängig von dem Antriebsmodus). Das heißt, es ist möglich, das Antriebsmoment in der Antriebsposition in Übereinstimmung mit dem Antriebsmodus zu einem Zeitpunkt auf einen geeigneten Wert einzustellen, zu dem der Beschleunigerbetätigungsbetrag größer als die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird. Dadurch wird, wenn die Antriebsposition zu dem Zeitpunkt, zu dem der Beschleunigerbetätigungsbetrag größer als die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird (d. h. zum Zeitpunkt der Leerlaufpositionsmitteilung) ausgewählt ist, das Hybridfahrzeug, das den geschmeidigen Start und/oder die geschmeidige Beschleunigung erreichen kann, und zwar unabhängig von dem ausgewählten Antriebsmodus, bereitgestellt.
Die wenigstens zwei der Antriebsmodi umfassen einen ersten Antriebsmodus und einen zweiten Antriebsmodus. Der zweite Antriebsmodus ist ein Antriebsmodus, in dem das auf die Antriebsachse übertragene Antriebsmoment größer als das Antriebsmoment ist, das in dem ersten Modus auf die Antriebsachse übertragen wird, wenn die Antriebsposition ausgewählt ist und der Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich einem beliebigen Beschleunigerbetätigungsbetrag wird. Das heißt, das zweite Antriebsmodus ist ein Modus, in dem das Antriebsachsenmoment bezüglich des gleichen Beschleunigerbetätigungsbetrages im Vergleich zum dem ersten Antriebsmodus auf ein größeres Drehmoment eingestellt wird und somit ein ”Antriebsmodus, bei dem der Leistung (Antriebsperformance) eine höhere Priorität verliehen wird als in dem ersten Antriebsmodus.
Daher ist das Antriebsachsenmoment für einen bestimmten Beschleunigerbetätigungsbetrag in dem zweiten Antriebsmodus größer als das Antriebsachsenmoment für diesen bestimmten Beschleunigerbetätigungsbetrag in dem ersten Antriebsmodus. Mit anderen Worten, der Beschleunigerbetätigungsbetrag, bei dem/für den ein Erzeugungsantriebsmoment in dem ersten Antriebsmodus erreicht ist, ist größer als der Beschleunigerbetätigungsbetrag bei dem/für den das gleiche Erzeugungsantriebsmoment in dem zweiten Antriebsmodus erreicht ist.
Angesichts der obigen Ausführungen ist der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt ausgelegt, um eine erste Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle einzustellen, die die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, die, wenn der erste Antriebsmodus ausgewählt ist, auf einen Wert einzustellen ist, der größer als eine Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, die die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, die einzustellen ist, wenn der zweite Antriebsmodus ausgewählt ist.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann das Antriebsachsenmoment, dass erreicht wird, wenn die Schaltposition wird zum Zeitpunkt der Leerlaufpositionsmitteilung von der Leerlaufposition in die Antriebsposition in dem Fall geändert wird, in dem der erste Antriebsmodus ausgewählt ist, näher an das Antriebsachsenmoment gebracht werden, das erreicht wird, wenn die Schaltposition zum Zeitpunkt der Leerlaufpositionsmitteilung von der Leerlaufposition in die Antriebsposition geändert wird, wenn der zweite Antriebsmodus ausgewählt ist.
Ferner ist es in diesem Fall vorteilhaft, dass der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt so ausgelegt ist, dass die erste Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle und die zweite Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle derart eingestellt werden, dass
das ”auf die Antriebsachse übertragene Antriebsmoment, wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich der ersten Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird, wenn der erste Antriebsmodus und die Antriebsposition ausgewählt sind,” und
das ”auf die Antriebsachse übertragene Antriebsmoment, wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich der zweiten Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird, wenn der zweite Antriebsmodus und die Antriebsposition ausgewählt sind,”
gleich sind.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann das Antriebsmoment, das erzeugt wird, wenn zum Zeitpunkt der Leerlaufpositionsmitteilung die Schaltposition von der Leerlaufposition in die Antriebsposition geändert wird, auf einen konstanten Wert eingestellt werden, der eine geeignete Beschleunigung erreicht, und zwar unabhängig davon, ob der erste Antriebsmodus oder der zweite Antriebsmodus ausgewählt ist.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das Hybridfahrzeug der vorliegenden Erfindung einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, welche eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, umfasst,
der Antriebsregelungsabschnitt so ausgelegt ist, dass er den Motor und den Elektromotor derart ansteuert, dass das Antriebsmoment mit größer werdender erfasster Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner wird, wenn die Antriebsposition ausgewählt ist; und
der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt so ausgelegt ist, dass er die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle derart variiert/ändert, dass die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle mit größer werdender erfasster Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann das Antriebsmoment gewonnen werden, das in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, und der Zeitpunkt der Leerlaufpositionsmitteilung, während das Fahrzeug angetrieben wird, kann auf einen Zeitpunkt eingestellt werden, zu dem keine übermäßig hohe Beschleunigung erzeugt wird, wenn die Schaltposition zum Zeitpunkt der Mitteilung von der Leerlaufposition in die Antriebsposition geändert wird. Ferner kann verhindert werden, da die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle mit größer werdender Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird, dass die Leerlaufpositionsmitteilung unnötigerweise ausgeführt wird, während das Fahrzeug fährt.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
KURZE DARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Beschleunigerbetätigungsbetrag und einem Fahrzeuganforderungsmoment (angefordertes Drehmoment) für jeden der Antriebsmodi zeigt.
3 ist eine Kennlinie, die eine Beziehung zwischen ”einem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und einer Fahrzeuggeschwindigkeit SPD” und dem ”Fahrzeuganforderungsmoment” für jeden der Antriebsmodi zeigt.
4 ist eine Kennlinie, die eine Linie optimalen Motorbetriebs in Abhängigkeit von einem Motorerzeugungsmoment und einer Motordrehzahl zeigt.
5 ist ein Kollineardiagramm einer in 1 gezeigten Planetengetriebevorrichtung.
6 ist eine Kennlinie, die eine Beziehung zwischen dem Beschleunigerbetätigungsbetrag und dem Fahrzeuganforderungsmoment für jeden der Antriebsmodi zeigt.
7 ist a Flussdiagramm, das eine durch eine CPU einer in 1 gezeigten Leistungsmanagement-ECU durchgeführte Routine zeigt.
8 ist eine Kennlinie, die eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Fahrzeuggeschwindigkeitskorrektur-Schwellenbetrag zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine durch die CPU der in 1 gezeigten Leistungsmanagement-ECU durchgeführte Routine zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Ein Hybridfahrzeug einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es kann gesagt werden, dass das Hybridfahrzeug ein/e Leerlaufpositionsmitteilungs-Gerät/Vorrichtung umfasst, wie es aus den nachfolgenden Beschreibungen klar hervorgeht.
(Aufbau)
Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst das Hybridfahrzeug 10 der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung einen Motorgenerator MG1, einen Motorgenerator MG2, einen Verbrennungsmotor 20, einen Leistungsverteilungsmechanismus 30, einen Leistungsübertragungsmechanismus 50, einen ersten Wandler 61, einen zweiten Wandler 62, eine Batterie 63, ein Kombinationsmessgerät 70, eine Leistungsmanagement-ECU 80, eine Messgerät-ECU 81, eine Batterie-ECU 82, eine Elektromotor-ECU 83, und eine Motor-ECU 84. Es ist zu beachten, dass eine ECU für eine Elektrische Steuerungs-/Regelungs-Einheit steht, die eine elektronische Steuerungs-/Regelungs-Schaltung ist, die einen Mikrocomputer als eine Hauptkomponente umfasst, der eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine Schnittstelle und dergleichen umfasst.
Der Motorgenerator MG1 ist ein Synchrongeneratormotor, der als Generator und als Elektromotor betrieben werden kann. Der Motorgenerator MG1 ist der Einfachheit halber als erster Motorgenerator MG1 bezeichnet. Der erste Motorgenerator MG1 umfasst eine Ausgangswelle (nachfolgend als ”erste Welle” bezeichnet) 41.
Der Motorgenerator MG2 ist ein Synchrongeneratormotor, der, ebenso wie der erste Motorgenerator MG1, als Generator und als Elektromotor betrieben werden kann. Der Motorgenerator MG2 ist der Einfachheit halber als zweiter Motorgenerator MG2 bezeichnet. Der zweite Motorgenerator MG2 umfasst eine Ausgangswelle (nachfolgend als ”zweite Welle”) 42.
Der Verbrennungsmotor (Motor) 20 ist ein mehrzylindrischer 4-Takt-Ottomotor. Der Motor 20 umfasst wohl bekannte Motoraktoren 21. Zum Beispiel umfassen die Motoraktoren 21 eine Kraftstoffzuführungseinrichtung mit Einspritzventilen, ein Zündungsvorrichtung mit Zündkerzen, einen Aktor zum Variieren einer Drosselventilöffnung, eine variable Einlassventilsteuerung (VVT) oder dergleichen. Der Motor 20 ist zum Variieren seines Ausgangsdrehmoments und seiner Motordrehzahl (und somit seiner Ausgangsleistung) ausgelegt, indem er mit Hilfe der Kraftstoffzuführungseinrichtung eine Kraftstoffeinspritzmenge ändert oder indem er mit Hilfe des Drosselventilaktors durch Verändern eines Öffnungsgrades des in einem nicht dargestellten Ansaugluftkanal angeordneten Drosselventils eine Ansaugluftmenge ändert. Der Motor 20 erzeugt ein zu einer Kurbelwelle 25, die eine Ausgangswelle des Motors 20 ist, übertragenes Drehmoment. Es ist zu beachten, dass eine Dreiwegekatalyseeinheit (Katalysator) in einem nicht dargestellten Abgaskanal des Motors 20 angeordnet ist.
Der Leistungsverteilungsmechanismus 30 umfasst eine wohl bekannte Planetengetriebevorrichtung 31. Die Planetengetriebevorrichtung 31 umfasst ein Sonnenrad 32, mehrere Planetenräder 33, und ein Hohlrad 34.
Das Sonnenrad 32 ist mit der ersten Welle 41 des ersten Motorgenerators MG1 verbunden. Daher kann der erste Motorgenerator MG1 ein Drehmoment an das Sonnenrad 32 ausgeben. Ferner kann der erste Motorgenerator MG1 durch ein Drehmoment in Drehung versetzt werden, das von dem Sonnenrad 32 auf den ersten Motorgenerator MG1 (die erste Welle 41) übertragen wird. Der erste Motorgenerator MG1 kann dadurch, dass er durch das von dem Sonnenrad 32 auf den ersten Motorgenerator MG1 übertragene Drehmoment in Drehung versetzt wird, eine elektrische Leistung erzeugen.
Jedes der mehreren Planetenräder 33 befindet sich in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenrad 32 und dem Hohlrad 34. Eine Drehachse des Planetenrades 33 ist an dem Planetenträger 35 angeordnet. Der Planetenträger 35 ist koaxial zu dem Sonnenrad 32 drehbar gestützt. Daher kann sich das Planetenrad 33 rotierend um das Sonnenrad 32 drehen. Der Planetenträger 35 ist mit der Kurbelwelle 25 des Motors 20 verbunden. Somit kann das Planetenrad 33 durch ein Drehmoment, das von der Kurbelwelle 25 auf den Planetenträger 35 übertragen wird, in Drehung versetzt werden.
Das Hohlrad 34 ist koaxial mit dem Sonnenrad 32 drehbar gestützt.
Wie es oben beschrieben ist, befindet sich das Planetenrad 33 in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenrad 32 und dem Hohlrad 34. Daher wird das Sonnenrad 32, wenn ein Drehmoment von dem Planetenrad 33 auf das Sonnenrad 32 übertragen wird, durch das Drehmoment in Drehung versetzt. Wenn ein Drehmoment von dem Planetenrad 33 auf das Hohlrad 34 übertragen wird, wird das Hohlrad 34 durch das Drehmoment in Drehung versetzt. Wenn hingegen ein Drehmoment von dem Sonnenrad 32 auf das Planetenrad 33 übertragen wird, wird das Planetenrad 33 durch das Drehmoment in Drehung versetzt. Wenn ein Drehmoment von dem Hohlrad 34 auf das Planetenrad 33 übertragen wird, wird das Planetenrad 33 durch das Drehmoment in Drehung versetzt.
Das Hohlrad 34 ist durch einen Hohlradträger 36 mit der zweiten Welle 42 des zweiten Motorgenerators MG2 verbunden. Daher kann der zweite Motorgenerator MG2 ein Drehmoment an das Hohlrad 34 ausgeben. Ferner kann der zweite Motorgenerator MG2 durch ein Drehmoment, das von dem Hohlrad 34 auf den zweiten Motorgenerator MG2 (die zweite Welle 42) übertragen wird, in Drehung versetzt werden. Der zweite Motorgenerator MG2 kann eine elektrische Leistung erzeugen, indem er durch das Drehmoment, das von dem Hohlrad 34 auf den zweiten Motorgenerator MG2 übertragen wird, in Drehung versetzt wird.
Ferner ist das Hohlrad 34 durch den Hohlradträger 36 mit einem Ausgangszahnrad 37 verbunden. Daher kann das Ausgangszahnrad 37 durch ein von dem Hohlrad 34 auf das Ausgangszahnrad 37 übertragenes Drehmoment in Drehung versetzt werden. Das Hohlrad 34 durch ein durch ein von dem Ausgangszahnrad 37 auf das Hohlrad 34 übertragenes Drehmoment in Drehung versetzt werden.
Der Leistungsübertragungsmechanismus 50 umfasst einen Getriebezug 51, ein Ausgleichsgetriebe 52 und eine Antriebsachse (Antriebswelle) 53.
Der Getriebezug 51 bildet eine leistungsübertragbare Verbindung zwischen dem Ausgangszahnrad 37 und dem Ausgleichsgetriebe 52. Das Ausgleichsgetriebe 52 ist mit der Antriebsachse(-welle) 53 verbunden. Antriebsräder 54 sind an beiden Enden der Antriebsachse 53 befestigt. Das Drehmoment von dem Ausgangszahnrad 37 wird daher durch den Getriebezug 51, das Ausgleichsgetriebe 52 und die Antriebsachse 53 auf die Antriebsräder 54 übertragen. Das Hybridfahrzeug 10 kann durch das auf die Antriebsräder 54 übertragene Drehmoment fahren.
Der erste Wandler 61 ist elektrisch mit dem ersten Motorgenerator MG1 und der Batterie 63 verbunden. Daher wird, wenn der erste Motorgenerator MG1 die elektrische Leistung erzeugt, die durch den ersten Motorgenerator MG1 erzeugte elektrische Leistung über den ersten Wandler 61 der Batterie 63 zugeführt. Hingegen wird der erste Motorgenerator MG1 durch eine von der Batterie 63 über den ersten Wandler 61 zu dem ersten Motorgenerator MG1 gelieferte elektrische Leistung in Drehung versetzt wird.
Der zweite Wandler 62 ist elektrisch mit dem zweiten Motorgenerator MG2 und der Batterie 63 verbunden. Daher wird der zweite Motorgenerator MG2 durch eine von der Batterie 63 über den zweiten Wandler 62 zu dem zweiten Motorgenerator MG2 gelieferte elektrische Leistung in Drehung versetzt. Hingegen wird, wenn der zweite Motorgenerator MG2 die elektrische Leistung erzeugt, die durch den zweiten Motorgenerator MG2 erzeugte elektrische Leistung über den zweiten Wandler 62 an die Batterie 63 geliefert.
Es ist zu beachten, dass die durch den ersten Motorgenerator MG1 erzeugte elektrische Leistung direkt dem zweiten Motorgenerator MG2 zugeführt werden kann und die durch den zweiten Motorgenerator MG2 erzeugte elektrische Leistung direkt dem ersten Motorgenerator MG1 zugeführt werden kann.
Das Kombinationsmessgerät 70 umfasst einen Geschwindigkeitsanzeiger(-messer) 71, eine Tonerzeugungsvorrichtung 72, einen Mitteilungsanzeiger (Anzeiger für Leerlaufpositionsmitteilung) 73, einen Schaltpositionsanzeiger 74 und dergleichen. Sie sind mit der Messgerät-ECU 81 verbunden, und sie alle führen in Antwort auf ein Anweisungssignal von der Messgerät-ECU 81 eine Anzeige durch oder erzeugen einen Ton.
Der Geschwindigkeitsanzeiger 71 ist eine Anzeigevorrichtung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt.
Die Tonerzeugungsvorrichtung 72 ist eine Lautsprechervorrichtung, die den Fahrer durch eine Stimme darüber informiert, dass ”die momentane/vorliegende Schaltposition die Leerlaufposition” ist, wenn eine bestimmte, weiter unten beschriebene Bedingung erfüllt ist. Es ist zu beachten, dass die Tonerzeugungsvorrichtung 72 nur eine Warn-/Alarmerzeugungsvorrichtung (z. B. ein Summer) sein kann.
Der Mitteilungsanzeiger 73 ist eine Anzeigevorrichtung, die den Fahrer durch eine Textanzeige darüber informiert, dass ”die momentane/vorliegende Schaltposition die Leerlaufposition” ist, wenn eine bestimmte, weiter unten beschriebene Bedingung erfüllt ist.
Der Schaltpositionsanzeiger 74 ist eine Anzeigevorrichtung, die eine momentane/vorliegende Schaltposition anzeigt.
Die Leistungsmanagement-ECU 80 (nachfolgend als ”PMECU 80” bezeichnet) ist durch eine Datenverbindung informationsaustauschbar mit der Messgerät-ECU 81, der Batterie-ECU 82, der Elektromotor-ECU 83 und der Motor-ECU 84 verbunden.
Die PMECU 80 ist mit einem Antriebsmodus-Auswahlschalter 91, einem Schaltpositionssensor 92, einem Beschleunigerbetätigungsbetragssensor 93, einem Bremsschalter 94, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 95 und dergleichen verbunden und zum Empfangen von durch diese Sensoren erzeugten Ausgangssignalen ausgelegt.
Der Antriebsmodus-Auswahlschalter 91 ist zum Erzeugen eines Ausgangssignals ausgelegt, das einen von dem Fahrer ausgewählten Antriebsmodus anzeigt. In dem vorliegenden Beispiel umfasst der Antriebsmodus einen Normalmodus, einen Leistungsmodus und einen Spar- oder Economymodus. Es ist zu beachten, dass der Antriebsmodus zwei oder mehrere Modi umfassen kann. Der Antriebsmodus ist weiter unten beschrieben.
Der Schaltpositionssensor 92 ist zum Erzeugen eines Ausgangssignals ausgelegt, das eine mit Hilfe eines nicht dargestellten Schalthebels, der zur Betätigung durch den Fahrer in der Nähe eines Fahrersitzes des Hybridfahrzeugs 10 angeordnet ist, ausgewählte Schaltposition anzeigt. Im vorliegenden Beispiel umfasst die Schaltposition P (Parkposition), R (Rückwärtsposition), N (Leerlaufposition), und D (Antriebsposition).
Der Beschleunigerbetätigungsbetragssensor 93 ist zum Erzeugen eines Ausgangssignals ausgelegt, das einen Betätigungsbetrag (Beschleunigerbetätigungsbetrag AP) eines nicht dargestellten, zum Betätigen durch den Fahrer vorgesehenen Gaspedals anzeigt.
Der Bremsschalter 94 erzeugt ein Ausgangssignal, das anzeigt, dass das Bremspedal betätigt wird, wenn ein nicht dargestelltes, zum Betätigen durch den Fahrer vorgesehenes Bremspedal betätigt wird.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 95 erzeugt ein Ausgangssignal, das die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD anzeigt.
Die PMECU 80 ist zum Empfangen eines Signals ausgelegt, das einen Zustand SOC (Batterierestladezustand) der Batterie 63 anzeigt, der durch die Batterie-ECU 82 berechnet wird.
Die PMECU 80 ist ausgelegt, um über die Elektromotor-ECU 83 ein Signal, das ein Maß für eine Drehzahl des ersten Motorgenerator MG1 (nachfolgend als ”Drehzahl Nm1 des ersten MG” bezeichnet) ist, und ein Signal, das ein Maß für eine Drehzahl des zweiten Motorgenerators MG2 ist (nachfolgend als ”Drehzahl Nm2 des zweiten MG” bezeichnet), zu empfangen.
Es ist zu beachten, dass die Drehzahl Nm1 des ersten MG durch die Elektromotor-ECU 83 auf der Grundlage eines ”Ausgangswerts eines Drehmelders 97, der in dem ersten Motorgenerator MG1 angeordnet ist und einen Ausgangswert erzeugt, der einem Drehwinkel eines Rotors des ersten Motorgenerators MG1 entspricht” berechnet wird. Entsprechend wird die Drehzahl Nm2 des zweiten MG durch die Elektromotor-ECU 83 auf der Grundlage eines ”Ausgangswerts eines Drehmelders 98, der in dem zweiten Motorgenerator MG2 angeordnet ist und einen Ausgangswert erzeugt, der einem Drehwinkel eines Rotors des zweiten Motorgenerators MG2 entspricht”, berechnet.
Die PMECU 80 ist ausgelegt, um über die Motor-ECU 84 Ausgangssignale zu empfangen, die einen Motorbetriebszustand anzeigen, wobei die Signale durch den Motorbetriebszustandssensor 96 erfasst werden. Die den Motorbetriebszustand anzeigenden Ausgangssignale umfassen eine Motordrehzahl Ne, eine Drosselventilöffnung TA, eine Kühlwassertemperatur THW des Motors oder dergleichen.
Die Elektromotor-ECU 83 ist mit dem ersten Wandler 61 und dem zweiten Wandler 62 verbunden und ausgelegt, um auf der Grundlage von Anweisungen von der PMECU 80 Anweisungssignale an diese Wandler zu liefern. Daher ist die Elektromotor-ECU 83 ausgelegt, um den ersten Motorgenerator MG1 unter Verwendung des ersten Wandlers 61 zu regeln und den zweiten Motorgenerator MG2 unter Verwendung des zweiten Wandlers 62 zu regeln.
Die Motor-ECU 84 ist ausgelegt, um auf der Grundlage der Anweisungen von der PMECU 80 und des Motorbetriebszustandssensors 96 Anweisungssignale an die Motoraktoren 21 zu liefern und so den Motor 20 zu regeln.
(Kurze Funktionsbeschreibung)
In dem so aufgebauten Hybridfahrzeug 10 bestimmt die PMECU 80 ein ”an der Welle des Hohlrads 34 zu erzeugendes Drehmoment” (nachfolgend einfach als ”Hohlradanforderungsmoment Tr* bezeichnet”) auf der Grundlage von wenigstens dem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und dem ausgewählten Antriebsmodus, wenn die Schaltposition die Antriebsposition ist. Das Hohlradanforderungsmoment Tr* entspricht einem Fahrzeuganforderungsmoment (Anwenderanforderungsmoment, angefordertes Drehmoment) Treq, das ein Drehmoment ist, das die Antriebsachse 35 des Fahrzeugs 10 erzeugen muss.
2 zeigt eine Beziehung zwischen dem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und dem Fahrzeuganforderungsmoment Treq für jeden der Antriebsmodi. In 2 zeigt eine gestrichelte Linie P die Beziehung zwischen dem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und dem Fahrzeuganforderungsmoment Treq, wenn der Antriebsmodus der Leistungsmodus ist. Eine durchgezogene Linie N zeigt die Beziehung zwischen dem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und dem Fahrzeuganforderungsmoment Treq, wenn der Antriebsmodus der Normalmodus ist. Ferner zeigt eine strichpunktierte Linie E die Beziehung zwischen dem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und dem Fahrzeuganforderungsmoment Treq, wenn der Antriebsmodus der Sparmodus ist.
Wie es von 2 ersichtlich ist, ist das Fahrzeuganforderungsmoment Treq so eingestellt, dass es in jedem der Antriebsmodi mit zunehmendem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP größer wird. Ferner ist, wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag AP gleich einem ”bestimmten Wert APx” ist, das Fahrzeuganforderungsmoment Treq auf den Wert Tpwr eingestellt, wenn der Leistungsmodus ausgewählt ist, das Fahrzeuganforderungsmoment Treq auf den Wert Tnrm eingestellt, wenn der Normalmodus ausgewählt ist, und das Fahrzeuganforderungsmoment Treq auf den Wert Teco eingestellt, wenn der Sparmodus ausgewählt ist. Unabhängig von dem Betrag des Werts Apx gilt stets eine Beziehung, wonach der Wert Tpwr gleich groß wie oder größer als der Wert Tnrm ist und der Wert Tnrm gleich groß wie oder größer als der Wert Teco ist.
Auf diese Weise ist das Fahrzeuganforderungsmoment Treq so eingestellt, dass es in jedem der Antriebsmodi mit zunehmendem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP größer wird. Das Fahrzeuganforderungsmoment Treq bezüglich (für) des (den) gleichen Beschleunigerbetätigungsbetrag(s) AP ist so eingestellt, dass es den größten Wert annimmt, wenn der Leistungsmodus ausgewählt ist, den mittleren Wert annimmt, wenn der Normalmodus ausgewählt ist, und den kleinsten Wert annimmt, wenn der Sparmodus ausgewählt ist.
In Wirklichkeit ist zu beachten, dass das Fahrzeuganforderungsmoment Treq auf der Grundlage ”des Beschleunigerbetätigungsbetrags AP und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD” und ”des Antriebsmodus” eingestellt wird, wie es in 3 gezeigt ist. Wie es in 3 ersichtlich ist, variiert in keinem der Antriebsmodi das Fahrzeuganforderungsmoment in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und wird mit zunehmendem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP größer, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich befindet, der gleich groß wie oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Das heißt, die Beziehung zwischen dem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und dem Fahrzeuganforderungsmoment Treq, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in dem Niedriggeschwindigkeitsbereich befindet, ist so, wie sie in 2 gezeigt ist. Ferner ist in jedem der Antriebsmodi das Fahrzeuganforderungsmoment Treq so eingestellt, dass es mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit SPD kleiner wird, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in einem Hochgeschwindigkeitsbereich befindet, der gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Wert. Es ist jedoch zu beachten, dass stets die Beziehung gilt, wonach der Wert Tpwr gleich groß wie oder größer als der Wert Tnrm ist und der Wert Tnrm gleich groß wie oder größer als der Wert Teco ist, selbst wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in dem Hochgeschwindigkeitsbereich befindet.
Das heißt, das Hybridfahrzeug 10 kann in jedem von zwei oder mehreren der Antriebsmodi fahren, die einen ersten Antriebsmodus (z. B. den Normalmodus) und einen zweiten Antriebsmodus (z. B. den Leistungsmodus) umfassen. Wenn die Antriebsposition ausgewählt ist und der Beschleunigerbetätigungsbetrag AP ein willkürlicher bestimmter Betätigungsbetrag ist, ist der zweite Antriebsmodus ein Antriebsmoment, in dem ein Antriebsmoment, das größer als ein Antriebsmoment ist, das in dem ersten Antriebsmodus auf die Antriebsachse übertragen 53 wird, auf die Antriebsachse 53 übertragen wird.
Ferner besteht eine Proportionalität zwischen dem auf die Antriebsachse 53 übertragenen (wirkenden) Drehmoment (Antriebsmoment, Antriebsachsenmoment) und dem auf die Drehwelle des Hohlrads 34 übertragenen (wirkenden) Drehmoment. Daher enthält die PMECU 80 Tabellen (Drehmomentkarte MapTr*(AP, SPD)) für jeden der Antriebsmodi und speichert diese in dem ROM, wobei jede der Tabellen Daten enthält, die durch Umwandeln der oben beschriebenen Beziehung zwischen/von ”der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, dem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und dem Fahrzeuganforderungsmoment Treq” in eine Beziehung zwischen/von ”der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, dem Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und dem Hohlradanforderungsmoment Tr*” gebildet sind. Die PMECU 80 bestimmt das Hohlradanforderungsmoment Tr* durch Einsetzen ”des tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrags AP und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit SPD” auf ”die Drehmomentkarte MapTr*(AP, SPD), die dem ausgewählten Antriebsmodus entspricht”.
Ferner ist die Leistung, die die Antriebsachse 53 erzeugen muss, ein Wert, der proportional zu einem Produkt (Treq·SPD) aus dem Fahrzeuganforderungsmoment Treq und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit SPD ist, und dieser Wert ist gleich einem Produkt (Tr*·Nr) aus dem Hohlradanforderungsmoment Tr* und der Drehzahl Nr des Hohlrads 34. Nachfolgend ist das Produkt Tr*·Nr als ”Anforderungsleistung Pr*” bezeichnet. Es ist zu beachten, dass in dem vorliegenden Beispiel das Hohlrad 34 ohne Zwischenschaltung einer Untersetzungsstufe mit der zweiten Welle 42 des zweiten Motorgenerators MG2 verbunden ist. Daher ist die Drehzahl Nr des Hohlrads 34 gleich der Drehzahl Nm2 des zweiten MG. Wenn das Hohlrad 34 über die Untersetzungsstufe mit der zweiten Welle 42 verbunden ist, ist die Drehzahl Nr des Hohlrads 34 gleich einem Wert (Nm2/Gr), der durch Division der Drehzahl Nm2 des zweiten MG durch eine Untersetzung Gr der Untersetzungsstufe gewonnen wird.
Die PMECU 80 steuert den Motor 20 derart an, dass der Motor 20 eine Leistung erzeugt, die gleich dem Anforderungsleistung Pr* und ein Wirkungsgrad des Motors 20 der höchste/optimal ist.
Insbesondere wird für jede Leistung ein Motorbetriebs- oder arbeitspunkt, bei dem die Wirkungsgrad des Motors 20 (Kraftstoffverbrauch) optimal wird, wenn der Motor von der Kurbelwelle 25 eine bestimmte Leistung ausgibt, experimentell im Voraus oder dergleichen als ein optimaler Motorbetriebs- oder arbeitspunkt gewonnen. Die gewonnenen optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkte werden in einer durch das Motorerzeugungsmoment Te und die Motordrehzahl Ne definierten Kennlinie aufgetragen. Eine Kennlinie, die diese aufgetragenen Punkt verbindet, wird als die Linie optimalen Motorbetriebs gewonnen. Die so gewonnene Linie optimalen Motorbetriebs ist in 4 als eine durchgezogene Linie Lopt gezeigt. Jede von mehreren, jeweils durch eine gestrichelte Linie in 4 gezeigte Linie C1-C5 ist eine Linie (Linie gleicher Leistung), die durch Verbinden von Motorbetriebs- oder arbeitspunkten, bei denen der Motor 20 die gleiche Leistung über die Kurbelwelle 25 erzeugen kann, gewonnen wird.
Die PMECU 80 speichert eine Tabelle (Karte), die ”das Motorerzeugungsmoment Te und die Motordrehzahl Ne” für jeden der optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkte mit der Leistung des Motors 20 an jedem der optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkte in Beziehung setzt, in dem ROM. Nachdem die PMECU 80 den Anforderungsleistung Pr* bestimmt hat, liest die PMECU 80 den optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkt aus, bei dem eine Leistung gewonnen wird, die gleich dem Anforderungsleistung Pr* ist, und bestimmt ”das Motorerzeugungsmoment Te und die Motordrehzahl Ne”, die dem gesuchten optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkt entsprechen, als ”ein Soll-Motorerzeugungsmoment Te* bzw. eine Soll-Motordrehzahl Ne*”. Zum Beispiel wird, wenn die Anforderungsleistung Pr* gleich einer Leistung ist, die der Linie C2 in 4 entspricht, das Motorerzeugungsmoment Te für einen Punkt P1 beim Schnittpunkt der Linie C2 mit der durchgezogenen Linie Lopt als das Soll-Motorerzeugungsmoment Te* bestimmt, und die Motordrehzahl Ne für den Punkt P1 wird als die Soll-Motordrehzahl Ne* bestimmt.
Andererseits wird eine Beziehung zwischen Drehzahlen der Zahnräder der Planetengetriebevorrichtung 31 durch ein wohl bekanntes, in 5 gezeigtes Kollineardiagramm repräsentiert. Eine gerade Linie in dem Kollineardiagramm wird als eine Betriebskollinearlinie L bezeichnet. Gemäß dem Kollineardiagramm kann die Drehzahl Ns des Sonnenrads 32 durch eine nachstehend angegebene Formel (1) gewonnen werden. In Formel (1) ist ”ρ” ein Verhältnis der Zähnezahl des Sonnenrads 32 zur Zähnezahl des Hohlrads 34 (ρ = die Zähnezahl des Sonnenrads 32/die Zähnezahl des Hohlrads 34). Es ist zu beachten, dass, wie es sich aus der Betriebskollinearlinie L ergibt, Formel (1) auf der Grundlage einer Proportionalität gewonnen wird, in der ein Verhältnis (= (Ne – Ns)/(Nr – Ns)) einer Differenz (Ne – Ns) zwischen der Motordrehzahl Ne und der Drehzahl Ns des Sonnenrads 32 zu einer Differenz (Nr – Ns) zwischen der Drehzahl Nr des Hohlrads 34 und der Drehzahl Ns des Sonnenrads 32 gleich einem Verhältnis (= 1/(1 + ρ)) von 1 zu einem Wert (1 + ρ) ist. Ns = Nr – (Nr – Ne)·(1 + ρ)/ρ (1)
Angesichts der obigen Ausführungen berechnet die PMECU 80 die Soll-Drehzahl Ns* des Sonnenrads 32 durch Einsetzen der Ist-Drehzahl Nr des Hohlrads 34 und der Soll-Motordrehzahl Ne* in die obige Formel (1). Wenn sich das Sonnenrad 32 mit der Soll-Drehzahl Ns* dreht, stimmt die Motordrehzahl Ne mit der Soll-Motordrehzahl Ne* überein.
Ferner wird, wenn ein Drehmoment gleich dem Soll-Motorerzeugungsmoment Te* an der Kurbelwelle 25 erzeugt wird (das heißt, wenn das Motorerzeugungsmoment Te* ist), das Motorerzeugungsmoment Te* durch die Planetengetriebevorrichtung 31 so umgewandelt, dass es ein Drehmoment Tes wird, das durch die nachstehend beschriebene Formel (2) repräsentiert wird, und ein Ter wird, das durch die nachstehend beschriebene Formel (3) repräsentiert wird. Das Drehmoment Tes wirkt auf (wird übertragen auf) die Drehwelle des Sonnenrads 32. Das Drehmoment Ter wirkt auf (wird übertragen auf) die Drehwelle des Hohlrads 34. Tes = Te*·(ρ/(1 + ρ)) (2) Ter = Te*·(1/(1 + ρ)) (3)
Damit die Betriebskollinearlinie stabil ist, muss ein Kräftegleichgewicht der Betriebskollinearlinie erreicht sein. Somit sollte ein Drehmoment Tm1, das die gleiche Größe wie die Größe des gemäß der oben beschriebenen Formel (2) gewonnenen Drehmoments Tes hat und dessen Richtung der Richtung des Drehmoments Tes entgegengesetzt ist, auf die Drehwelle des Sonnenrads 32 übertragen werden, und ein Drehmoment Tm2 (repräsentiert durch die nachstehend beschriebene Formel (4)), das einer Abweichung des Drehmoments Ter für das Hohlradanforderungsmoment Tr* entspricht, das gemäß der oben beschriebenen Formel (3) gewonnen wird, sollte auf die Drehwelle des Hohlrads 34 übertragen werden. Das Drehmoment Tm1 kann durch den ersten Motorgenerator MG1 erzeugt werden, und das Drehmoment Tm2 kann durch den zweiten Motorgenerator MG2 erzeugt werden. Tm2 = Tr* – Ter (4)
Angesichts der obigen Ausführungen verwendet die PMECU 80 das oben beschriebene Drehmoment Tm1 als ein MG1-Anweisungsmoment Tm1*, und verwendet das oben beschrieben Drehmoment Tm2 als ein MG2-Anweisungsmoment Tm2*, das ein Anweisungsmoment für den zweiten Motorgenerator MG2 ist. Ferner berechnet die PMECU 80 einen Wert durch Addition eines Rückkopplungsbetrags PID (NS* – Nm1) zu dem oben beschriebenen MG1-Anweisungsmoment Tm1*, und verwendet diesen Wert als das MG1-Anweisungsmoment Tm*, das ein endgültiges Anweisungsmoment für den ersten Motorgenerator MG1 ist, wobei der Rückkopplungsbetrag PID (NS* – Nm1) einer Differenz zwischen der ”Soll-Drehzahl Ns* des Sonnenrads 32” und der ”Drehzahl Nm1 des ersten Motorgenerators MG1, die gleich der Ist-Drehzahl Ns des Sonnenrads 32 ist” entspricht. Das heißt, die Soll-Drehzahl Ns* des Sonnenrads 32 wird als ein Sollwert (nachfolgend als eine Soll-MG1-Drehzahl Nm1* bezeichnet) der Drehzahl Nm1 des ersten Motorgenerators MG1 verwendet.
Anschließend steuert die PMECU 80 den ersten Wandler 61 auf der Grundlage des MG1-Anweisungsmoments Tm1* so an, dass das Erzeugungsmoment des ersten Motorgenerators MG1 gleich dem MG1-Anweisungsmoment Tm1* wird, steuert den zweiten Wandler 62 auf der Grundlage des MG2-Anweisungsmoments Tm2* so an, dass das Erzeugungsmoment des ersten Motorgenerators MG2 gleich dem MG2-Anweisungsmoment Tm2* wird, und steuert den Motor 20 so an, dass das Motorerzeugungsmoment gleich dem Soll-Motorerzeugungsmoment Te* wird. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall die Steuerung des Motors 20 dadurch durchgeführt wird, dass die Drosselventilöffnung verändert wird, oder dass eine den Einspritzdüsen zugeführte Kraftstoffmenge (Kraftstoffeinspritzmenge) verändert wird. Auf diese Weise wird der Motor 20 bei dem optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkt betrieben.
Es ist jedoch zu beachten, dass die PMECU 80 den Betrieb des Motors stoppt (Motordrehzahl Ne = 0), den Motor 20 dazu veranlasst, in Übereinstimmung mit einer Bedingung in einem Leerlaufzustand für einen Standgasbetrieb zu arbeiten, und den zweiten Motorgenerator MG2 so ansteuert, dass der zweite Motorgenerator MG2 die gesamte Anforderungsleistung Pr* erzeugt, wenn der Motor 20 nicht bei dem optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkt betrieben werden kann, da die Anforderungsleistung Pr* kleiner als eine vorbestimmte Leistung Prth ist, z. B. wenn das Fahrzeug gestartet wird, wenn der Motor in einem stabilen Fahrzustand bei einer relativ niedrigen Drehzahl betrieben wird, wenn der Motor moderat beschleunigt wird, während die Motordrehzahl relativ niedrig ist, oder dergleichen. Ferner kann es selbst dann, wenn der Motor 20 bei dem optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkt betrieben werden kann, sein, dass das Motorerzeugungsmoment kleiner wird als das Soll-Motorerzeugungsmoment Te*, da sich der Betriebszustand des Motors 20 nicht sofort ändern kann, wenn sich aufgrund einer Änderung des Hohlradanforderungsmoments Tr* das Soll-Motorerzeugungsmoment Te* ändert. In einem solchen Fall regelt die PMECU 80 den zweiten Motorgenerator MG2 derart, dass eine Abweichung bezüglich des Hohlradanforderungsmoments Tr* kompensiert wird, bis der Motor 20 bei dem optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkt betrieben wird.
Es ist zu beachten, dass der oben beschriebene Betrieb durchgeführt wird, wenn der Zustand SOC (Batterierestladezustand) der Batterie 63 gleich hoch wie oder höher als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn der Batterierestladezustand SOC geringer als der vorbestimmte Wert ist, wird die Anforderungsleistung Pr* in einen Wert geändert, der größer als die Anforderungsleistung Pr* ist, wenn der Batterierestladezustand SOC höher als der vorbestimmte Wert ist, so dass eine Regelung durchgeführt wird, in der der Motor 20 dafür sorgt, dass der erste Motorgenerator MG1 die elektrische Leistung erzeugt.
Hingegen stoppt die PMECU 80, wenn die Schaltposition die Leerlaufposition ist, den Betrieb des Motors (Motordrehzahl Ne = 0) oder veranlasst den Motor 20, in Übereinstimmung mit einer Bedingung in dem Leerlaufbetriebszustand für einen Standgasbetrieb zu arbeiten (z. B. wenn die Motorkühlwassertemperatur THW niedrig ist, so dass das Aufwärmen des Katalysators unterstützt/beschleunigt werden sollte), und stellt sowohl das MG1-Anweisungsmoment Tm1* als auch das MG2-Anweisungsmoment Tm2* auf/bei ”0” ein.
In dem Hybridfahrzeug 10 nimmt die Motordrehzahl Ne nicht zu, wenn der Fahrer fälschlicherweise erkennt, dass die Antriebsposition ausgewählt wird, obwohl tatsächlich die Leerlaufposition ausgewählt ist, und wenn der Fahrer den Beschleunigerbetätigungsbetrag AP erhöht, um das Fahrzeug 10 zu starten oder zu beschleunigen.
Angesichts der obigen Ausführungen benachrichtigt/informiert die PMECU 80 den Fahrer darüber, dass die Schaltposition die Leerlaufposition ist, indem sie die Nachricht auf dem Mitteilungsanzeiger 73 anzeigt und einen Ton dieser Nachricht erzeugt, wenn bei ausgewählter Leerlaufposition der Beschleunigerbetätigungsbetrag AP gleich groß wie oder größer als eine Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle Apth wird. Diese Art der Benachrichtigungsoperation wird als ”Leerlaufpositionsmitteilung” bezeichnet. Jedoch tritt das folgende Problem auf, wenn die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth unabhängig vom Antriebsmodus konstant ist.
Das heißt zum Beispiel, wie es in 6 gezeigt ist, dass, wenn die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth ein konstanter Wert ist und wenn der Fahrer die Schaltposition unmittelbar nach der Leerlaufpositionsmitteilung die Antriebsposition ändert, so dass der Fahrer registrierte, dass die ”Schaltposition die Leerlaufposition” ist, das angeforderte Drehmoment (Fahrzeuganforderungsmoment und daher das auf die Antriebsachse wirkende Drehmoment) Treq gleich einem Wert Ta ist, wenn der Antriebsmodus der Sparmodus ist, das angeforderte Drehmoment Treq gleich einem Wert Tb ist, wenn der Antriebsmodus der Normalmodus ist, und das angeforderte Drehmoment Treq gleich einem Wert Tc ist, wenn der Antriebsmodus der Leistungsmodus ist.
In diesem Fall ist sowohl der Wert Tb als auch der Wert Tc größer als der Wert Ta. Daher tritt, wenn der Wert Ta auf einen solchen Wert eingestellt ist, dass kein großer Ruck auftritt, wenn das Hybridfahrzeug 10 anfährt (so dass sich der Fahrer nicht unwohl fühlt), ein übermäßig großer Beschleunigungsruck auf, wenn der Antriebsmodus der Normalmodus oder der Leistungsmodus ist.
Angesichts der obigen Ausführungen, ändert/variiert das Hybridfahrzeug 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die ”Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle Apth, die einen Zeitpunkt der Leerlaufpositionsmitteilung bestimmt” in Übereinstimmung mit (in Abhängigkeit von) dem ”ausgewählten Antriebsmodus”. Insbesondere, wie es in 2 gezeigt ist, wird die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth in Übereinstimmung mit (in Abhängigkeit von) dem Antriebsmodus so variiert, dass das angeforderte Drehmoment Treq einen ”relativ großen Wert Tst annimmt, solange das angeforderte Drehmoment Treq dem Hybridfahrzeug 10 nicht den übermäßig großen Ruck verleiht”, selbst wenn die Schaltposition sofort nach der Leerlaufpositionsmitteilung in die Antriebsposition geändert wird.
Das heißt, in dem in 2 gezeigten Beispiel wird die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth auf einen/bei einem Beschleunigerbetätigungsbetrag APpwr eingestellt, der einem Punkt entspricht, bei dem das angeforderte Drehmoment Treq mit dem Wert Tst auf der gestrichelten Linie P übereinstimmt, wenn der Leistungsmodus ausgewählt ist, auf einen/bei einem Beschleunigerbetätigungsbetrag APnrm eingestellt wird, der einem Punkt entspricht, bei dem das angeforderte Drehmoment Treq mit dem Wert Tst auf der durchgezogenen Linie N übereinstimmt, wenn der Normalmodus ausgewählt ist, und auf einen/bei einem Beschleunigerbetätigungsbetrag APeco eingestellt wird, der einem Punkt entspricht, bei dem das angeforderte Drehmoment Treq mit dem Wert Tst auf der strichpunktierten Linie E übereinstimmt, wenn der Sparmodus ausgewählt ist. Das heißt, die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth wird in Abhängigkeit von dem ausgewählt Antriebsmodus variiert/eingestellt. Dadurch wird das angeforderte Drehmoment Treq unabhängig vom Antriebsmodus der im Wesentlichen konstante Wert Tst (jede der angeforderten Antriebskräfte Treq nimmt in allen Antriebsmodi den gleichen Wert an), selbst wenn die Schaltposition sofort nach der Leerlaufpositionsmitteilung von der Leerlaufposition in die Antriebsposition geändert wird. Daher tritt der große Ruck in dem Fahrzeug nicht auf, da das angeforderte Drehmoment Treq nicht übermäßig groß wird.
(Tatsächlicher Betrieb)
Ein tatsächlicher Betrieb des Hybridfahrzeugs 10 ist nachfolgend beschrieben. Die nachstehend beschriebenen Prozesse werden durch die CPU der PMECU 80 (nachfolgend einfach als ”CPU” bezeichnet) durchgeführt.
Die CPU ist zum wiederholten Durchführen einer durch ein Flussdiagramm in 7 gezeigten ”Leerlaufpositionsmitteilungsroutine” ausgelegt, und zwar immer nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit. Daher startet die CPU zu einem geeigneten Zeitpunkt eine Verarbeitung von Schritt 700 von 7 zu Schritt 705, in dem die CPU bestimmt, ob die momentane/vorliegende Schaltposition die Leerlaufposition ist oder nicht.
Wenn die momentane Schaltposition die Leerlaufposition ist, macht die CPU in Schritt 705 eine „Ja”-Bestimmung, um dann mit Schritt 710 fortzufahren, in dem die CPU bestimmt, ob das Bremspedal gedrückt/betätigt wird oder nicht (ob die Bremsoperation durchgeführt wird oder nicht).
Wenn das Bremspedal nicht gedrückt/betätigt wird, macht die CPU in Schritt 710 eine „Ja”-Bestimmung, um dann mit Schritt 715 fortzufahren, in dem die CPU bestimmt, ob der momentan ausgewählte Antriebsmodus der Sparmodus ist oder nicht. Wenn der momentan ausgewählte Antriebsmodus der Sparmodus ist, macht die CPU in Schritt 715 eine „Ja”-Bestimmung, um dann mit Schritt 720 fortzufahren, in dem die CPU die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth auf die/bei der Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APeco für den Sparmodus einstellt (siehe 2).
Wenn hingegen der momentan ausgewählte Antriebsmodus nicht der Sparmodus ist, macht die CPU in Schritt 715 eine „Nein”-Bestimmung, um dann mit Schritt 725 fortzufahren, in dem die CPU bestimmt, ob der momentan ausgewählte Antriebsmodus der Leistungsmodus ist oder nicht. Wenn der momentan ausgewählte Antriebsmodus der Leistungsmodus ist, macht die CPU in Schritt 725 eine „Ja”-Bestimmung, um dann mit Schritt 730 fortzufahren, in dem die CPU die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth auf die/bei der Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APpwr für den Leistungsmodus einstellt (siehe 2).
Wenn der momentan ausgewählte Antriebsmodus weder der Sparmodus noch der Leistungsmodus ist, so ist der momentan ausgewählte Antriebsmodus der Normalmodus. In diesem Fall macht die CPU in Schritt 725 eine „Nein”-Bestimmung, um dann mit Schritt 735 fortzufahren, in dem die CPU die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth auf die/bei der Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APnrm für den Normalmodus einstellt. Es ist zu beachten, dass, wie es oben beschrieben ist, die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APpwr für den Leistungsmodus gleich hoch wie oder niedriger als die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APnrm für den Normalmodus ist und die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APnrm für den Normalmodus gleich hoch wie oder niedriger als die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APeco für den Sparmodus ist.
Die CPU fährt von Schritt 720, Schritt 730 und Schritt 735 jeweils mit Schritt 740 fort, um so einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrag der Schwelle ΔAPspd zu erhalten. Insbesondere speichert die PMECU 80 eine in 8 gezeigte Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und des Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrag der Schwelle ΔAPspdin Form einer Tabelle MapΔAPspd (SPD) in dem ROM. Die CPU gibt eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in die Tabelle MapΔAPspd(SPD) ein, um so den Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrag der Schwelle ΔAPspd zu berechnen. Gemäß der Tabelle MapΔAPspd(SPD) wird der Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrag der Schwelle ΔAPspd so gewonnen, dass er mit größer werdender Fahrzeuggeschwindigkeit SPD größer wird. Der Grund hierfür ist weiter unten beschrieben. Es ist zu beachten, dass die PMECU 80 die in 8 gezeigte Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrag der Schwelle ΔAPspd in dem ROM in Form einer Funktion speichern kann.
Anschließend fährt die CPU mit Schritt 745 fort, um, als eine endgültige Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth, einen Wert zu speichern, der durch Addition des Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrags der Schwelle ΔAPspd zu der Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle Apth, der in Schritt 720, Schritt 730 oder Schritt 735 gewonnen wird, gewonnen wird.
Dadurch wird die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth mit dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrag der Schwelle ΔAPspd so korrigiert, dass die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth mit größer werdender Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird. Dies ist so, weil, wie es in 3 gezeigt ist, das angeforderte Drehmoment Treq mit größer werdender Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner wird, und zwar selbst dann, wenn der Antriebsmodus beibehalten wird (z. B. der Leistungsmodus).
Anschließend fährt die CPU mit Schritt 750 fort, um zu bestimmen, ob der momentane/vorliegende Beschleunigerbetätigungsbetrag AP gleich groß wie oder größer als die in Schritt 745 gewonnene Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle Apth ist oder nicht. Wenn der momentane Beschleunigerbetätigungsbetrag AP gleich groß wie oder größer als die in Schritt 745 gewonnene Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle Apth ist, macht die CPU in Schritt 750 eine „Ja”-Bestimmung, um dann mit Schritt 755 fortzufahren, in dem die CPU unter Verwendung ”des Mitteilungsanzeigers 73 und/oder der Tonerzeugungsvorrichtung 72” die oben beschriebene Leerlaufpositionsmitteilung durchführt. Anschließend fährt die CPU mit Schritt 795 fort, um die vorliegende Routine vorläufig zu beenden.
Wenn hingegen der momentane Beschleunigerbetätigungsbetrag AP kleiner als die in Schritt 745 gewonnene Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle Apth ist, macht die CPU in Schritt 750 eine „Nein”-Bestimmung, um mit dann Schritt 760 fortzufahren, in dem die CPU die oben beschriebene Leerlaufpositionsmitteilung stoppt (oder unterdrückt). Es ist zu beachten, dass, wenn die Leerlaufpositionsmitteilung zu diesem Zeitpunkt nicht durchgeführt wird, die CPU die Leerlaufpositionsmitteilung zur Bestätigung stoppt. Danach fährt die CPU mit Schritt 795 fort, um die vorliegende Routine vorläufig zu beenden.
Es ist zu beachten, dass, wenn die Schaltposition nicht die Leerlaufposition ist, wenn die CPU den Prozess von Schritt 705 durchführt, macht die CPU in Schritt 705 eine „Nein”-Bestimmung, um dann mit Schritt 760 fortzufahren, in dem die CPU die Leerlaufpositionsmitteilung stoppt (oder unterdrückt), woraufhin die CPU mit Schritt 795 fortfährt, um die vorliegende Routine vorläufig zu beenden.
Ferner macht die CPU, wenn das Bremspedal gedrückt wird (d. h. die Bremse betätigt wird), wenn die CPU den Prozess von Schritt 710 durchführt, in Schritt 710 eine „Nein”-Bestimmung, um dann mit Schritt 760 fortzufahren, in dem die CPU die Leerlaufpositionsmitteilung stoppt (oder unterdrückt), woraufhin die CPU mit Schritt 795 fortfährt, um die vorliegende Routine vorläufig zu beenden.
Der Grund, weshalb die Leerlaufpositionsmitteilung während der Bremsoperation in der oben beschriebenen Weise gestoppt wird, ist der, dass (1) es unwahrscheinlich ist, dass der Fahrer den Beschleunigerbetätigungsbetrag AP erhöht, während der Fahrer die Bremse drückt/betätigt, (2) die Beschleunigung des Fahrzeugs selbst dann nicht groß wird, wenn die Schaltposition von der Leerlaufposition in die Antriebsposition geändert wird, und so weiter. Es ist jedoch zu beachten, dass Schritt 710 weggelassen werden kann. In diesem Fall fährt die CPU mit Schritt 715 fort, wenn die CPU in Schritt 705 eine „Ja”-Bestimmung macht, und fährt mit Schritt 760 fort, wenn die CPU in Schritt 705 eine „Nein”-Bestimmung macht. Auf diese Weise wird die Leerlaufpositionsmitteilung durchgeführt.
Nachfolgend sind Antriebssteuerungen des ersten Motorgenerators MG1, des zweiten Motorgenerators MG2 und des Motors 20 kurz beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Einzelheiten dieser Antriebssteuerungen zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (kokai) Nr. 2009-126450 (US-Patentveröffentlichung Nr. US2010/0241297 ) und in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (kokai) Nr. Hei 9-308012 ( US-Patent Nr. 6,131,680 , eingereicht am 10. März 1997) und so weiter beschrieben sind. Diese sind hierin durch Bezugnahme enthalten.
Die CPU ist ausgelegt, um immer nach einer vorbestimmten Zeit eine durch ein Flussdiagramm in 9 gezeigte „Antriebssteuerungsroutine” durchzuführen. Daher startet die CPU zu einem geeigneten Zeitpunkt die Verarbeitung von Schritt 900 von 9, um dann die nachstehend beschriebenen Schritte durchzuführen.
Schritt 905: Die CPU wählt eine Drehmomentkarte MapTr*(AP, SPD) aus, die dem momentan ausgewählten Antriebsmodus entspricht (der Leistungsmodus, der Normalmodus und der Sparmodus).
Schritt 910: Die CPU setzt den (die) momentane(n)/vorliegende(n) ”Beschleunigerbetätigungsbetrag AP und Fahrzeuggeschwindigkeit SPD” in die ausgewählte Drehmomentkarte MapTr*(AP, SPD) ein, um so das Hohlradanforderungsmoment Tr* zu bestimmen.
Schritt 915: Die CPU bestimmt, ob die momentane/vorliegende Schaltposition die Leerlaufposition ist oder nicht. Wenn die momentane Schaltposition die Leerlaufposition (und eine Parkposition) ist, fährt die CPU mit Schritt 920 fort.
Schritt 920: Die CPU sendet ein Anweisungssignal zum Stoppen des Betriebs des Motors 20 an die Motor-ECU. Dadurch wird die Zufuhr des Kraftstoffs zum Motor 20 gestoppt, so dass der Betrieb des Motors 20 gestoppt und der Motordrehzahl ”0” wird.
Schritt 925: Die CPU stellt das MG1-Anweisungsmoment Tm1* auf/bei ”0” ein.
Schritt 930: Die CPU stellt das MG2-Anweisungsmoment Tm2* auf/bei ”0” ein.
Schritt 935: Die CPU sendet das MG1-Anweisungsmoment Tm1* an die Elektromotor-ECU 83. Die Elektromotor-ECU 83 steuert den ersten Wandler 61 auf der Grundlage des MG1-Anweisungsmoments Tm1* an, um so das durch den ersten Motorgenerator MG1 erzeugte Drehmoment zu regeln. Es ist zu beachten, dass, wenn das MG1-Anweisungsmoment Tm1* ”0” ist, keine elektrische Leistung zu dem ersten Motorgenerator MG1 übertragen wird.
Schritt 940: Die CPU sendet das MG2-Anweisungsmoment Tm2* an die Elektromotor-ECU 83. Die Elektromotor-ECU 83 steuert den zweiten Wandler 62 auf der Grundlage des MG2-Anweisungsmoments Tm2* an, um so das durch den zweiten Motorgenerator MG2 erzeugte Drehmoment zu regeln. Es ist zu beachten, dass, wenn das MG2-Anweisungsmoment Tm2* ”0” ist, keine elektrische Leistung zu dem zweiten Motorgenerator MG2 übertragen wird.
Wenn die momentane Schaltposition nicht die Leerlaufposition ist, geht die CPU von Schritt 915 zu Schritt 945, um zu bestimmen, ob die Anforderungsleistung Pr* kleiner als eine vorbestimmte Leistung Prth ist oder nicht (mit anderen Worten, ob der momentane Zustand ein Zustand ist, in dem der Motor 20 nicht bei dem optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkt betrieben werden kann oder nicht). Zu diesem Zeitpunkt fährt die CPU, wenn die Anforderungsleistung Pr* kleiner als die vorbestimmte Leistung Prth ist, mit Prozessen von Schritt 950 bis Schritt 960 fort, die nachstehend beschrieben sind, und führt anschließend die Prozesse von Schritt 935 und Schritt 940 durch.
Schritt 950: Die CPU sendet ein Anweisungssignal zum Stoppen des Betriebs des Motors 20 an die Motor-ECU. Dadurch wird die Zufuhr des Kraftstoffs zu dem Motor 20 gestoppt, so dass der Betrieb des Motors 20 gestoppt wird.
Schritt 955: Die CPU stellt das MG1-Anweisungsmoment Tm1* auf/bei ”0” ein.
Schritt 960: Die CPU stellt das MG2-Anweisungsmoment Tm2* auf das/bei dem Hohlradanforderungsmoment Tr* ein.
Wenn die momentane Schaltposition nicht die Leerlaufposition ist und der Anforderungsleistung Pr* gleich groß wie oder größer als eine vorbestimmte Leistung Prth ist, macht die CPU in Schritt 945 eine „Nein”-Bestimmung, um Prozesse von Schritt 965 bis Schritt 980, die nachstehend beschrieben sind, durchzuführen, und führt anschließend die Prozesse von Schritt 935 und Schritt 940 durch.
Schritt 965: Wie es oben beschrieben ist, bestimmt die CPU das Soll-Motorerzeugungsmoment Te* und die Soll-Motordrehzahl Ne* auf der Grundlage des optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkts, der dem Anforderungsleistung Pr* entspricht.
Schritt 970: Die CPU berechnet die Soll-Drehzahl Ns* des Sonnenrads 32 (das heißt die Soll-MG1-Drehzahl Nm1*) durch Einsetzen der Drehzahl Nm2 des zweiten MG, die gleich der Drehzahl Nr des Hohlrads 34 ist, und der Soll-Motordrehzahl Ne* als der Motordrehzahl Ne in die oben genannte Formel (1). Ferner berechnet die CPU das MG1-Anweisungsmoment Tm1* durch Addition des Rückkopplungsbetrags PID (Ns* – Nm1) = PID(Nm1* – Nm1), der einer Differenz zwischen ”der Soll-MG1-Drehzahl Nm1* und der Ist-Drehzahl Nm1 des erstes Motorgenerators MG1” entspricht, zu dem gemäß der oben genannten Formel (2) berechneten Wert.
Schritt 975: Die CPU bestimmt das MG2-Anweisungsmoment Tm2* auf der Grundlage der oben genannten Formel (3) und der oben genannten Formel (4). Es ist zu beachten, dass die CPU das MG2-Anweisungsmoment Tm2* auf der Grundlage der nachstehend genannten Formel (5) bestimmen kann. Tm2 = Tr* – Tm1*/ρ (5)
Schritt 980: Die CPU sendet ein Anweisungssignal an die Motor-ECU 84, so dass der Motor 20 bei dem optimalen Motorbetriebs- oder arbeitspunkt betrieben wird (mit anderen Worten, das Motorerzeugungsmoment stimmt mit dem Soll-Motorerzeugungsmoment Te* überein).
Wie es oben beschrieben ist, umfasst das Hybridfahrzeug 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das als die Antriebsquelle den Verbrennungsmotor 20 und den Elektromotor (zweiter Motorgenerator MG2) besitzt, den Schaltposition-Auswählabschnitt (den Schaltpositionssensor 92, die Schaltposition, und dergleichen), den Antriebsmodus-Auswählabschnitt (den Antriebsmodus-Auswahlschalter 91), den Beschleunigerbetätigungsbetrag-Erfassungsabschnitt (den Beschleunigerbetätigungsbetragssensor 93), den Antriebsregelungsabschnitt, und den Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt.
Der Antriebsregelungsabschnitt ist ausgelegt, um:
den Motor und den Elektromotor so anzusteuern, dass ein Antriebsmoment, das in Übereinstimmung mit dem durch den Antriebsmodus-Auswählabschnitt ausgewählten Antriebsmodus variiert und mit größer werdendem erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag größer wird, zu der mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbundenen Antriebsachse übertragen wird, wenn die Antriebsposition ausgewählt wird (siehe Schritt 905, Schritt 910, die „Nein”-Bestimmung in Schritt 915, Schritt 945 bis Schritt 980, Schritt 935 und Schritt 940); und
den Motor und den Elektromotor so anzusteuern, dass kein Antriebsmoment auf die Antriebsachse übertragen wird und die Drehzahl des Motors Null wird oder eine Drehzahl annimmt, die für den erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag irrelevant ist, und zwar unabhängig von/ungeachtet dem/des erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag(s), wenn die Leerlaufposition ausgewählt wird (siehe „Ja”-Bestimmung in dem in 9 gezeigten Schritt 915, Schritte von Schritt 920 bis Schritt 930, Schritt 935 und Schritt 940).
Der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt ist ausgelegt, um Informationen bezüglich der Schaltposition an Fahrer zu liefern, wenn die Leerlaufposition ausgewählt ist und der erfasste Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich groß wie oder größer als die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird (siehe die in 7 gezeigten Schritt 750 und 755).
Ferner ist der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt zum Einstellen der ersten Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle (APnrm) ausgelegt ist, die die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, die, wenn der erste Antriebsmodus (z. B. der Normalmodus) ausgewählt ist, auf/bei einen/einem Wert größer als der zweite Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle (APpwr) eingestellt wird, der die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, die eingestellt wird, wenn der zweite Antriebsmodus (zum Beispiel der Leistungsmodus) ausgewählt wird (siehe die in 7 und 2 gezeigten Schritte 715 bis Schritt 735).
Daher kann das geeignete Antriebsmoment auf die Antriebsachse 53 übertragen werden, unabhängig (ungeachtet) von dem (des) Antriebsmodus, selbst wenn die Schaltposition sofort nach der Leerlaufpositionsmitteilung von der Leerlaufposition in die Antriebsposition geändert wird, während die Leerlaufposition ausgewählt wurde und wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag erhöht wurde. Somit kann das Hybridfahrzeug 10 geschmeidig gestartet und/oder beschleunigt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es können verschiedene Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Zum Beispiel ist ein Antriebssystem für das Hybridfahrzeug nicht auf den Typ der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt. Das heißt, das Hybridfahrzeug kann ein Fahrzeug sein, das als die Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfasst, und das so ausgelegt ist, dass es in Übereinstimmung mit wenigstens dem Beschleunigerbetätigungsbetrag ein Antriebsmoment bei der Antriebsachse erzeugt, wenn die Antriebsposition ausgewählt wird, und so, dass es den Elektromotor stoppt, eine Kupplung löst, die zwischen der Antriebsachse und dem Motor angeordnet ist, und die Motordrehzahl auf einen vorbestimmten Wert regelt, der vom Beschleunigerbetätigungsbetrag unabhängig ist, wenn die Leerlaufposition ausgewählt wird.
Ferner ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle so eingestellt, dass der Wert Tst der konstante Wert ist, unabhängig vom Antriebsmodus, jedoch kann ”jede Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle für jeden Antriebsmodus” so bestimmt werden, dass die Werte Tst voneinander verschieden sind, je nach Antriebsmodus, solange der Beschleunigungsruck nicht auftritt. Ferner kann die Korrektur der Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrag der Schwelle ΔAPspd weggelassen werden (das heißt, der Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrag der Schwelle ΔAPspd kann immer ”0” sein). Ferner kann der Fahrzeuggeschwindigkeits-Korrekturbetrag der Schwelle ΔAPspd in Abhängigkeit von dem ausgewählten Antriebsmodus variiert werden. Ferner kann die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und des ausgewählten Antriebsmodus unter Verwendung einer Tabelle, die eine ”Beziehung zwischen dem ausgewählten Antriebsmodus, der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und der Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle APth” definiert, direkt gewonnen werden.
Der erfasste Beschleunigerbetätigungsbetrag AP kann ein Verlagerungsbetrag eines Elements zur Eingabe einer Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer sein, wie etwa ein Beschleunigungshebel (z. B. ein Joystick). Die Leerlaufpositionsmitteilung kann entweder nur unter Verwendung der Tonerzeugungsvorrichtung 7 oder nur unter Verwendung der Anzeige durch den Mitteilungsanzeiger 73 erfolgen. Ferner kann die Leerlaufpositionsmitteilung durch Ändern einer Farbe eines Buchstaben ”N” in dem Schaltpositionsanzeiger 74 erfolgen oder durch Blinken des Buchstaben ”N.” Ferner kann die CPU, wenn die Temperatur THW des Kühlwassers des Motors 20 niedriger als eine Kühlwassertemperaturschwelle THWth ist und es somit notwendig ist, die Aufwärmung des Katalysators zu beschleunigen, oder dergleichen, die Motordrehzahl Ne auf/bei einen/einem konstanten Wert (Leerlaufdrehzahl) einstellen, und zwar unabhängig von dem Beschleunigungs-Betätigungsbetrag, und so einen Zündzeitpunkt des Motors 20 zu verzögern.

Claims

Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als Antriebsquelle und mit: einem Schaltposition-Auswählabschnitt, durch den wenigstens entweder eine Leerlaufposition oder eine Antriebsposition als eine Schaltposition durch einen Fahrer auswählbar ist; einem Antriebsmodus-Auswählabschnitt, durch den einer von wenigstens zwei Antriebsmodi durch den Fahrer auswählbar ist; einem Beschleunigerbetätigungsbetrag-Erfassungsabschnitt zum Erfassen eines Beschleunigerbetätigungsbetrags, der durch den Fahrer variiert wird; einem Antriebsregelungsabschnitt zum Ansteuern des Motors und des Elektromotors, um so ein Antriebsmoment, das in Abhängigkeit von dem durch den Antriebsmodus-Auswählabschnitt ausgewählten Antriebsmodus variiert und mit größer werdendem Beschleunigerbetätigungsbetrag größer wird, auf eine Antriebsachse zu übertragen, die mit Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden ist, wenn die Antriebsposition ausgewählt wird; und zum Ansteuern des Motors und des Elektromotors derart, dass kein Antriebsmoment auf die Antriebsachse übertragen wird und eine Drehzahl des Motors Null wird oder eine Drehzahl irrelevant für den erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag ist, und zwar unabhängig von dem erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag, wenn die Leerlaufposition ausgewählt wird; und einem Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt zum Übermitteln einer vorbestimmten Information bezüglich der Schaltposition an den Fahrer, wenn die Leerlaufposition ausgewählt wird und der erfasste Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich groß wie oder größer als eine Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle wird, wobei, der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt zum Variieren der Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Antriebsmodus ausgelegt ist.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei, die wenigstens zwei Antriebsmodi einen ersten Antriebsmodus und einen zweite Antriebsmodus umfassen, und der zweite Antriebsmodus ein Antriebsmodus ist, in dem das Antriebsmoment, das größer als das in dem ersten Modus auf die Antriebsachse übertragene Antriebsmoment ist, auf die Antriebsachse übertragen wird, wenn die Antriebsposition ausgewählt wird und der Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich einem beliebigen Beschleunigerbetätigungsbetrag ist, und der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt zum Einstellen einer ersten Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ausgelegt ist, die die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, die einzustellen ist, wenn der erste Antriebsmodus bei einem Wert ausgewählt wird, der größer als eine zweite Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, die die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, die einzustellen ist, wenn der zweite Antriebsmodus ausgewählt wird.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 2, wobei, der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt zum Einstellen der ersten Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle und der zweiten Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ausgelegt ist, und zwar derart, dass: das auf die Antriebsachse übertragene Antriebsmoment, wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich der ersten Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, wenn der erste Antriebsmodus ausgewählt wird und die Antriebsposition ausgewählt wird, und das auf die Antriebsachse übertragene Antriebsmoment, wenn der Beschleunigerbetätigungsbetrag gleich der zweiten Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle ist, wenn der zweite Antriebsmodus ausgewählt wird und die Antriebsposition ausgewählt wird, gleich sind.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, das ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, und wobei der Antriebsregelungsabschnitt ausgelegt ist, um den Motor und den Elektromotor so anzusteuern, dass das Antriebsmoment mit größer werdender Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner wird, wenn die Antriebsposition ausgewählt wird; und der Schaltpositionsinformations-Bereitstellungsabschnitt ausgelegt ist, um die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle so zu variieren, dass die Beschleunigerbetätigungsbetragschwelle mit größer werdender erfasster Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.