DE112012006106B4

DE112012006106B4 - Fahrzeugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112012006106B4
Application number: DE112012006106.3T
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Imai Keita; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Imamura Tatsuya; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Okuda Kouichi; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Matsubara Tooru; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Kitahata Takeshi; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KA Kumazaki Kenta; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Hiasa Yasuhiro; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAI Kato Shunya; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Tabata Atsushi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: IN2014DN08640A; CN104203694B; JP5817920B2; DE112012006106T5; JPWO2013145104A1; CN104203694A; KR20140139036A; US20150046011A1; WO2013145104A1; US9457795B2; KR101519807B1

Abstract

Steuervorrichtung (80) eines Fahrzeugs (10; 100; 200; 300) mit einem ersten Elektromotor (MG1), der ein Startmoment für einen Maschinen-(14) start ausgibt, einem zweiten Elektromotor (MG2), der mit Rädern (24; 30) gekoppelt ist, einer Elektrospeichervorrichtung (52), die elektrische Energie zu/von jeweils dem ersten und zweiten Elektromotor zuführt/empfängt, und die Steuervorrichtung eines Fahrzeugs konfiguriert ist, um eine Motorfahrt durch einen Motor unter Verwendung nur des zweiten Elektromotors, eine Motorfahrt durch zwei Motoren unter Verwendung des ersten Elektromotors und des zweiten Elektromotors, und eine Maschinenfahrt unter Verwendung einer Antriebskraftquelle umfassend die Maschine auszuwählen, wobeieine Ladungskapazität (SOC) der Elektrospeichervorrichtung, die eine Auswahl der Motorfahrt durch zwei Motoren zulässt, höher ist als eine Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung, die eine Auswahl der Motorfahrt durch einen Motor zulässt, wobeibei der Motorfahrt durch zwei Motoren und der Maschinenfahrt eine größere Antriebskraft als bei der Motorfahrt durch einen Motor erzeugt wird, wobeiwährend die Motorfahrt durch einen Motor bei einer Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einem zuvor definierten ersten Schwellenwert durchgeführt wird, wenn eine Antriebsanforderungsgröße des Fahrers an das Fahrzeug erhöht wird, dass diese die Antriebskraft der Motorfahrt durch einen Motor übersteigt,wenn die Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, der höher als der erste Schwellenwert definiert ist, die Motorfahrt durch zwei Motoren ausgewählt wird, wobeiwenn die Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung kleiner als der zweite Schwellenwert ist, die Maschinenfahrt ausgewählt wird, und wobeiwenn eine kontinuierliche Betriebszeit unter einem Fahrzustand bei hoher Last länger ist, der zweite Schwellenwert höher gesetzt wird als im Vergleich dazu, wenn die Zeit kürzer ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs, das einen zum Maschinenstart verwendeten Elektromotor als eine Antriebskraftquelle während einer Motorfahrt verwendet.
HINTERGRUND
Es ist ein Fahrzeug bekannt, das einen ersten Elektromotor, der ein Startmoment bei dem Maschinenstart ausgibt, und einen zweiten Elektromotor, der mit Rädern gekoppelt ist, umfasst. Beispielsweise entspricht dies einem in der JP 2004 - 208 477 A beschriebenen Hybridfahrzeug. In der Beschreibung der JP 2004 - 208 477 A umfasst das Hybridfahrzeug eine Maschine und einen ersten Motor, der mit einem Antriebssystem (Antriebsstrang) von Vorderrädern gekoppelt ist, und einem zweiten Motor, der mit einem Antriebssystem von Hinterrädern gekoppelt ist, und kann auf einen Modus des Verwendens der Maschine und/oder des ersten Motors zum Antreiben der Vorderräder, und auf einen Modus des Verwendens des zweiten Motors zum Antreiben der Hinterräder umgeschaltet werden, und kann in Abhängigkeit auf einen Fahrzustand durch einen Vierradantrieb fahren. Ferner offenbart die DE 103 18 882 A1 ein Energiemanagement für ein Kraftfahrzeug, wobei ein Generatorbetrieb einer Elektromaschine durch einen Verbrennungsmotor bei Unterschreiten eines Ladezustand-Schwellwertes einer Batterie mit einer variablen Leistungsabgabe freigegeben wird, und die Leistungsabgabe mindestens in Abhängigkeit des Ladezustands der Batterie begrenzbar ist. Die WO 2008/ 077 346 A1 zeigt ein Hybridleistungsausgabesystem das in einem rein elektrischen Betrieb betreibbar ist, wobei, wenn ein Fahrzeug aus dem Ruhezustand gestartet wird oder sich bei einer niedrigen Geschwindigkeit fortbewegt, ein zweiter Motor so betrieben wird, dass er allein die Räder antreibt, wenn die Geschwindigkeit bis zu einem bestimmten Wert ist, bei dem ein erster Motor mit einer höheren Effizienz arbeiten kann, der erste Motor so betrieben wird, dass er allein die Räder antreibt, und wenn die Geschwindigkeit moderat ist, der erste und der zweite Motor zum Antreiben der Räder zusammenarbeiten. Schließlich beschreibt die WO 2010/ 052 766 A1 ein Hybridfahrzeug, bei dem eine Batterie-ECU einen Ladezustand und eine Temperatur einer Energiespeichereinheit erfasst und den Ladezustand und die Temperatur an eine HV-ECU überträgt. Die HV-ECU berechnet die zulässige Lade-/Entladeleistung der Energiespeichereinheit auf der Grundlage des Ladezustands und der Temperatur der Energiespeichereinheit und stellt die steuerungsspezifische zulässige Lade-/Entladeleistung ein, indem sie die zulässige Lade-/Entladeleistung so korrigiert, dass die zu ändernde zulässige Lade-/Entladeleistung auf eine vorbestimmte erste Änderungsgeschwindigkeit begrenzt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Wie in der JP 2004 - 208 477 A beschrieben ist, wenn der Motorbetrieb bzw. die Motorfahrt durch Verwenden von zwei Elektromotoren durchgeführt werden kann, eine größere Antriebskraft [N] (was die gleiche Bedeutung wie ein Antriebsmoment [Nm], etc. aufweist) erzeugt werden kann, als im Vergleich zu dem Motorbetrieb bzw. der Motorfahrt unter Verwendung von einem Elektromotor. Diese beiden Elektromotoren können in entsprechend effizienteren Betriebspunkten betrieben werden. Daher ist es nützlich, ein Fahrzeug mit mindestens zwei Elektromotoren zu bewirken, um den Motorbetrieb bzw. die Motorfahrt unter Verwendung von zwei Elektromotoren durchzuführen. Jedoch wird bei der Motorfahrt unter Verwendung von zwei Elektromotoren der zum Motorstart verwendete erste Elektromotor ebenso für die Motorfahrt verwendet. Mit anderen Worten muss der erste Elektromotor zwei Funktionen aufweisen. Daher wird bei der Motorfahrt unter Verwendung von Elektromotoren der erste Elektromotor von einem Zustand, in dem der erste Elektromotor für die Motorfahrt verwendet wird, für den Maschinenstart verwendet, und daher, im Vergleich des Verwendens des ersten Elektromotors für den Maschinenstart von einem freien Zustand, wie während einer Motorfahrt unter Verwendung nur des zweiten Elektromotors, wird eine Maschinenstartsteuerung kompliziert, und ein Ruck bei dem Maschinenstart (Maschinenstartruck) tritt wahrscheinlicher auf. Das vorstehend beschriebene Problem ist unbekannt, und es wurde bisher kein Vorschlag gemacht, um die Möglichkeit der Motorfahrt unter Verwendung von zwei Elektromotoren aufzuweisen, wobei eine Auftrittsfrequenz bzw. -häufigkeit eines Maschinenstartrucks verknüpft mit einem Maschinenstart während der Motorfahrt unter Verwendung der beiden Elektromotoren unterbunden wird.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieser Situationen gemacht, und daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen, die dazu fähig ist, eine Auftrittsfrequenz eines Maschinenstartrucks bei dem Maschinenstart von einer Motorfahrt (der bei einer Motorfahrt erfolgt) durch zwei Motoren zu unterbinden.
Mittel zum Lösen des Problems
Um die Aufgabe zu erlangen, stellt der erste Aspekt der Erfindung eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 bereit. Alternativ stellt der zweite Aspekt der Erfindung eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Patentanspruch 2 bereit. Alternativ stellt der dritte Aspekt der Erfindung eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß Patentanspruch 5 bereit.
Effekte der Erfindung
Folglich gilt, dass weil die Motorfahrt durch zwei Motoren ausgewählt wird, während die Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung höher als im Vergleich zu der Motorfahrt durch einen Motor ist, eine Zeit bis zu einem Umschalten auf die Maschinenfahrt nach einem Umschalten auf die Motorfahrt durch zwei Motoren (d.h. Zeit, bis die Maschine gestartet wird) verlängert wird. Während dieser Periode kann eine Maßnahme, wie etwa ein Starten der Maschine von der bzw. ausgehend von der Motorfahrt durch einen Motor, durch Nutzen einer Gelegenheit des Umschaltens auf die Motorfahrt durch einen Motor implementiert werden, und das Umschalten ausgehend von der Motorfahrt durch zwei Motoren auf die Maschinenfahrt selbst wird kaum verursacht. Aus einem anderen Gesichtspunkt gilt, dass weil die Motorfahrt durch zwei Motoren nicht bei einer niedrigeren Ladungskapazität ausgewählt wird, was zu einem relativ frühen Umschalten auf die Maschinenfahrt nach dem Umschalten auf die Motorfahrt durch zwei Motoren führt, d.h., weil ein Umschalten auf die Motorfahrt durch zwei Motoren erschwert wird, wird das Umschalten ausgehend von der Motorfahrt durch zwei Motoren auf die Maschinenfahrt selbst kaum verursacht. Weil die Zeitdauer der Motorfahrt nach dem Umschalten auf die Motorfahrt durch zwei Motoren verlängert wird, oder die Maschine früher gestartet wird, um ein Umschalten auf die Motorfahrt durch zwei Motoren zu erschweren, das Umschalten ausgehend von der Motorfahrt durch zwei Motoren auf die Maschinenfahrt selbst kaum bewirkt wird. Daher kann die Auftrittsfrequenz eines Maschinenstartrucks bei dem Maschinenstart ausgehend von der Motorfahrt durch zwei Motoren unterbunden werden.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen gezeigt.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung zum Erläutern einer allgemeinen Konfiguration eines Fahrzeugs, an dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, und ist eine Blockdarstellung zum Erläutern eines Hauptabschnitts eines an dem Fahrzeug angebrachten Steuersystems.
2 ist eine Funktionsblockdarstellung zum Erläutern eines Hauptabschnitts einer Steuerfunktion einer elektronischen Steuervorrichtung.
3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines EV/EHV-Bereichs-Kennfelds darstellt, das zum Umschalten zwischen einer EV-Fahrt und einer EHV-Fahrt verwendet wird.
4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines SOC-Schwellenwert-Kennfelds A darstellt, das zum Einstellen eines SOC-Schwellenwerts verwendet wird.
5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines SOC-Schwellenwert-Kennfelds B darstellt, das zum Einstellen eines SOC-Schwellenwerts verwendet wird.
6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines SOC-Schwellenwert-Kennfelds C darstellt, das für eine Einstellung eines SOC-Schwellenwerts verwendet wird.
7 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Hauptabschnitts der Steueroperation der elektronischen Steuervorrichtung d.h., die Steueroperation zum Unterbinden einer Auftrittsfrequenz eines Maschinenstartrucks bei dem Maschinenstart ausgehend von der Zwei-Motor-EV-Fahrt.
8 ist eine Darstellung zum Erläutern eines weitern Hybridfahrzeugs, an dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
9 ist eine Kollineardarstellung, die dazu fähig ist, Drehzahlen von Drehelementen in einer Planetengetriebevorrichtung relativ darzustellen, wobei ein Fahrzustand dargestellt ist, wenn sich eine Eingriffskupplung in Eingriff befindet.
10 ist eine Darstellung eines Beispiels eines Zustands von Momenten bei dem Maschinenstart in der gleichen Kollineardarstellung wie in 9.
11 ist eine Darstellung zum Erläutern eines weitern Hybridfahrzeugs, an dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
12 ist eine Darstellung zum Erläutern eines weitern Hybridfahrzeugs, an dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.

METHODE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in der Steuervorrichtung eines in dem zweiten oder dritten Aspekt der Erfindung beschriebenen Fahrzeugs der zweite Schwellenwert basierend auf einer kontinuierlichen Betriebszeit unter einem Fahrzustand bei hoher Last, in dem eine Abnahmegeschwindigkeit einer Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit ist (oder bei der eine Antriebsanforderungsgröße durch den Fahrer an das Fahrzeug größer oder gleich einer vorbestimmten Anforderungsgröße ist) geändert. Wenn beispielsweise die kontinuierliche Betriebszeit länger ist, wird der Schwellenwert erhöht als im Vergleich dazu, wenn die Zeit kürzer ist. Als eine Folge gilt, dass während eine länger Zeitdauer der Motorfahrt durch zwei Motoren dazu tendiert, ein Umschalten auf die Maschinenfahrt zu begünstigen, weil die Zeitdauer der Motorfahrt durch zwei Motoren vorhergesagt ist, um den Schwellenwert in Abhängigkeit auf eine unmittelbar folgende kontinuierliche Betriebszeit unter dem Fahrzustand bei hoher Last unter Berücksichtigung der Fahrzeugmasse, dem Straßenzustand, der Fahrerangewohnheit, etc., zu ändern, das Umschalten ausgehend von der Motorfahrt durch zwei Motoren auf die Maschinenfahrt selbst kaum bewirkt wird.
Vorzugsweise wird in der Steuervorrichtung eines Fahrzeugs, die in dem zweiten oder dritten Aspekt der Erfindung beschrieben ist, der Schwellenwert (insbesondere der zweite Schwellenwert) basierend auf einer Abnahmegeschwindigkeit einer Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung geändert. Wenn beispielsweise die Abnahmegeschwindigkeit einer Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung schneller ist, wird der Schwellenwert erhöht als im Vergleich dazu, wenn die Geschwindigkeit niedriger ist. Als eine Folge gilt, dass während eine schnellere Abnahmegeschwindigkeit einer Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung nach einem Umschalten auf die Motorfahrt durch zwei Motoren dazu tendiert, das Umschalten auf die Maschinenfahrt zu begünstigen, weil der Schwellenwert in Abhängigkeit auf der Abnahmegeschwindigkeit der Ladungskapazität unter Berücksichtigung des Fahrzustands bei hoher Last und einem Zustand einer elektrischen Last, wie etwa einer Klimaanlage, etc., geändert wird, das Umschalten ausgehend von der Motorfahrt durch zwei Motoren auf die Maschinenfahrt selbst kaum bewirkt wird.
Vorzugsweise wird der zweite Schwellenwert basierend auf einer zukünftigen Fahrdistanz, die durch die Motorfahrt erzielbar ist, die sequentiell in einem Fahrzustand bestimmt wird, während eine Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung abnimmt, geändert. Wenn beispielsweise die zukünftige Fahrdistanz länger ist, wird der Schwellenwert verringert als im Vergleich dazu, wenn die Distanz kürzer ist. Als eine Folge gilt, dass obwohl wenn der zweite Schwellenwert basierend auf der kontinuierlichen Betriebszeit unter dem Fahrzustand bei hoher Last geändert wird, oder wenn der zweite Schwellenwert basierend auf einer Abnahmegeschwindigkeit einer Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung geändert wird, wenn der zweite Schwellenwert erhöht wird, die Maschine an der Seite einer längeren zukünftigen Fahrdistanz, die durch die Motorfahrt erzielbar ist, gestartet, weil der Schwellenwert in Abhängigkeit auf der zukünftigen Fahrdistanz geändert wird, das Umschalten ausgehend von der Motorfahrt durch zwei Motoren auf die Maschinenfahrt selbst kaum verursacht wird. Das Umschalten auf die Maschinenfahrt wird kaum verursacht, weil die zukünftige Fahrdistanz, die durch den Motor erzielbar ist, lange ist.
Vorzugsweise ist in der Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einem des ersten bis dritten Aspekts der Erfindung ein Differentialmechanismus enthalten, der eine Vielzahl von drehenden bzw. Drehelementen aufweist, die entsprechend mit dem ersten Elektromotor, dem zweiten Elektromotor und der Maschine gekoppelt sind; wobei der Differentialmechanismus ein mit dem ersten Elektromotor gekoppeltes Drehelement, ein Drehelement, das ein Ausgabedrehelement ist und mit den Rädern in einer Kraft übertragbaren Weise gekoppelt ist, und ein mit einer Kurbelwelle der Maschine gekoppeltes Drehelement als die Vielzahl der Drehelemente umfasst; der zweite Elektromotor mit den Rädern in einer Kraft übertragbaren Weise gekoppelt ist; weiterhin ein Sperrmechanismus enthalten ist, der eines der Drehelemente, das sich von den mit dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor gekoppelten unterscheidet, mit einem Nicht-Drehelement durch eine Sperrbetätigung koppelt; und wenn die Maschine während der Motorfahrt unter Verwendung der Ausgabemomente von sowohl dem ersten Elektromotor als auch dem zweiten Elektromotor während eines Zustands der Sperrbetätigung des Sperrmechanismus gestartet wird, der Sperrmechanismus bewirkt wird, um eine Nicht-Sperrbetätigung durchzuführen, um ein Kurbelmoment zum Starten der Maschine durch den ersten Elektromotor auszugeben, und ein Reaktionsmoment des Kurbelmoments durch den zweiten Elektromotor zu kompensieren. Auf diese Weise kann die Motorfahrt durch einen Motor, die Motorfahrt durch zwei Motoren, und die Maschinenfahrt ausgewählt werden.
Vorzugsweise umfasst in der Steuervorrichtung eines Fahrzeugs gemäß einem des ersten bis dritten Aspekts der Erfindung, das Fahrzeug einen Differentialmechanismus mit einer Vielzahl von Drehelementen, die entsprechend mit dem ersten Elektromotor, dem zweiten Elektromotor und der Maschine gekoppelt sind, und einer Verbindungs/Abtrenn-Kupplung, die einen Kraftübertragungspfad zwischen der Maschine und dem mit dem ersten Elektromotor gekoppelten Drehelement derart verbindet/abtrennt, dass ein Drehelement, das mit keinem des ersten und zweiten Elektromotors gekoppelt ist, als ein Ausgabedrehelement verwendet wird, und wenn die Maschine während der Motorfahrt gestartet wird, während das Fahrzeug bei gelöster Verbindungs/Abtrenn-Kupplung fährt, das Startmoment durch den mit der Verbindungs/Abtrenn-Kupplung gekoppelten ersten Elektromotor ausgegeben wird, während sich die Verbindungs/Abtrenn-Kupplung in Eingriff befindet. Auf diese Weise kann die Motorfahrt durch einen Motor, die Motorfahrt durch zwei Motoren, und die Maschinenfahrt ausgewählt werden.
Vorzugsweise kann das Fahrzeug ein bekanntes Hybridfahrzeug sowie ein sogenanntes Plug-in-Hybridfahrzeug, bei dem die Elektrospeichervorrichtung durch eine Ladestation, eine Haushaltsenergiequelle, etc., aufladbar ist, sein. Insbesondere gilt, dass weil bei dem Plug-in-Hybridfahrzeug angenommen wird, dass zulässige maximale Eingabe/Ausgabewerte der Elektrospeichervorrichtung größer als bei dem Hybridfahrzeug gemacht werden können, die Motorfahrt in einem Bereich durchgeführt werden kann, in dem beispielsweise ein größerer Antriebsanforderungsbereich abgedeckt wird. In diesem Fall kann verhindert werden, dass die Elektromotoren in deren Größe ansteigen, indem ermöglicht wird, dass sowohl der erste als auch der zweite Elektromotor als Fahrantriebskraftquellen verwendet werden, als beispielsweise den zweiten Elektromotor größer auszulegen.
Nun wird ein Beispiel der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erstes Beispiel
1 ist eine Darstellung zum Erläutern einer allgemeinen Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 10 (nachstehend als Fahrzeug 10 bezeichnet), an dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, und ist eine Blockdarstellung zum Erläutern eines Hauptabschnitts eines Steuersystems, das zum Steuern der Abschnitte des Fahrzeugs 10 angebracht ist. In 1 umfasst eine Antriebsvorrichtung 12, die das Fahrzeug 10 bildet, einen Frontantriebsabschnitt 12A und einen Heckantriebsabschnitt 12B.
Der Frontantriebsabschnitt 12A umfasst eine Maschine 14, die eine Brennkraftmaschine ist, sowie eine erste Kupplung C1, einen ersten Elektromotor MG1, eine bekannte Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 16, die dazu fähig ist, eine Ausgangsdrehung auf eine positive Seite und eine negative Seite bezüglich einer Eingangsdrehung gemäß einer Eingriffsbetätigung einer Eingriffsvorrichtung umzuschalten, ein bekanntes stufenlos variables Getriebe der Riemenart 18, eine zweite Kupplung C2, ein erstes Zahnradpaar 20, und eine Front-Differentialgetriebevorrichtung 22, die in dieser Reihenfolge ausgehend von der Seite der Maschine 14 angebracht sind und miteinander in Reihe gekoppelt sind, und treibt Front-Antriebsräder 24 an, die ein Paar eines linken und rechten Vorderrädern sind. Wie vorstehend beschrieben, sind die Maschine 14 und der erste Elektromotor MG1 derart verbunden, dass eine Antriebskraft an die Front-Antriebsräder 24 übertragen werden kann.
Der Heckantriebsabschnitt 12B umfasst einen zweiten Elektromotor MG2, sowie ein zweites Zahnradpaar 26 und eine Heck-Differentialgetriebevorrichtung 28, die in dieser Reihenfolge ausgehend von der Seite des zweiten Elektromotors MG2 angebracht sind und miteinander in Reihe gekoppelt sind, und treibt Heck-Antriebsräder 30 an, die ein Paar eines linken und rechten Hinterrädern sind. Wie vorstehend beschrieben ist der zweite Elektromotor MG2 derart gekoppelt, dass eine Antriebskraft an die Heck-Antriebsräder 30 übertragen werden kann.
Sowohl der erste Elektromotor MG1 als auch der zweite Elektromotor MG2 sind AC-Synchron-Motorgeneratoren, die Funktionen eines Elektromotors und eines elektrischen Generators aufweisen, und sind elektrisch mit einer Elektrospeichervorrichtung 52 verbunden, so dass elektrische Energie über einen Inverter 54 zu/von der in dem Fahrzeug 10 enthaltenen Elektrospeichervorrichtung 52 abgegeben/aufgenommen werden kann. Der erste Elektromotor MG1 ist eine erste drehende Maschine, die mechanisch über die erste Kupplung C1 mit der Maschine 14 gekoppelt ist, und wirkt als ein Startermotor, der ein Startmoment bei dem Maschinenstart ausgibt. Der zweite Elektromotor MG2 ist eine zweite drehende Maschine, die mechanisch mit den Heck-Antriebsrädern 30 gekoppelt ist.
Sowohl die erste Kupplung C1 als auch die zweite Kupplung C2 bestehen aus einer bekannten Kupplung der Nass-Mehrplattenart, und ein Eingriff/Lösen von diesen wird durch eine Hydrauliksteuerschaltung 50 gesteuert. Die erste Kupplung C1 ist zwischen der Maschine 14 und dem ersten Elektromotor MG1 angebracht. Die zweite Kupplung C2 ist zwischen einer Getriebeausgabewelle 32 angebracht, die als ein Ausgabedrehelement des stufenlos variablen Getriebes der Riemenart 18 und der Front-Antriebsräder 24 wirkt. Die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 sind eine Verbindungs/Abtrenn-Vorrichtung, die dazu fähig ist, die Kopplung der Maschine 14 zu/von den Front-Antriebsrädern 24 zu verbinden/abzutrennen. In dem abgetrennten Zustand der Verbindungs/Abtrennvorrichtung wird die erste Kupplung C1 und/oder die zweite Kupplung C2 gelöst, so dass keine Kraft übertragen werden kann, und in dem verbundenen Zustand der Verbindungs/Abtrenn-Vorrichtung befinden sich sowohl die erste Kupplung C1 als auch die zweite Kupplung C2 in einer Kraft übertragbaren Weise in Eingriff.
Das Fahrzeug 10 umfasst eine elektronische Steuervorrichtung 80 als eine Steuervorrichtung, die die Abschnitte des Fahrzeugs 10 steuert. Die elektronische Steuervorrichtung 80 umfasst beispielsweise eine CPU, einen RAM, einen ROM und eine I/O-Schnittstelle, und die CPU führt Signalverarbeitungen gemäß zuvor in dem ROM gespeicherten Programmen aus, während eine temporäre Speicherfunktion des RAM verwendet wird, um verschiedene Steuerungen des Fahrzeugs 10 bereitzustellen. Beispielsweise stellt die elektronische Steuervorrichtung 80 eine Fahrzeugsteuerung, wie etwa eine Hybridantriebssteuerung bezüglich der Maschine 40, des ersten Elektromotors MG1, des zweiten Elektromotors MG2, etc., eine Schaltsteuerung des stufenlos variablen Getriebes der Riemenart 18, und eine Eingriffssteuerung der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 bereit, und ist separat für die verschiedenen Steuerungen, wie benötigt, konfiguriert. Die elektronische Steuervorrichtung 80 wird mit verschiedenen Signalen (z. B. eine Maschinendrehzahl Ne, die eine Drehzahl der Maschine 14 ist, eine Getriebeeingangsdrehzahl Nin, die eine Drehzahl eines Eingangsdrehelements des stufenlos variablen Getriebes der Riemenart 18 ist, eine Getriebeausgangsdrehzahl Nout, die eine Drehzahl der Getriebeausgabewelle 32 entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, eine erste Elektromotordrehzahl Nmg1, die eine Drehzahl des ersten Elektromotors MG1 ist, eine zweite Elektromotordrehzahl Nmg2, die eine Drehzahl des zweiten Elektromotors MG2 ist, ein Beschleunigeröffnungsgrad Acc entsprechend einer Antriebsanforderungsgröße des Fahrers, und einen Ladungszustand (Ladungskapazität) SOC (der Elektrospeichervorrichtung 52) basierend auf Erfassungswerten von verschiedenen Sensoren (z.B. einem Maschinendrehzahlsensor 60, einem Getriebeeingangsdrehzahlsensor 62, einem Getriebeausgangsdrehzahlsensor 64, einem ersten Elektromotordrehzahlsensor 66, wie etwa ein Resolver, ein zweiter Elektromotordrehzahlsensor 68, wie etwa ein Resolver, einen Beschleunigeröffnungsgradsensor 70, und ein Batteriesensor 72), die an dem Fahrzeug 10 angebracht sind, versorgt. Die elektronische Steuervorrichtung 80 führt verschiedene Anweisungssignale (z.B. ein Maschinensteuerungsanweisungssignal Se, ein Hydrauliksteuerungsanweisungssignal Sp, und ein Elektromotorsteueranweisungssignal Sm) zu Vorrichtungen (z.B. die Maschine 14, die Hydrauliksteuerschaltung 50 und den Inverter 54), die an dem Fahrzeug 10 angebracht sind, zu.
2 ist eine Funktionsblockdarstellung zum Erläutern eines Hauptabschnitts der Steuerfunktion der elektronischen Steuervorrichtung 80. In 2, weist eine Hybridsteuereinrichtung d.h., ein Hybridsteuerabschnitt 82, beispielsweise eine Funktion als ein Maschinenantriebssteuerabschnitt, der den Antrieb der Maschine 14 steuert, eine Funktion als ein Elektromotorbetriebssteuerabschnitt, der Operationen des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 als eine Antriebskraftquelle oder ein Elektrogenerator über den Inverter 54 steuert, und eine Funktion als ein Kupplungssteuerabschnitt, der Betätigungen der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 über die Hydrauliksteuerschaltung 50 steuert, auf, und stellt eine Steuerung des Hybridantriebs durch die Maschine 14, den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2 durch diese Steuerfunktionen bereit.
Der Hybridsteuerabschnitt 82 berechnet eine Anforderungsantriebskraft Ftgt als ein Antriebsanforderungsbetrag des Fahrers an das Fahrzeug 10 basierend auf dem Fahrpedal- bzw. Beschleunigeröffnungsgrad Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der Hybridsteuerabschnitt 82 steuert die Fahrantriebskraftquelle (die Maschine 14, den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2) derart, dass die Anforderungsantriebskraft Ftgt in Anbetracht eines Getriebeverlustes, einer Anbauteillast, eines Übersetzungsverhältnisses des stufenlos variablen Getriebes der Riemenart 18, der Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52, etc., erlangt wird. Die Antriebsanforderungsgröße kann nicht nur die Anforderungsantriebskraft Ftgt [N] an Rädern sein, sondern ebenso ein Anforderungsantriebsmoment [Nm] oder eine Anforderungsantriebsleistung [W] an Rädern, der Beschleunigeröffnungsgrad Acc [%], etc., sein.
3 ist eine Darstellung einer Beziehung (EV/EHV-Bereichskennfeld) mit einer EV-EHV-Umschaltlinie (durchgezogene Linie), die einen Bereich in einen Motorfahrbereich (EV-Bereich) und einen Maschinenfahrbereich (EHV-Bereich) aufteilt, die zuvor in zweidimensionalen Koordinaten unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Anforderungsantriebskraft Ftgt als Variable definiert sind. Der EV-Bereich ist ein Bereich, in dem die Anforderungsantriebskraft Ftgt lediglich durch die Elektromotoren MG (der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2) unterstützt werden kann, und der EHV-Bereich ist ein Bereich, in dem die Anforderungsantriebskraft Ftgt nicht unterstützt werden kann, wenn nicht mindestens die Maschine 14 verwendet wird. Wenn beispielsweise ein durch die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Anforderungsantriebskraft Ftgt angegebene Fahrzeugzustand innerhalb des EV-Bereichs liegt, stellt der Hybridsteuerabschnitt 82 einen Motorfahrmodus (nachstehend, EV-Modus) her, um einen Betrieb der Maschine 14 zu stoppen, und die Motorfahrt (EV-Fahren) durch Verwenden lediglich der Elektromotoren MG als die Fahrantriebskraftquelle zum Fahren durchzuführen. Wenn andererseits beispielsweise der Fahrzeugzustand innerhalb des EHV-Bereichs liegt, stellt der Hybridsteuerabschnitt 82 einen Maschinenfahrmodus her, d.h. ein Hybridfahrmodus (nachstehend, EHV-Modus), um die Maschinenfahrt, d h., die Hybridfahrt (EHV-Fahrt) unter Verwendung mindestens der Maschine 14 als die Fahrantriebskraftquelle zum Fahren durchzuführen.
Die EV-Fahrt in diesem Beispiel kann beispielsweise als EV-Fahrt mit einem Motor unter Verwendung nur des zweiten Elektromotors MG2 (nachstehend als ein Motor-EV-Fahrt), und eine EV-Fahrt mit zwei Motoren unter Verwendung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 (nachstehend als Zwei-Motor-EV-Fahrt) durchgeführt werden. Das EV/EHV-Bereichskennfeld von 3 weist ebenso eine 1M-2MEV-Umschaltlinie (gestrichelte Linie) auf, die den EV-Bereich in vordefinierte Einmotor- und Zweimotor-EV-Bereiche aufteilt. Der Einmotor-EV-Bereich ist der EV-Bereich, in dem die Anforderungsantriebskraft Ftgt nur durch einen Motor unterstützt werden kann, der der zweite Elektromotor MG2 ist, und der Zweimotor-EV-Bereich ist der EV-Bereich, in dem die Anforderungsantriebskraft Ftgt nicht unterstützt werden kann, wenn nicht sowohl der erste Elektromotor MG1 als auch der zweite Elektromotor MG2 verwendet werden. Daher kann die Zweimotor-EV-Fahrt und die Maschinenfahrt eine größere Antriebskraft als im Vergleich zu der Einmotor-EV-Fahrt erzeugen. Wenn beispielsweise der Fahrzeugzustand innerhalb des Einmotor-EV-Bereichs liegt, stellt der Hybridsteuerabschnitt 82 den Einmotor-EV-Modus her, um eine Einmotor-EV-Fahrt unter Verwendung nur des zweiten Elektromotors MG2 als die Fahrantriebskraftquelle zum Fahren durchzuführen. Wenn andererseits beispielsweise der Fahrzeugzustand innerhalb des Zweimotor-EV-Bereichs liegt, stellt der Hybridsteuerabschnitt 82 den Zweimotor-EV-Modus her, um eine Zweimotor-EV-Fahrt unter Verwendung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 als die Fahrantriebskraftquellen zum Fahren durchzuführen. Wenn der Zweimotor-EV-Modus hergestellt ist, bewirkt der Hybridsteuerabschnitt 82 den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2, die Anforderungsantriebskraft Ftgt basierend auf einer Betriebseffizienz des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 zu teilen. Wie vorstehend beschrieben, können in diesem Beispiel die Einmotor-EV-Fahrt, die Zweimotor-EV-Fahrt und die Maschinenfahren unter Verwendung der Antriebskraftquelle umfassend die Maschine 14, ausgewählt werden. In diesem Beispiel werden zur Vereinfachung der Einmotor-EV-Modus, der Zweimotor-EV-Modus und der EHV-Modus als ein Modus 1, ein Modus 2, bzw. ein Modus 3 bezeichnet. Obwohl die EV-EHV-Umschaltlinie und die 1M-2M-EV-Umschaltlinie in dem EV/EHV-Bereichskennfeld von 3 zur Vereinfachung als Linien dargestellt sind, sind die Linien eine Serie von Punkten, die durch einen Fahrzeugzustand hinsichtlich der Steuerung dargestellt sind. Jede der EV-EHV und 1M-2M-EV-Umschaltlinien weist vorzugsweise Umschaltlinien während eines Übergangs zu entsprechenden Bereichen auf, so dass eine Hysterese enthalten ist.
Wenn beispielsweise der Modus 1 hergestellt ist, stoppt der Hybridsteuerabschnitt 82 die Maschine 14, während sowohl die erste Kupplung C1 als auch die zweite Kupplung C2 in einen gelösten Zustand gebracht werden, um die Maschine 14 von den Front-Antriebsrädern 24 abzutrennen, und stellt eine Motorfahrsteuerung des zweiten Elektromotors MG2 zum Fahren bereit, wobei der erste Elektromotor MG1 in einen Nulllastzustand gesetzt wird (d.h. einen Freilaufzustand mit einem Moment von Nukk). Obwohl die zweite Kupplung C2 in dem Modus 1 nicht notwendigerweise in den gelösten Zustand gesetzt werden muss, wird die zweite Kupplung C2 vorzugsweise in Anbetracht eines Schleppens etc. des stufenlos variablen Getriebes der Riemenart 18 in den gelösten Zustand gesetzt. Wenn beispielsweise der Modus 2 hergestellt wird, stoppt der Hybridsteuerabschnitt 82 die Maschine 14, während die erste Kupplung C1 in einen gelösten Zustand gebracht wird und die zweite Kupplung C2 in einen Eingriffszustand gebracht wird, um die Maschine 14 von den Front-Antriebsrädern 24 abzutrennen, und um mechanisch den ersten Elektromotor MG1 mit den Front-Antriebsrädern 24 zu verbinden, und stellt eine Motorfahrsteuerung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 zum Fahren bereit.
Wenn beispielsweise der Modus 3 hergestellt wird, während sowohl die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in einen Eingriffszustand gebracht werden, um mechanisch sowohl die Maschine 14 als auch den ersten Elektromotor MG1 mit den Front-Antriebsrädern 24 zu verbinden, betätigt der Hybridsteuerabschnitt 82 die Maschine 14, um zumindest die Maschine 14 als die Antriebskraftquelle zum Fahren zu verwenden. In dem Modus 3 können sowohl der erste Elektromotor MG1 als auch der zweite Elektromotor MG2 in einen Nulllastzustand gebracht werden, um nur die Maschine 14 als die Antriebskraftquelle zum Fahren zu verwenden, oder die Motorfahrsteuerung mindestens eines des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 kann bereitgestellt werden, um die Antriebskraft von der Maschine 14 zum Fahren zu unterstützen. Zusätzlich kann in dem Modus 3 eine Elektroerzeugungssteuerung des ersten Elektromotors MG1 bereitgestellt werden, um elektrische Energie von einer Kraft der Maschine 14 zu beziehen, und die elektrische Energie kann zu dem zweiten Elektromotor MG2 zugeführt werden oder zum Laden der Elektrospeichervorrichtung 52 verwendet werden.
Während der EV-Fahrt bestimmt der Hybridsteuerabschnitt 82, ob die Elektrospeichervorrichtung 52 durch die Energie der Maschine 14 geladen werden muss, basierend auf der Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52. Wenn beispielsweise eine gegenwärtige Ladungskapazität SOC niedriger als ein Schwellenwert S1 ist, der als eine untere Ladungskapazität vordefiniert ist, die ein Laden der Elektrospeichervorrichtung 52 durch die Energie der Maschine 14 während der EV-Fahrt benötigt, stellt der Hybridsteuerabschnitt 82 den Modus 3 her, um die Maschine 14 zu starten. Daher, auch wenn der Fahrzeugzustand in dem EV-Bereich liegt, wenn die Ladungskapazität SOC niedriger als der Schwellenwert S1, wird die Maschine 14 gestartet. Bei dem Maschinenstart stellt der Hybridsteuerabschnitt 82 eine Maschinenstartsteuerung durch Bewirken, dass der erste Elektromotor MG1 das Startmoment ausgibt, bereit, während die erste Kupplung C1 in Eingriff gebracht wird, um die Maschinendrehzahl Ne zu erhöhen, um größer oder gleich einer vorbestimmten Maschinendrehzahl zu sein, die eine selbstanhaltende Operation oder vollständige Explosion ermöglicht, und durch Einspritzen von Kraftstoff in die Maschine 14 und Zünden der Maschine 14, um die Maschine 14 zu starten.
Die Maschinenstartsteuerung in dem Fall eines Umschaltens von dem Modus 1 auf den Modus 3 wird mit der Maschinenstartsteuerung in dem Fall eines Umschaltens von dem Modus 2 auf den Modus 3 verglichen. Die Maschinenstartsteuerung in dem Fall eines Umschaltens von dem Modus 1 auf den Modus 3 ist eine relativ simple Steuerung, weil beispielsweise der erste Elektromotor MG1, der in den Nulllastzustand gebracht wurde, für den Maschinenstart verwendet wird. Das Startmoment wird bestimmt innerhalb eines Nennmoments sichergestellt, das durch den ersten Elektromotor MG1 ausgegeben werden kann. Die Maschinenstartsteuerung in dem Fall eines Umschaltens von dem Modus 2 auf den Modus 3 ist eine relativ komplizierte Steuerung, weil beispielsweise der erste Elektromotor MG1, der für die Motorfahrsteuerung beansprucht wird, für den Maschinenstart verwendet wird. Das Startmoment ist nicht innerhalb des Nennmoments des ersten Elektromotors MG1 sichergestellt, und eine Unterdeckung kann nicht durch den zweiten Elektromotor MG2 sichergestellt werden. Wenn daher der Modus 2 auf den Modus 3 umgeschaltet wird, tendiert ein Antriebsmoment dazu, bei dem Maschinenstart zu schwanken, und ein Maschinenstartruck tritt wahrscheinlicher auf als im Vergleich dazu, wenn der Modus 1 auf den Modus 3 umgeschaltet wird. Wenn andererseits die Ladungskapazität SOC während des Schaltens von dem Modus 1 auf den Modus 2 niedriger ist, tritt das Umschalten auf den Modus 3 wahrscheinlicher auf, weil die Ladungskapazität SOC niedriger als der Schwellenwert S1 ist, als im Vergleich dazu, wenn die Ladungskapazität SOC höher ist, und es ist weniger zu erwarten, dass das Umschalten auf den Modus 1 wiederum durchgeführt wird, bis die Ladungskapazität SOC niedriger als der Schwellenwert S1 wird, als im Vergleich dazu, wenn die Ladungskapazität SOC höher ist.
In Anbetracht der vorstehenden Beschreibung gilt, dass wenn ein Umschalten auf den Modus 3 durchgeführt wird, es wünschenswert ist, das Umschalten von dem Modus 1 soweit wie möglich durchzuführen, weil der Modus 1 bei dem Unterbinden des Maschinenstartrucks vorteilhaft ist als im Vergleich dazu, wenn das Umschalten von dem Modus 2 durchgeführt wird. Wenn die Ladungskapazität SOC relativ niedriger ist, ist es nicht wünschenswert, ein Umschalten von dem Modus 1 auf den Modus 2 durchzuführen. Wenn daher das Umschalten von dem Modus 1 auf den Modus 2 bestimmt wird, wenn die Ladungskapazität SOC relativ höher ist, ist das Umschalten auf den Modus 2 zulässig, und wenn die Ladungskapazität SOC relativ niedriger ist, wird ein Umschalten auf den Modus 3 vorzugsweise auch in dem Zweimotor-EV-Bereich durchgeführt, wobei es erschwert wird, ein Umschalten von dem Modus 2 auf den Modus 3 zu bewirken, bei dem ein Maschinenstartruck leicht auftritt.
Daher wird in diesem Beispiel die Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52, die eine Auswahl der Zweimotor-EV-Fahrt (Modus 2) ermöglicht, höher eingestellt als die Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52, die eine Auswahl der Einmotor-EV-Fahrt (Modus 1) erlaubt. Daher kann in diesem Beispiel die Einmotor-EV-Fahrt ausgewählt werden, wenn die Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52 größer oder gleich einem vorbestimmten ersten Schwellenwert ist, während die Zweimotor-EV-Fahrt ausgewählt werden kann, wenn die Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52 größer oder gleich einem vorbestimmten Zweitschwellenwert ist, und der zweite Schwellenwert ist höher eingestellt als der erste Schwellenwert. Die Schwellenwerte in diesem Fall sind SOC-Schwellenwerte, die entsprechende Ladungskapazitäten SOC definieren, die ein Umschalten auf die Einmotor-EV-Fahrt und die Zweimotor-EV-Fahrt erlauben, eher als ein Definieren der Ladungskapazität SOC, die ein Umschalten von der EV-Fahrt auf die Maschinenfahrt verursacht. Mit anderen Worten ist der zweite Schwellenwert eingestellt, um ein Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt zu erschweren, eher als den Bereich der Ladungskapazität SOC zu verschmälern, wo ein Beibehalten der Zweimotor-EV-Fahrt möglich ist. Daher bedeutet dies kein Umschalten auf die Einmotor-EV-Fahrt, wenn die Ladungskapazität SOC größer oder gleich dem ersten Schwellenwert und niedriger als der zweite Schwellenwert ist, und ein Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt, wenn die Ladungskapazität SOC größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist. Jedoch ist der erste Schwellenwert durch Verwenden des Schwellenwerts S1, der als die Ladungskapazität SOC zum Bestimmen eines Umschaltens von der EV-Fahrt auf die Maschinenfahrt definiert ist, implementiert.
Nachstehend wird ein Einstellen des ersten Schwellenwerts und des zweiten Schwellenwerts veranschaulicht. Eine Zeitdauer der Zweimotor-EV-Fahrt wird von einer unmittelbar folgenden kontinuierlichen Betriebszeit unter einem Fahrzustand bei hoher Last unter Berücksichtigung der Fahrzeugmasse, dem Stra-ßenzustand, der Gewohnheit des Fahrers, etc., vorhergesagt. Wenn die kontinuierliche Betriebszeit unmittelbar vor einem Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt länger ist, wird in Betracht gezogen, dass die Zeitdauer der Zweimotor-EV-Fahrt dazu tendiert, länger zu sein, und dass die Maschine 14 dazu tendiert, gezwungen ausgehend von der Zweimotor-EV-Fahrt gestartet zu werden. Daher gilt, dass auch wenn die gegenwärtige Ladungskapazität SOC relativ höher ist, wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger ist, es wünschenswert ist, das Umschalten auf die Maschinenfahrt zu begünstigen, ohne ein Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt durchzuführen. Wenn andererseits die kontinuierliche Betriebszeit kürzer ist, teilweise weil ein Umschalten auf die Einmotor-EV-Fahrt wahrscheinlich wiederum während der Zweimotor-EV-Fahrt durchgeführt wird, wird ein Schalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt begünstigt. Daher ändert eine SOC-Schwellenwerteinstelleinrichtung, d.h. ein SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84, den zweiten Schwellenwert basierend auf der kontinuierlichen Betriebszeit unter den Fahrzustand bei hoher Last, so dass das Umschalten von der Zweimotor-EV-Fahrt auf die Maschinenfahrt selbst schwer verursacht wird. Wenn beispielsweise die kontinuierliche Betriebszeit länger ist, stellt der SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 den zweiten Schwellenwert höher ein als im Vergleich dazu, wenn die Zeit kürzer ist. Insbesondere stellt der SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 den zweiten Schwellenwert basierend auf einer kontinuierlichen Betriebszeit ein, bis zu einem gegenwärtigen Zeitpunkt von einer vorbestimmten Beziehung (SOC-Schwellenwert-Kennfeld A) zwischen der kontinuierlichen Betriebszeit unter dem Fahrzustand bei hoher Last und dem zweiten Schwellenwert, wie beispielsweise in 4 dargestellt ist. In 4 gilt, dass wenn die kontinuierliche Betriebszeit länger ist, der zweite Schwellenwert erhöht wird. Der erste Schwellenwert ist auf einen konstanten Wert eingestellt, ungeachtet der kontinuierlichen Betriebszeit. Beispielsweise ist der Lastzustand bei hoher Last ein Fahrzustand, in dem eine Abnahmegeschwindigkeit der Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52 (nachstehend als eine SOC-Abnahmegeschwindigkeit bezeichnet) größer oder gleich einer zuvor definierten vorbestimmten Geschwindigkeit ist, oder ein Fahrzustand, in dem eine Antriebsanforderungsgröße des Fahrers an das Fahrzeug 10 größer oder gleich einer zuvor definierten vorbestimmten Anforderungsgröße ist.
Wenn ein Energieverbrauch (d. h. SOC-Abnahmegeschwindigkeit) schneller ist, was dem Fahrzustand bei hoher Last und einem Zustand einer elektrischen Last, wie etwa einer Klimaanlage, unmittelbar vor einem Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt widerspiegelt, wird in Betracht gezogen, dass ein Energieverbrauch nach dem Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt dazu tendiert, größer zu werden, dass eine Zeit der Zweimotor-EV-Fahrt, die durch die Elektrospeichervorrichtung 52 erlaubt ist, kürzer wird, und dass die Maschine 14 dazu tendiert, gezwungen ausgehend von der Zweimotor-EV-Fahrt gestartet zu werden. Daher gilt, dass auch wenn die gegenwärtige Ladungskapazität SOC relativ höher ist, wenn die SOC-Abnahmegeschwindigkeit schneller ist, es wünschenswert ist, um das Umschalten auf die Maschinenfahrt ohne Durchführen eines Umschaltens auf die Zweimotor-EV-Fahrt zu begünstigen. Wenn andererseits die SOC-Abnahmegeschwindigkeit niedriger ist, teilweise weil ein Umschalten auf die Einmotor-EV-Fahrt wahrscheinlich wiederum während der Zweimotor-EV-Fahrt durchgeführt wird, wird ein Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt begünstigt. Daher ändert der SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 den zweiten Schwellenwert basierend auf der SOC-Abnahmegeschwindigkeit, so dass das Umschalten von der Zweimotor-EV-Fahrt auf die Maschinenfahrt selbst schwer bewirkt wird. Wenn beispielweise die SOC-Abnahmegeschwindigkeit schneller ist, stellt der SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 den zweiten Schwellenwert höher ein als im Vergleich dazu, wenn die Geschwindigkeit niedriger ist. Insbesondere stellt der SOC-Stellenwerteinstellabschnitt 84 den zweiten Schwellenwert basierend auf der gegenwärtigen SOC-Abnahmegeschwindigkeit von einer vorbestimmten Beziehung (SOC-Schwellenwert-Kennfeld B) zwischen der SOC-Abnahmegeschwindigkeit und dem zweiten Schwellenwert ein, wie beispielsweise in 5 veranschaulicht ist. In 5 gilt, dass wenn die SOC-Abnahmegeschwindigkeit schneller ist, der zweite Schwellenwert erhöht wird. Der erste Schwellenwert kann auf einen konstanten Wert eingestellt sein, ungeachtet der SOC-Abnahmegeschwindigkeit, oder der erste Schwellenwert kann höher eingestellt werden, wenn die SOC-Abnahmegeschwindigkeit schneller ist, wie in 5 veranschaulicht ist.
Wenn der zweite Schwellenwert geändert wird, um höher zu sein, wird in Betracht gezogen, dass die Maschine 14 leichter an der Seite einer längeren verbleibenden Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt gestartet wird. Als eine Folge wird beispielsweise in dem Fall eines Fahrzeugs, dass dazu fähig ist, die verbleibende Distanz anzuzeigen, die Maschine 14 leichter an der Seite einer großen Abweichung zwischen dem Maschinenstart und der Anzeige der verbleibenden Distanz gestartet, und ein Fahrer hat wahrscheinlicher ein unangenehmes Gefühl. Wenn die verbleibende Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt kürzer ist, wird in Betracht gezogen, dass die Maschine 14 dazu tendiert, gezwungen nach dem Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt gestartet zu werden. Wenn daher die verbleibende Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt kürzer ist, ist es wünschenswert, das Umschalten auf die Maschinenfahrt zu begünstigen, ohne ein Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt durchzuführen. Wenn andererseits die verbleibende Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt länger ist, teilweise weil ein Umschalten auf die Einmotor-EV-Fahrt wahrscheinlich wiederum während der Zweimotor-EV-Fahrt durchgeführt wird, wird ein Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt begünstigt. Daher ändert der SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 den zweiten Schwellenwert basierend auf der verbleibenden Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt, so dass das Umschalten von der Zweimotor-EV-Fahrt auf die Maschinenfahrt selbst schwer bewirkt wird. Wenn beispielsweise die verbleibende Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt länger ist, stellt der SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 den zweiten Schwellenwert niedriger ein als im Vergleich dazu, wenn die verbleibende Distanz kürzer ist. Als eine Folge wird das Umschalten auf die Maschinenfahrt schwer von einem Zustand bewirkt, in dem die verbleibende Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt länger ist. Insbesondere stellt der SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 den zweiten Schwellenwert basierend auf der gegenwärtigen verbleibenden Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt von einer vorbestimmten Beziehung (SOC Schwellenwert-Kennfeld C) zwischen der verbleibenden Distanz und dem zweiten Schwellenwert ein, die beispielsweise in 6 veranschaulicht ist. In 6 gilt, dass wenn die verbleibende Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt länger ist, der zweite Schwellenwert gesenkt wird. Der erste Schwellenwert ist auf einen konstanten Wert eingestellt, ungeachtet der verbleibenden Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt. Die verbleibende Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt ist eine zukünftige Fahrtdistanz, die durch die EV-Fahrt erzielbar ist, die sequentiell durch die elektronische Steuervorrichtung 80 in einem Fahrzustand bestimmt wird, während beispielsweise die Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52 abnimmt. Die elektronische Steuervorrichtung 80 berechnet beispielsweise die verbleibende Distanz während der Einmotor-EV-Fahrt basierend auf der gegenwärtigen Ladungskapazität SOC, der SOC-Abnahmegeschwindigkeit, und einer Vorhersage einer zukünftigen Fahrtlast.
Weiterhin gilt insbesondere, wenn zu 2 zurückgekehrt wird, dass der Hybridsteuerabschnitt 82 bestimmt, ob das Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt in dem Modus 2 aufgrund eines Anstiegs der Antriebsanforderungsgröße des Fahrers an das Fahrzeug 10, etc., auftritt, wenn die Einmotor-EV-Fahrt in dem Modus 1 durchgeführt wird, während die Ladungskapazität SOC größer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, basierend darauf, ob der Fahrzeugzustand von dem Einmotor-EV-Bereich auf den Zweimotor-EV-Bereich beispielsweise wechselt (siehe z. B. das EV/EHV-Bereichs-Kennfeld von 3)
Wenn der Hybridsteuerabschnitt 82 bestimmt, dass das Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt während der Einmotor-EV-Fahrt auftritt, stellt der SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 einen Schwellenwert Sf als den zweiten Schwellenwert basierend auf dem Fahrzeugzustand beispielsweise aus dem in den 4 bis 6 dargestellten SOC-Schwellenwert-Kennfeld ein. Wenn entsprechende unterschiedliche Schwellenwerte Sf aus dem in den 4 bis 6 dargestellten SOC-Schwellenwert-Kennfeld eingestellt werden, stellt der SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 als den Schwellenwert Sf, einen größten Wert, einen kleinsten Wert, einen Mittelwert, oder einen Wert mit einer höchsten zuvor definierten Priorität aus den Schwellenwerten Sf, oder den auf eine vorbestimmte Weise gewichteten Schwellenwerten Sf beispielsweise ein.
Wenn der Hybridsteuerabschnitt 82 bestimmt, dass das Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt während der Einmotor-EV-Fahrt auftritt, bestimmt eine Ladungskapazitätsbestimmungseinrichtung d.h., ein Ladungskapazitätsbestimmungsabschnitt 86, ob die gegenwärtige Ladungskapazität SOC kleiner als der Schwellenwert Sf ist, der durch den SOC-Schwellenwerteinstellabschnitt 84 eingestellt ist.
Wenn der Ladungskapazitätsbestimmungsabschnitt 26 bestimmt, dass die gegenwärtige Ladungskapazität SOC kleiner als der Schwellenwert Sf ist, stellt der Hybridsteuerabschnitt 82 den Modus 3 her, und startet die Maschine 14 durch den ersten Elektromotor MG1 um die Motorfahrt durchzuführen. Wenn andererseits der Ladungskapazitätsbestimmungsabschnitt 86 bestimmt, dass die gegenwärtige Ladungskapazität SOC größer oder gleich dem Schwellenwert Sf ist, stellt der Hybridsteuerabschnitt 82 den Modus 2 her, und bringt die zweite Kupplung durch die Hydrauliksteuerschaltung 50 in Eingriff, um die Zweimotor-EV-Fahrt durchzuführen.
7 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Hauptabschnitts der Steueroperation der elektronischen Steuervorrichtung 80, d.h., die Steueroperation zum Unterbinden der Auftrittsfrequenz eines Maschinenstartrucks bei dem Maschinenstart von der Zweimotor-EV-Fahrt, und wird wiederholt mit einem extrem kurzen Zeitzyklus ausgeführt, beispielsweise in der Größenordnung einiger msek bis zu einigen zehn msek. Das Ablaufdiagramm von 7 basiert auf der Annahme der Einmotor-EV-Fahrt mit der Ladungskapazität SOC größer oder gleich dem ersten Schwellenwert.
In 7 wird zunächst in Schritt (nachstehend wird Schritt weggelassen) S10 entsprechend dem Hybridsteuerabschnitt 82 bestimmt, ob das Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt unter Verwendung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 beispielsweise während der Einmotor-EV-Fahrt unter Verwendung des zweiten Elektromotors MG2 auftritt. Wenn die Bestimmung von S10 zustimmend ist, wird in S20 entsprechend dem Ladungskapazitätsbestimmungsabschnitt 86 bestimmt, ob die gegenwärtige Ladungskapazität SOC kleiner als der Schwellenwert Sf ist. Wenn die Bestimmung in S20 zustimmend ist, wird in S30 und S40 entsprechend dem Hybridsteuerabschnitt 82 der Modus 3 hergestellt, und die Maschine 14 wird durch den ersten Elektromotor MG1 gestartet, während sich die erste Kupplung und die zweite Kupplung in Eingriff befinden, um die Maschinenfahrt durchzuführen. Wenn im Gegensatz die Bestimmung von S20 negativ ist, wird in S50 und S60 entsprechend dem Hybridsteuerabschnitt 82 der Modus 2 hergestellt, und die zweite Kupplung befindet sich in Eingriff, um die Zweimotor-EV-Fahrt durchzuführen. Wenn andererseits die Bestimmung von S10 negativ ist, wird in S70 entsprechend dem Hybridsteuerabschnitt 82 der Modus 1 ohne Änderung beibehalten, und die Einmotor-EV-Fahrt wird einfach beibehalten.
Wie vorstehend beschrieben, gilt gemäß diesem Beispiel, weil die Zweimotor-EV-Fahrt ausgewählt wird, während die Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52 höher als im Vergleich zu der Einmotor-EV-Fahrt ist, eine Zeit bis zu einem Umschalten auf die Maschinenfahrt nach einem Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt (d.h., eine Zeit bis die Maschine 14 gestartet wird) verlängert wird. Während dieser Periode kann eine Maßnahme, wie etwa ein Starten der Maschine 14 ausgehend von der Einmotor-EV-Fahrt durch Nutzen einer Gelegenheit des Umschaltens auf die Einmotor-EV-Fahrt implementiert werden, und das Umschalten ausgehend von der Zweimotor-EV-Fahrt auf die Maschinenfahrt selbst wird schwer verursacht. Aus einem anderen Gesichtspunkt gilt, dass weil die Zweimotor-EV-Fahrt nicht bei einer niedrigen Ladungskapazität SOC ausgewählt wird, was zu einem relativ frühen Umschalten auf die Maschinenfahrt nach dem Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt führt, d.h., weil ein Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt erschwert wird, das Umschalten von der Zweimotor-EV-Fahrt auf die Maschinenfahrt selbst schwer verursacht wird. Daher kann die Auftrittsfrequenz eines Maschinenstartrucks bei dem Maschinenstart ausgehend von der Zweimotor-EV-Fahrt unterbunden werden.
Gemäß diesem Beispiel gilt, dass während die Einmotor-EV-Fahrt mit der Ladungskapazität SOC größer oder gleich dem ersten Schwellenwert durchgeführt wird, wenn die Antriebsanforderungsgröße erhöht wird, die Zweimotor-EV-Fahrt ausgewählt wird, wenn die Ladungskapazität SOC größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert größer als der erste Schwellenwert ist, während die Maschinenfahrt ausgewählt wird, wenn die Ladungskapazität SOC kleiner als der zweite Schwellenwert ist, und daher, weil die Zeitdauer der Zweimotor-EV-Fahrt nach dem Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt verlängert wird, oder die Maschine 14 früher gestartet wird, um ein Umschalten auf die Zweimotor-EV-Fahrt zu erschweren, das Umschalten ausgehend von der Zweimotor-EV-Fahrt auf die Maschinenfahrt selbst schwer verursacht wird.
Es wird ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung werden die jeweils gleichen Abschnitte in den Beispielen mit gleichen Bezugszeichen versehen, und werden nicht nochmals beschrieben.
Zweites Beispiel
8 ist eine Darstellung zum Erläutern einer allgemeinen Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 100 (nachstehend als Fahrzeug 100 bezeichnet), an dem die vorliegende Erfindung angewendet wird. In 8 umfasst das Fahrzeug 100 Fahrantriebskraftquellen (die Maschine 14, den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2), einen ersten Antriebsabschnitt 102, einen zweiten Antriebsabschnitt 104, etc. Das Fahrzeug 100 umfasst eine Eingriffskupplung (Klauenkupplung) 110 als ein Sperrmechanismus, der eine Kurbelwelle 106 der Maschine 14 an ein Gehäuse 108 fixiert, das ein nicht-drehendes Element ist.
Der erste Antriebsabschnitt 102 umfasst eine Planetengetriebevorrichtung 112 und ein Ausgabezahnrad 114. Die Planetengetriebevorrichtung 112 ist eine bekannte Planetengetriebevorrichtung der Einzelritzelart mit einer Vielzahl von Drehelementen, die entsprechend direkt oder indirekt mit dem ersten Elektromotor MG1, dem zweiten Elektromotor MG2 und der Maschine 14 gekoppelt sind, und als ein Differentialmechanismus wirkt, der einen Differentialeffekt erzeugt. Insbesondere umfasst die Planetengetriebevorrichtung 112 einen Träger CA, der ein Eingangsdrehelement ist und der ein mit der Maschine 14 gekoppeltes Drehelement ist, ein Sonnendraht S, das ein mit dem ersten Elektromotor MG1 gekoppeltes Drehelement ist, und ein Hohlrad R, das ein Ausgabedrehelement ist, das mit den Front-Antriebsrädern 24 in einer Kraft übertragbaren Weise gekoppelt ist, und das mit dem Ausgabezahnrad 114 gekoppelt ist, und als ein elektrisches stufenlos variables Getriebe wirkt. Der Träger CA ist mit dem Gehäuse 108 durch eine Eingriffsbetätigung (Sperrbetätigung) der Eingriffskupplung 110 gekoppelt. Das Ausgabezahnrad 114 befindet sich in Eingriff mit einem Zahnrad mit großem Durchmesser 118, das einstückig mit einer Zwischenausgangswelle 116 parallel zu der Kurbelwelle 106 angebracht ist. Die Zwischenausgabewelle 116 ist einstückig mit einem Zahnrad mit kleinen Durchmesser 120 angebracht, welches ein Zahnrad des ersten Zahnradpaars 20 bildet.
Der zweite Antriebsabschnitt 104 umfasst ein zweites Ausgabezahnrad 124, das mit einer MG2-Ausgangswelle 122, die eine Ausgabewelle des zweiten Elektromotors MG2 ist, gekoppelt. Das zweite Ausgabezahnrad 124 befindet sich in Eingriff mit dem Zahnrad mit großem Durchmesser 118. Als eine Folge ist der zweite Elektromotor MG2 mit den Front-Antriebsrädern 24 auf eine Kraft übertragbare Weise gekoppelt.
Die Eingriffskupplung 110 umfasst ein maschinenseitiges Element 110a, das fixiert an der Kurbelwelle 106 angebracht ist, ein gehäuseseitiges Element 110b, das fixiert an dem Gehäuse 108 angebracht ist, eine Hülse 110c, die angebracht ist, um in der Axialrichtung mit einem an einer Innenumfangsseite angebrachten Keil, der sich in Eingriff mit einem Eingriffszahn des maschinenseitigen Elements 110a und dem gehäuseseitigen Element 110b befindet, bewegbar (verschiebbar) zu sein, und einen Aktor 110d, der die Hülse 110c in der Axialrichtung antreibt. Wenn sich die Hülse 110c mit dem Eingriffszahn von sowohl dem maschinenseitigen Element 110a als auch dem gehäuseseitigen Element 110b durch den Aktor 110d in Eingriff befindet, ist die Kurbelwelle 110 an dem Gehäuse 108 fixiert (gesperrt). Mit anderen Worten fixiert die Eingriffsbetätigung der Eingriffskupplung 110 die Kurbelwelle 106 an dem Gehäuse 108. Wenn sich andererseits die Hülse 110c mit nur dem Eingriffszahn des gehäuseseitigen Elements 110b durch den Aktor 110d in Eingriff befindet, wird die Kurbelwelle 106 relativ zu dem Gehäuse 108 drehbar gemacht. Die Konfiguration umfassend die Eingriffskupplung 110 als Entsperrmechanismus kann vorteilhafter Weise ein Auftreten eines Schleppens der Kurbelwelle 106 bezüglich des Gehäuses 108 unterbinden.
In dem auf diese Weise konfigurierten Fahrzeug 100, wie in dem ersten Beispiel der Fall ist, können die entsprechenden Modi 1, 2 und 3 basierend auf dem Fahrzeugzustand hergestellt werden, um die Einmotor-EV-Fahrt, die Zweimotor-EV-Fahrt und die Maschinenfahrt auszuwählen.
Wenn beispielsweise der Modus 1 hergestellt wird, setzt der Hybridsteuerabschnitt 82 die Eingriffskupplung 110 in einen Zustand einer Lösebetätigung, stoppt die Maschine 14, und stellt eine Motorfahrsteuerung des zweiten Elektromotors MG2 zum Fahren bereit, wobei der erste Elektromotor MG1 in einen Nulllastzustand gebracht wird. Wenn beispielsweise der Modus 2 hergestellt ist, setzt der Hybridsteuerabschnitt 82 die Eingriffskupplung 110 in einen Zustand einer Sperrbetätigung, stoppt die Maschine 14, und stellt eine Motorfahrsteuerung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 für eine Fahrt bereit. Wenn beispielsweise der Modus 3 hergestellt wird, setzt der Hybridsteuerabschnitt 82 die Eingriffskupplung 110 in den Zustand einer gelösten Betätigung, und verwendet zumindest die Maschine 14 als die Antriebskraftquelle für eine Fahrt durch Akzeptieren einer Reaktionskraft gegen die Kraft der Maschine 14 mit dem ersten Elektromotor MG1, um ein Maschinendirektmoment an das Ausgabezahnrad 114 zu übertragen.
Eine Operation des Fahrzeugs 100 in dem Modus 2 wird mit Bezugnahme auf eine Kollineardarstellung von 9 beschrieben. In 9 wird der Antrieb der Maschine 14 nicht durchgeführt, und die Maschine 14 ist durch die Eingriffsbetätigung der Eingriffskupplung 110 nicht drehbar gesperrt. In einem Zustand einer Eingriffsbetätigung der Eingriffskupplung 110 wird ein Motorfahrmoment des zweiten Elektromotors MG2 als eine Antriebskraft in der Fahrzeugvorwärtsrichtung an die Front-Antriebsräder 24 übertragen. Ein Reaktionsmoment des ersten Elektromotors MG1 wird als eine Antriebskraft in der Fahrzeugvorwärtsrichtung an die Front-Antriebsräder 24 übertragen. Als eine Folge gilt, dass wenn die Elektrospeichervorrichtung 52 eine größere Kapazität (höhere Ausgabeleistung) in einem Plug-In-Hybridfahrzeug, das ein sogenanntes Plug-In-Hybridsystem anwendet, bei dem die Elektrospeichervorrichtung 52 von einer externen Energiequelle, wie etwa einer Ladestation und einer Haushaltsenergiequelle aufladbar ist, aufweist, eine höhere Ausgabeleistung der EV-Fahrt realisiert werden kann, während verhindert wird, dass der zweite Elektromotor MG2 in dessen Größe ansteigt.
Die Maschinenstartsteuerung in dem Fall eines Umschaltens von dem Modus 1 auf den Modus 3 wird mit einer Maschinenstartsteuerung in dem Fall eines Umschaltens von dem Modus 2 auf den Modus 3 verglichen. In beiden Fällen, wie in 10 veranschaulicht ist, stellt der Hybridsteuerabschnitt 82 die Maschinenstartsteuerung durch Bewirken des ersten Elektromotors MG1, um ein Kurbelmoment zum Erhöhen der Maschinendrehzahl Ne auszugeben, um größer oder gleich einer vorbestimmten Maschinendrehzahl zu sein, die eine selbstanhaltende Operation oder vollständige Explosion ermöglicht, und durch Einspritzen von Kraftstoff in die Maschine 14 und Zünden der Maschine 14, um die Maschine 14 zu starten. Bei einer solchen Maschinenstartsteuerung, wie in 10 veranschaulicht ist, tritt das Reaktionsmoment gegen das Kurbelmoment an der Seite des Ausgabezahnrads 114 auf, und daher bewirkt der Hybridsteuerabschnitt 82 den zweiten Elektromotor MG2, um ein Startkompensationsmoment zum Aufheben (Verschieben) des Reaktionsmoments zu erzeugen. Sowohl das Kurbelmoment als auch das Startkompensationsmoment bilden das Startmoment bei dem Maschinenstart. Die Maschinenstartsteuerung in dem Fall eines Umschaltens von dem Modus 1 auf den Modus 3 ist eine relativ einfache Steuerung, weil beispielsweise der erste Elektromotor MG1, der in den Nulllastzustand gebracht wurde, für den Maschinenstart verwendet wird. Andererseits ist die Maschinenstartsteuerung in dem Fall eines Umschalten von dem Modus 2 auf den Modus 3 eine relativ komplizierte Steuerung, weil beispielsweise der erste Elektromotor MG1 für den Maschinenstart durch Umschalten von einem Zustand einer Motorbetriebssteuerung mit einer negativen Drehung und einem negativen Moment auf einen Zustand einer Kraftbetriebssteuerung mit einer positiven Drehung und einem positiven Moment verwendet wird, und ebenso weil eine Nicht-SperrBetätigung der Eingriffskupplung 110 von dem Zustand der Sperrbetätigung erlangt werden muss. Bei dem Maschinenstart kann das Antriebsmoment von dem ersten Elektromotor MG1, die durch die Kraftbetriebssteuerung mit der negativen Drehung und dem negativen Moment erzeugt wird, nicht durch den zweiten Elektromotor MG2 sichergestellt werden. Wenn daher der Modus 2 auf den Modus 3 umgeschaltet wird, ist es wahrscheinlicher, dass ein Maschinenstartruck auftritt, als im Vergleich dazu, wenn der Modus 1 auf den Modus 3 umgeschaltet wird.
Daher wird in diesem Beispiel aus dem gleichen Gesichtspunkt wie in dem ersten Beispiel die Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52, die ein Auswählen der Zweimotor-EV-Fahrt (Modus 2) erlaubt, höher eingestellt als die Ladungskapazität SOC der Elektrospeichervorrichtung 52, die ein Auswählen auf die Einmotor-EV-Fahrt (Modus 1) erlaubt. Daher kann ebenso in diesem Beispiel, wie dies in dem ersten Beispiel der Fall ist, die Auftrittsfrequenz eines Maschinenstartrucks bei dem Maschinenstart von der Zweimotor-EV-Fahrt unterbunden werden. In diesem Beispiel wurde „IN EINGRIFF BRINGEN DER ZWEITEN KUPPLUNG“ von Schritt S50 des Ablaufdiagramms von 7 auf „DIE EINGRIFFSKUPPLUNG IN EINGRIFF BRINGEN“ geändert.
Obwohl die Beispiele der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt, und kann in anderen Formen angewendet werden.
Beispielsweise gilt, dass obwohl das Fahrzeug 10 des ersten Beispiels das stufenlos variable Getriebe der Riemenart 18 umfasst, dies keine Einschränkung ist. Beispielsweise kann ein bekanntes Automatikgetriebe, wie etwa ein Mehrstufengetriebe der Planetengetriebeart sowie ein Getriebe der Parallelwellenart anstatt des stufenlos variablen Getriebes der Riemenart 18 verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist ebenso an einem Fahrzeug ohne das stufenlos variable Getriebe der Riemenart 18 anwendbar, wie durch ein Hybridfahrzeug 200 (nachstehend als Fahrzeug 200 bezeichnet) von 11 angedeutet ist. Wie durch das Fahrzeug 200 angedeutet ist, kann der zweite Elektromotor MG2 direkt oder indirekt über einen Getriebemechanismus etc., mit den Front-Antriebsrädern 24 gekoppelt sein. Die Front-Antriebsräder 24 und die Heck-Antriebsräder 30 können invertiert werden. In dem Fahrzeug 10 kann ein dritter Elektromotor mit den Front-Antriebsrädern 24 gekoppelt sein. Das Fahrzeug 200 kann einen Heckantriebsabschnitt unter Verwendung des dritten Elektromotors als eine Antriebskraftquelle umfassen. Daher ist die Zweimotor-EV-Fahrt eine EV-Fahrt unter Verwenden von mindestens zwei Elektromotoren als die Fahrantriebskraftquellen.
Obwohl die Eingriffskupplung 110 als der Sperrmechanismus in dem zweiten Beispiel veranschaulicht ist, ist dies keine Einschränkung. Der Sperrmechanismus kann beispielsweise eine Ein-Wege-Kupplung sein, die eine Drehung in der Vorwärtsdrehrichtung der Kurbelwelle 106 zulässt, und eine Drehung in der negativen Drehrichtung verhindert, kann eine Hydraulikreibungseingriffsvorrichtung der Mehrplattenart sein, die einer Eingriffssteuerung durch einen Hydraulikaktor unterworfen ist, kann eine Eingriffsvorrichtung der Trockenart sein, kann eine elektromagnetische Reibungseingriffsvorrichtung (elektromagnetische Kupplung) mit einem durch einen elektromagnetischen Aktor gesteuerten Eingriffszustand sein, und kann eine magnetische Pulverkupplung sein. Der Sperrmechanismus kann ein beliebiger Mechanismus sein, der dazu fähig ist, die Kurbelwelle 106 an das Gehäuse 108 zu sperren und zu lösen.
Obwohl das Fahrzeug 100 als ein Fahrzeug mit einem Differentialmechanismus in dem zweiten Beispiel veranschaulicht wurde, ist dies keine Einschränkung. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung, wie durch ein Hybridfahrzeug 300 (nachstehend als Fahrzeug 300 bezeichnet) von 12 angedeutet ist, an einem Fahrzeug mit einer Planetengetriebevorrichtung 302 als ein Differentialmechanismus angewendet werden. Wenn in dem Fahrzeug 300 beispielsweise der Modus 1 hergestellt wird, wird die Maschine 14 mit der ersten Kupplung C1 gestoppt, wobei die zweite Kupplung C2 in den gelösten Zustand gebracht wird und eine Bremse B in einen Eingriffszustand gebracht wird, und der zweite Elektromotor MG2 ist der Kraftbetriebssteuerung zum Fahren unterworfen, während der erste Elektromotor MG1 in einen Nulllastzustand gebracht wird. Wenn beispielsweise der Modus 2 hergestellt wird, wird die Maschine 14 gestoppt, wobei die erste Kupplung C1 und die Bremse B in einen gelösten Zustand gebracht werden und die zweite Kupplung C2 in den Eingriffszustand gebracht wird, und der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 werden der Kraftbetriebssteuerung zum Fahren unterworfen. Wenn beispielsweise der Modus 3 hergestellt wird, werden die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 in den Eingriffszustand gebracht und die Bremse B wird in den gelösten Zustand gebracht, und mindestens die Maschine 14 wird als die Antriebskraftquelle zum Fahren durch Akzeptieren einer Reaktionskraft gegen die Leistung der Maschine 14 mit dem zweiten Elektromotor MG2 verwendet.
Obwohl die Fahrzeuge 100 und 300 derart konfiguriert sind, dass die drei Drehelemente des Differentialmechanismus entsprechend mit der Maschine 14, dem ersten Elektromotor MG1 bzw. dem zweiten Elektromotor MG2 gekoppelt sind, ist dies keine Einschränkung. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung anwendbar, wenn ein Differentialmechanismus vier oder mehr Drehelemente als eine Folge des Koppelns von mehreren Planetengetriebevorrichtungen aneinander aufweist. Ein sich von dem ersten Elektromotor MG1 und dem zweiten Elektromotor MG2 unterscheidender Elektromotor kann enthalten sein. Die Maschine 14 und die mehreren Elektromotoren sind direkt oder indirekt über einen Getriebemechanismus etc. an die Drehelemente des Differentialmechanismus gekoppelt. Die Planetengetriebevorrichtungen 112 und 302 können Doppelplaneten-Planetengetriebevorrichtungen sein. Die Planetengetriebevorrichtungen 112 und 302 können Differentialgetriebevorrichtungen mit einem Paar von Kegelrädern sein, die sich beispielsweise mit einem Kegelrad in Eingriff befinden. In den Fahrzeugen 100 und 300 kann der zweite Elektromotor MG2 direkt oder indirekt über einen Getriebemechanismus etc., an das Ausgabezahnrad 114, die Front-Antriebsräder 24, etc., gekoppelt sein, oder kann direkt oder indirekt mit einem Paar von Rädern, die sich von den Front-Antriebsrädern 24 unterscheiden, gekoppelt sein. Wenn der zweite Elektromotor MG2 mit einem unterschiedlichen Paar von Rädern gekoppelt ist, ist das unterschiedliche Paar der Räder ebenso in den Antriebsrädern enthalten. Kurz gesagt können die durch die Kraft von der Maschine 14 angetriebenen Antriebsräder von den durch die Kraft von dem zweiten Elektromotor MG2 angetriebenen Antriebsräder unterschiedliche Räder sein. In den Fahrzeugen 100 und 300 können die Heck-Antriebsräder 30 anstatt der Front-Antriebsräder 24 angetrieben werden.
Obwohl der Schwellenwert S1 als der Schwellenwert zum Bestimmen eines Umschaltens von der EV-Fahrt auf die Maschinenfahrt während sowohl der Einmotor-EV-Fahrt als auch der Zweimotor-EV-Fahrt in den Beispielen verwendet wird, können unterschiedliche Schwellenwerte verwendet werden. Obwohl der Schwellenwert S1 als ein erster Schwellenwert verwendet wird, ist dies keine Einschränkung.
Wenn die Fahrzeuge 10, 100, 200 und 300 sogenannte Plug-In-Hybridfahrzeuge sind, bei denen die Elektrospeichervorrichtung 52 von einer externen Energiequelle, wie etwa einer Ladestation, einer Haushaltsenergiequelle etc., aufladbar ist, kann ein Zustand der unter Verwendung der von der externen Energiequelle gespeicherten elektrischen Energie durchgeführte Fahrt als der Zustand einer höheren Ladungskapazität SOC definiert werden, und ein Zustand einer unter Verwendung der erzeugten elektrischen Energie, die von der Energie der Maschine 14 gespeichert wird, durchgeführte Fahrt kann als der Zustand einer niedrigeren Ladungskapazität SOC definiert werden. Mit anderen Worten kann die Zweimotor-EV-Fahrt ermöglicht werden, während eine Fahrt unter Verwendung der von der externen Energiequelle gespeicherten elektrischen Energie durchgeführt wird, und die Einmotor-EV-Fahrt kann ermöglicht werden, während eine Fahrt unter Verwendung der von der Energie der Maschine 14 gespeicherten elektrischen Energie durchgeführt wird. Ob elektrische Energie von der externen Energiequelle oder von der Energie der Maschine 14 gespeichert wird, wird durch Überwachen einer Eingabe/Ausgabe der elektrischen Energie in die Elektrospeichervorrichtung 52 oder durch eine Konfiguration umfassend Akkumulatoren, die mit den entsprechenden elektrischen Energien geladen werden, beispielsweise klargestellt.
Die vorstehende Beschreibung ist lediglich ein Ausführungsbeispiel, und die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen modifizierten und verbesserten Formen basierend auf dem Wissen eines Fachmanns implementiert werden.
Bezugszeichenliste

10, 100, 200, 300: Hybridfahrzeug (Fahrzeug)
24: Front-Antriebsräder (Räder)
30: Heck-Antriebsräder (Räder)
52: Elektrospeichervorrichtung
80: elektronische Steuervorrichtung (Steuervorrichtung)
MG1: erster Elektromotor
MG2: zweiter Elektromotor

Claims

Steuervorrichtung (80) eines Fahrzeugs (10; 100; 200; 300) mit einem ersten Elektromotor (MG1), der ein Startmoment für einen Maschinen-(14) start ausgibt, einem zweiten Elektromotor (MG2), der mit Rädern (24; 30) gekoppelt ist, einer Elektrospeichervorrichtung (52), die elektrische Energie zu/von jeweils dem ersten und zweiten Elektromotor zuführt/empfängt, und die Steuervorrichtung eines Fahrzeugs konfiguriert ist, um eine Motorfahrt durch einen Motor unter Verwendung nur des zweiten Elektromotors, eine Motorfahrt durch zwei Motoren unter Verwendung des ersten Elektromotors und des zweiten Elektromotors, und eine Maschinenfahrt unter Verwendung einer Antriebskraftquelle umfassend die Maschine auszuwählen, wobei eine Ladungskapazität (SOC) der Elektrospeichervorrichtung, die eine Auswahl der Motorfahrt durch zwei Motoren zulässt, höher ist als eine Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung, die eine Auswahl der Motorfahrt durch einen Motor zulässt, wobei bei der Motorfahrt durch zwei Motoren und der Maschinenfahrt eine größere Antriebskraft als bei der Motorfahrt durch einen Motor erzeugt wird, wobei während die Motorfahrt durch einen Motor bei einer Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einem zuvor definierten ersten Schwellenwert durchgeführt wird, wenn eine Antriebsanforderungsgröße des Fahrers an das Fahrzeug erhöht wird, dass diese die Antriebskraft der Motorfahrt durch einen Motor übersteigt, wenn die Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, der höher als der erste Schwellenwert definiert ist, die Motorfahrt durch zwei Motoren ausgewählt wird, wobei wenn die Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung kleiner als der zweite Schwellenwert ist, die Maschinenfahrt ausgewählt wird, und wobei wenn eine kontinuierliche Betriebszeit unter einem Fahrzustand bei hoher Last länger ist, der zweite Schwellenwert höher gesetzt wird als im Vergleich dazu, wenn die Zeit kürzer ist.
Steuervorrichtung (80) eines Fahrzeugs (10; 100; 200; 300) mit einem ersten Elektromotor (MG1), der ein Startmoment für einen Maschinen-(14) start ausgibt, einem zweiten Elektromotor (MG2), der mit Rädern (24; 30) gekoppelt ist, einer Elektrospeichervorrichtung (52), die elektrische Energie zu/von jeweils dem ersten und zweiten Elektromotor zuführt/empfängt, und die Steuervorrichtung eines Fahrzeugs konfiguriert ist, um eine Motorfahrt durch einen Motor unter Verwendung nur des zweiten Elektromotors, eine Motorfahrt durch zwei Motoren unter Verwendung des ersten Elektromotors und des zweiten Elektromotors, und eine Maschinenfahrt unter Verwendung einer Antriebskraftquelle umfassend die Maschine auszuwählen, wobei eine Ladungskapazität (SOC) der Elektrospeichervorrichtung, die eine Auswahl der Motorfahrt durch zwei Motoren zulässt, höher ist als eine Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung, die eine Auswahl der Motorfahrt durch einen Motor zulässt, wobei bei der Motorfahrt durch zwei Motoren und der Maschinenfahrt eine größere Antriebskraft als bei der Motorfahrt durch einen Motor erzeugt wird, wobei während die Motorfahrt durch einen Motor bei einer Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einem zuvor definierten ersten Schwellenwert durchgeführt wird, wenn eine Antriebsanforderungsgröße des Fahrers an das Fahrzeug erhöht wird, dass diese die Antriebskraft der Motorfahrt durch einen Motor übersteigt, wenn die Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, der höher als der erste Schwellenwert definiert ist, die Motorfahrt durch zwei Motoren ausgewählt wird, wobei wenn die Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung kleiner als der zweite Schwellenwert ist, die Maschinenfahrt ausgewählt wird, und wobei wenn eine Abnahmegeschwindigkeit der Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung schneller ist, wird der Schwellenwert höher gesetzt wird als im Vergleich dazu, wenn die Geschwindigkeit langsamer ist.
Steuervorrichtung eines Fahrzeugs (10; 100; 200; 300) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei wenn eine zukünftige durch die Motorfahrt durch einen Motor erzielbare Fahrtdistanz länger ist, wird der zweite Schwellenwert niedriger gesetzt als im Vergleich dazu, wenn die Distanz kürzer ist.
Steuervorrichtung eines Fahrzeugs (10; 100; 200; 300) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Motorfahrt durch einen Motor auswählbar ist, wenn eine Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einem zuvor definierten ersten Schwellenwert ist, wobei die Motorfahrt durch zwei Motoren auswählbar ist, wenn eine Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einem zuvor definierten zweiten Schwellenwert ist, und wobei der zweite Schwellenwert höher als der erste Schwellenwert ist.
Steuervorrichtung (80) eines Fahrzeugs (10; 100; 200; 300) mit einem ersten Elektromotor (MG1), der ein Startmoment für einen Maschinen-(14) start ausgibt, einem zweiten Elektromotor (MG2), der mit Rädern (24; 30) gekoppelt ist, und einer Elektrospeichervorrichtung (52), die elektrische Energie zu/von jeweils dem ersten und zweiten Elektromotor zuführt/empfängt, wobei die Steuervorrichtung eines Fahrzeugs konfiguriert ist, um eine Motorfahrt durch einen Motor unter Verwendung nur des zweiten Elektromotors, eine Motorfahrt durch zwei Motoren unter Verwendung des ersten Elektromotors und des zweiten Elektromotors, und eine Maschinenfahrt unter Verwendung einer Antriebskraftquelle umfassend die Maschine auszuwählen, wobei die Maschinenfahrt gestartet wird, wenn eine Ladungskapazität (SOC) der Elektrospeichervorrichtung kleiner als ein vorbestimmter erster Schwellenwert ist, wobei die Motorfahrt durch zwei Motoren ausgewählt werden kann, wenn die Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung größer oder gleich einem vorbestimmten zweiten Schwellenwert ist, wobei der zweite Schwellenwert höher als der erste Schwellenwert ist, und wobei die Motorfahrt durch zwei Motoren ausgewählt werden kann, bis die Ladungskapazität der Elektrospeichervorrichtung einen Wert kleiner als den ersten Schwellenwert während der Motorfahrt durch zwei Motoren erreicht.