DE112014005684B4

DE112014005684B4 - Steuerung für Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE112014005684B4
Application number: DE112014005684.7T
Authority: DE
Inventors: Takashi Kawai; Takuro Kumada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2022-07-14
Anticipated expiration: 2034-12-10
Also published as: US10035505B2; KR20160083891A; CN105813875A; WO2015087132A1; JP2015113032A; US20170334432A1; KR101837597B1; JP5850035B2; US10266170B2; CN105813875B; US20160304084A1; DE112014005684T5

Abstract

Steuerung für ein Hybridfahrzeug, wobei das Hybridfahrzeug einen Verbrennungsmotor (EG) und einen Elektromotor (MG2) beinhaltet, wobei der Verbrennungsmotor (EG) dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment in eine Antriebswelle (DS) einzuleiten oder ein Drehmoment von der Antriebswelle (DS) auszugeben, der Elektromotor (MG2) dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment in die Antriebswelle (DS) einzuleiten oder ein Drehmoment von der Antriebswelle (DS) auszugeben, wobei die Steuerung eine elektronische Steuerungseinheit (100) umfasst, die dazu ausgelegt ist,a) den Elektromotor (MG2) derart zu steuern, dass ein Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) der Antriebswelle (DS) als ein Dämpfungsdrehmoment (Tvs) zur Unterdrückung von Vibrationen des Hybridfahrzeugs zugeführt wird, wobei das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) ein Drehmoment ist, welches einer Pulsationskomponente eines Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments des Verbrennungsmotors (EG) entspricht, wobei die Pulsationskomponente des Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments in der Antriebswelle (DS) auftritt, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerungseinheit (100) ferner dazu ausgelegt ist,b) zu bestimmen, ob ein Drehmoment (TR2b), welches ein Drehmoment-Befehlswert des Elektromotors (2) in einem Fall ist, in dem die Unterdrückung von Vibrationsgeräuschen nicht berücksichtigt wird, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc), des Elektromotors (MG2) kleiner als ein vorbestimmter Wert (Tpr) ist oder nicht, undc) den Elektromotor (MG2) derart zu steuern, dass, wenn das Drehmoment (TR2b), außer das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc), kleiner ist als der vorbestimmte Wert (TR2b), eine Summe aus dem Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) und einem Anpressdrehmoment (Tpr), welches dem vorbestimmten Wert (Tpr) entspricht, der Antriebswelle (DS) als das Dämpfungsdrehmoment (Tvs) zugeführt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein technisches Gebiet einer Steuerung für ein Hybridfahrzeug.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Es ist bekannt, dass Drehmomentpulsation in einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors auftritt. In einer Fahrzeugkonfiguration, in der die Kurbelwelle an eine mit den Antriebsrädern gekoppelte Antriebswelle gekoppelt ist, wird die Drehmomentpulsation auf die Antriebswelle übertragen, wodurch Vibrationen und Geräusche (nachfolgend, wenn passend, bezeichnet als „Vibrationsgeräusch“) des Fahrzeugs verursacht werden. Die japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnr. 2010 - 23 790 ( JP 2010 - 23 790 A ) beschreibt, um solche Vibrationen und Geräusche zu unterdrücken, dass eine Pulsationskomponente des Drehmoments berechnet wird, und ein Pulsationsdrehmoment zum Aufheben / Löschen dieser Pulsationskomponente von einem Elektromotor ausgegeben / abgegeben wird.
In einem technischen Gebiet, welches sich von dem zur Unterdrückung von Geräuschen und Vibrationen aufgrund von Drehmomentpulsation unterscheidet, wenn kein Drehmoment auf ein Getriebe angewendet wird, welches mit einer Antriebswelle in einer Fahrzeugkonfiguration mit einem Differenzialgetriebe-Mechanismus zwischen einem Verbrennungsmotor und einem elektrischen Motor, gekoppelt ist, wird das Getriebe durch Hinzufügen eines Anpressdrehmoments zusammengedrückt, wodurch Geräusche aufgrund von Schlaffheiten (bspw. ein Spiel, wie bspw. Totgang) des Getriebemechanismus (siehe japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnr. 2012 - 148 645 ( JP 2012 - 148 645 A )) unterdrückt werden.
Ebenfalls existiert ein Verfahren, welches eine Arbeitskennlinie / Betriebskennlinie eines Verbrennungsmotors anhand eines Betriebszustands des Verbrennungsmotors zwischen einer Betriebskennlinie zum Unterdrücken von Vibrationsgeräuschen und einer Betriebskennlinie für Kraftstoffeffizienz / Kraftstoffeinsparung ändert (siehe japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnr. 2010 - 264 796 ( JP 2010 - 264 796 A )) Die JP 2010 - 264 796 A beschreibt ebenfalls, dass Drehmoment zum Auslöschen / Aufheben der Drehmomentpulsation von einem Elektromotor in dem Fall ausgegeben wird, in dem die Betriebskennlinie zur Kraftstoffeinsparung verwendet wird.
WO 2013/ 114 569 A1 offenbart ein Schwingungsdämpfungssteuerungsgerät, das bei einem Fahrzeug, wie beispielweise einem Hybridfahrzeug, angebracht ist. DE 11 2009 005 406 T5 offenbart eine Hybridfahrzeug-Steuervorrichtung zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs, die mit einem Leistungsübertragungsmechanismus ausgestattet ist, der ein sich drehendes Element zwischen einem Verbrennungsmotor, einer sich drehenden elektrischen Maschine und einer Antriebswelle aufweist, das ein Spiel in seiner Drehrichtung hat. Zu dem Stand der Technik gehören noch DE 10 2007 055 727 A1 , DE 10 2007 016 556 A1 , DE 10 2005 001 047 A1 , DE 195 32 129 A1 , DE 100 08 287 A1 , DE 102 23 426 A1 , DE 10 2012 206 559A1 , DE 10 2011 109 456 A1 und US 7 121 975 B2 .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es existiert eine Schlaffheit in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Verbrennungsmotor und der Antriebswelle und in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle, wie in der JP 2012 - 148 645 A beschrieben. In dem Fall, in dem beabsichtigt wird, Vibrationsgeräusche des Fahrzeugs durch Aufheben der Drehmomentpulsation der Antriebswelle zu unterdrücken, indem Drehmoment, welches von dem Elektromotor zugeführt wird, verwendet wird, wenn die Schlaffheit zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle nicht ausgesteift wird, besteht eine Möglichkeit, dass ein Pulsationsdrehmoment, welches von dem Elektromotor zugeführt wird, durch die Schlaffheit absorbiert wird und nicht auf die Antriebswelle übertragen wird. In solch einem Zustand kann eine Drehmomentpulsation des Verbrennungsmotors rechnerisch aufgehoben werden, es ist jedoch tatsächlich nicht möglich, die Drehmomentpulsation der Antriebswelle ausreichend zu reduzieren. Das heißt, dass existierende technische Ideen einschließlich solcher, wie in der JP 2010 - 23 790 A bis JP 2010 - 264 796 A beschrieben, solche technischen Unannehmlichkeiten aufweisen, dass es nicht möglich ist, die Vibrationsgeräusche des Fahrzeugs ausreichend zu reduzieren.
Die Erfindung stellt eine Steuerung für ein Hybridfahrzeug bereit, die es ermöglicht, Vibrationsgeräusche eines Fahrzeugs aufgrund von Drehmomentpulsation eines Verbrennungsmotors zuverlässig zu reduzieren.
Da die Drehmomentpulsation des Verbrennungsmotors mit einer Brennkraftmaschinen-Rotation des Verbrennungsmotors ineinandergreift, wenn beabsichtigt ist, das Drehmoment des Elektromotors als Reaktion auf die Drehmomentpulsation exakt zu steuern, ist eine relativ hohe / genaue Steuerbarkeit (d.h., die Antwort / Reaktion des Drehmoments) erforderlich. Wenn ein Pulsationsdrehmoment von dem Elektromotor als ein Dämpfungsdrehmoment zugeführt wird, wird daher ein Steuerungsmodus mit exzellenter Steuerbarkeit, wie bspw. Pulsweitenmodulation-(PWM)-Steuerung geeigneterweise verwendet.
Andererseits, wenn in dem Hybridfahrzeug bspw. Steuerbarkeit, die von dem Elektromotor gefordert wird, nicht hoch ist, wird geeigneterweise ein Steuerungsmodus verwendet, der einfacher ist als PWM-Steuerung, wie bspw. Übermodulationssteuerung und Rechteckwellensteuerung. Rechteckwellensteuerung, welche sich von PWM-Steuerung unterscheidet, benötigt keine Verstärkung einer Inverterspannung durch Verwendung eines Aufwärtswandlers oder ähnlichem und die Umschaltfrequenz des Inverters ist ebenfalls gering, sodass die Rechteckwellensteuerung hinsichtlich des elektrischen Leistungsverbrauchs ausgezeichnet ist.
Durch den Steuerungsmodus des Elektromotors wird insbesondere die Effizienz / der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors nicht beeinflusst; jedoch wird eine Gesamtenergieeffizienz des Hybridfahrzeugs (nachfolgend, wenn passend, als „Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs“ bezeichnet) im Allgemeinen unter der Berücksichtigung eines Kraftstoffverbrauchs des Verbrennungsmotors und eines Verbrauchs an elektrischer Leistung des Elektromotors durch den Steuerungsmodus des Elektromotors ebenfalls beeinflusst. Das heißt, die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs kann sich vielmehr verschlechtern, um den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu unterdrücken / zu beschränken, wenn der Verbrauch elektrischer Leistung des Elektromotors ansteigt. Jedoch existiert bisher keine technische Idee / Vorstellung, um Vibrationsgeräusche aufgrund von Drehmomentpulsation durch Fokussierung auf solch eine Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs zu reduzieren.
Deswegen reduziert die Erfindung Vibrationsgeräusche eines Hybridfahrzeugs ausreichend, während sie wünschenswerterweise die Energieeffizienz des Fahrzeugs berücksichtigt.
Ein erster Aspekt der Erfindung stellt eine Steuerung für ein Hybridfahrzeug bereit. Das Hybridfahrzeug beinhaltet einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor. Der Verbrennungsmotor ist dazu ausgelegt, ein Drehmoment in eine Antriebswelle einzuleiten oder ein Drehmoment der Antriebswelle auszugeben. Der Elektromotor ist dazu ausgelegt, ein Drehmoment in die Antriebswelle einzuleiten oder ein Drehmoment von der Antriebswelle auszugeben. Die Steuerung beinhaltet: eine elektronische Steuerungseinheit, die dazu ausgelegt ist, a) den Elektromotor derart zu steuern, dass ein Pulsationskompensationsdrehmoment der Antriebswelle als ein Dämpfungsdrehmoment zur Unterdrückung von Vibrationen des Hybridfahrzeugs zugeführt wird, wobei das Pulsationskompensationsdrehmoment ein Drehmoment ist, welches einer Pulsationskomponente eines Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments des Verbrennungsmotors entspricht, wobei die Pulsationskomponente des Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments in der Antriebswelle auftritt, b) zu bestimmen, ob ein Drehmoment, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment, des Elektromotors kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, und c) den Elektromotor derart zu steuern, dass, wenn das Drehmoment, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment, kleiner ist als der vorbestimmte Wert, die Summe aus dem Pulsationskompensationsdrehmoment und einem Anpressdrehmoment, welches dem vorbestimmten Wert der Antriebswelle entspricht, als das Dämpfungsdrehmoment zugeführt wird.
Mit der Steuerung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wenn das Pulsationskompensationsdrehmoment in dem Fall, in dem das Drehmoment des Elektromotors, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment, kleiner ist als der vorbestimmte Wert, von dem Elektromotor zugeführt wird, wird das Anpressdrehmoment, welches dem vorbestimmten Wert entspricht, zu dem Pulsationskompensationsdrehmoment hinzugefügt / addiert. Das heißt, dass der Wert des Dämpfungsdrehmoments für den Zweck der Unterdrückung von Vibrationen, die Summe des Pulsationskompensationsdrehmoments und des Anpressdrehmoments ist. Demzufolge wird das Pulsationskompensationsdrehmoment der Antriebswelle in einem Zustand zugeführt, in dem Schlaffheit, welche zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle ausgebildet ist, durch Nutzung des Anpressdrehmoments entsprechend ausgesteift / gefüllt wird.
Somit wird mit der Steuerung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung eine Drehmomentpulsation der Antriebswelle aufgrund der Drehmomentpulsation der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors durch das Pulsationskompensationsdrehmoment des Elektromotors, welches der Drehmomentpulsation der Kurbelwelle angemessen ist, entsprechend aufgehoben, sodass es möglich ist, Vibrationen des Hybridfahrzeugs zu unterdrücken und wünschenswerterweise, ferner auch Geräusche zu unterdrücken, die die Vibrationen begleiten.
Der Ausdruck „in dem Fall, in dem ein Drehmoment des Elektromotors, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert“ meint nicht notwendigerweise alle in diesem Fall. Das heißt, der Ausdruck beabsichtigt bspw. den Fall zu umfassen / aufzunehmen / zu enthalten, in dem eine vorbestimmte Bedingung in diesem Fall erfüllt ist.
Beispielsweise kann „der Fall, in dem ein Drehmoment des Elektromotors, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert“ den Fall als einen geeigneten Modus meinen, in dem das Drehmoment des Elektromotors null ist oder einen minimalen Wert von im Wesentlichen null beträgt. In diesem Fall wird das Anpressdrehmoment in einem Zustand aufgebracht, in dem kein Drehmoment zwischen Leistungsübertragungsteilen, welche zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle eingeschoben / zwischengeschaltet sind, aufgebracht ist / wird, sodass der Effekt / die Wirkung des Anpressdrehmoments groß ist. Jedoch beabsichtigt / besagt die Tatsache, dass das Drehmoment des Elektromotors null oder im Wesentlichen null ist, einen Modus des Falls, in dem das Drehmoment des Elektromotors kleiner ist als ein vorbestimmter Wert und bedeutet nicht notwendigerweise, dass ein Null-Drehmoment durch den vorbestimmten Wert definiert ist.
Das „Drehmoment des Elektromotors“ in der Erfindung beinhaltet nicht nur ein Drehmoment, das tatsächlich zu diesem Zeitpunkt ausgegeben / abgegeben wird, sondern auch ein Drehmoment-Befehlswert an den Elektromotor.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt eine Steuerung für ein Hybridfahrzeug bereit. Das Hybridfahrzeug beinhaltet einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor. Der Verbrennungsmotor ist dazu ausgelegt, ein Drehmoment in eine Antriebswelle einzuleiten oder ein Drehmoment von der Antriebswelle auszugeben. Der Elektromotor ist dazu ausgelegt, ein Drehmoment in die Antriebswelle einzuleiten oder ein Drehmoment von der Antriebswelle auszugeben. Die Steuerung beinhaltet: eine elektronische Steuerungseinheit, die dazu ausgelegt ist, a) als eine Betriebskennlinie des Verbrennungsmotors eine aus einer Gruppe auszuwählen, die zumindest eine Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie, eine Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie und eine Zwischen-Betriebskennlinie umfasst, wobei die Betriebskennlinie durch ein Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoment und eine Brennkraftmaschinen-Drehzahl vorgeschrieben / vorgegeben ist, wobei die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie eine Betriebskennlinie ist, bei der eine Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors am kleinsten ist, die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie eine Betriebskennlinie ist, von der ein Betriebspunkt in einer Kennlinie gleicher Leistung bzw. eine Kurve konstanter Leistung (auch als Iso-Leistungskurve bezeichnet) bei höherer Drehzahl niedrigerem Drehmoment liegt als ein Betriebspunkt der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie in der Kennlinie gleicher Leistung, und wobei die Zwischen-Betriebskennlinie eine Betriebskennlinie ist, von der ein Betriebspunkt in der Kennlinie gleicher Leistung bei höherer Drehzahl und beim niedrigerem Drehmoment liegt als ein Betriebspunkt der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie in der Kennlinie gleicher Leistung und bei niedrigerer Drehzahl und bei höherem Drehmoment liegt als ein Betriebspunkt der Vibrationsgeräuschunterdrückungs- Betriebskennlinie in der Kennlinie gleicher Leistung, b) den Elektromotor derart zu steuern, dass ein Pulsationskompensationsdrehmoment der Antriebswelle als ein Dämpfungsdrehmoment zur Unterdrückung von Vibrationen des Hybridfahrzeugs zugeführt wird, wobei das Pulsationskompensationsdrehmoment ein Drehmoment ist, welches einer Pulsationskomponente eines Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments des Verbrennungsmotors entspricht, wobei die Pulsationskomponente des Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments in der Antriebswelle auftritt, c) zu bestimmen, ob ein Drehmoment, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment, des Elektromotors kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, d) dass, wenn bestimmt wird, dass das Drehmoment, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment, kleiner ist als der vorbestimmte Wert, einen Modus mit einer höchsten Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs aus einer Vielzahl an Modi einschließlich eines ersten Modus, eines zweiten Modus und eines dritten Modus auszuwählen, wobei der erste Modus dazu ausgelegt ist, die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie zu verwenden und das Dämpfungsdrehmoment auf die Summe aus dem Pulsationskompensationsdrehmoment und einem Anpressdrehmoment, welches dem vorbestimmten Wert entspricht, festzulegen, der zweite Modus dazu ausgelegt ist, die Zwischen-Betriebskennlinie zu verwenden und das Dämpfungsdrehmoment auf lediglich das Anpressdrehmoment festzulegen, der dritte Modus dazu ausgelegt ist, die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie zu verwenden und das Dämpfungsdrehmoment auf null festzulegen, und e) dass, wenn bestimmt wird, dass das Drehmoment, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment, kleiner ist als der vorbestimmte Wert, den Verbrennungsmotor und den Elektromotor anhand des ausgewählten Modus zu steuern.
Es existiert ein Hybridfahrzeug, in dem bspw. ein Verbrennungsmotor, einzelne oder mehrere drehende elektrische Maschinen, einschließlich des Elektromotors gemäß der Erfindung, als ein Modus / eine Art, und eine Antriebswelle über einen Differenzialmechanismus, wie bspw. einzelne oder mehrere Planetengetriebemechanismen gekoppelt sind, und eine Art stufenlose Schaltfunktion durch Nutzung eines Differenzials des Differenzialmechanismus umgesetzt werden kann. In solch einer Fahrzeugkonfiguration kann, zum Beispiel, ein Betriebspunkt des Verbrennungsmotors, welcher durch eine Brennkraftmaschinen-Drehzahl und ein Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoment vorgegeben ist, innerhalb des Bereichs physikalischer Grenzen des Verbrennungsmotors und der einzelnen oder mehreren drehenden elektrischen Maschinen frei gesteuert werden.
In der Steuerung gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung sind eine Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie, eine Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie und eine Zwischen-Betriebskennlinie als Betriebskennlinien vorbereitet, welche durch Verbindung der Betriebspunkte erhalten werden. Die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie kann unter dieser Vielzahl an Betriebskennlinien zumindest eine Kraftstoffverbrauchsrate minimieren. Die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie benötigt das Dämpfungsdrehmoment nicht, um die Drehmomentpulsation zu unterdrücken. Die Zwischen-Betriebskennlinie wird zwischen diese Betriebskennlinien festgelegt. Die ersten bis dritten Modi sind als ein Modus vorbereitet, welcher der Unterdrückung von Vibrationsgeräuschen des Hybridfahrzeugs zugeordnet ist.
Ein Wärmewirkungsgrad / eine thermische Effizienz des Verbrennungsmotors ist in dem Fall, in dem eine Nutzleistung / Motorleistung des Verbrennungsmotors konstant ist, an einem Betriebspunkt der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie am höchsten, und nimmt der Reihe nach von einem Betriebspunkt der Zwischenlinienbetriebskennlinie zu einem Betriebspunkt der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie ab. Jedoch ist ein Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz, in dem Fall, in dem die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie verwendet wird, nicht gleichförmig zu einer benötigten Energie / Leistung des Verbrennungsmotors. Insbesondere nimmt die Höhe eines Anstiegs in der thermischen Effizienz, in dem Fall, in dem die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie verwendet wird, auf einer Seite niedriger Rotation und niedrigem Drehmoment und auf einer Seite hoher Rotation und hohem Drehmoments mit Bezug zu einem Leistungsbereich nahe eines Leistungswerts, an dem die thermische Effizienz des Verbrennungsmotors am höchsten ist, ab.
Andererseits ist die Größe der Drehmomentpulsation der Antriebswelle in einem Leistungsbereich, in dem der Verbesserungsgrad der thermischen Effizienz klein ist, ebenfalls relativ klein. Somit kann in diesem Bereich, selbst wenn der erste Modus (d.h., die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie wird verwendet, Dämpfungsdrehmoment = Pulsationskompensationsdrehmoment + Anpressdrehmoment) nicht verwendet wird, die Drehmomentpulsation in dem zweiten Modus (d.h., die Zwischen-Betriebskennlinie wird verwendet, Dämpfungsdrehmoment = Anpressdrehmoment) oder dem dritten Modus (d.h., die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie wird verwendet, kein Dämpfungsdrehmoment) praktisch ausreichend unterdrückt werden.
Wie bereits beschrieben, wird der erste Modus meistens in dem Fall verwendet, in dem eine PWM-Steuerung erforderlich ist, um das Pulsationskompensationsdrehmoment zu steuern, sodass ein Verlust beim Aufwärtswandeln oder ein Schaltverlust dazu neigen, anzusteigen. Somit gibt es die Möglichkeit, abhängig von dem Leistungsbereich des Verbrennungsmotors, dass ein Verlust an elektrischer Leistung in dem Fall, in dem der erste Modus verwendet wird, die Reduzierungshöhe der Kraftstoffverbrauchsmenge übersteigt, was aus einer Verbesserung der thermischen Effizienz resultiert, und die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs wird durch Auswählen des ersten Modus vielmehr reduziert.
Mit der Steuerung gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung wird der Modus, in dem die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs hoch ist, aus dieser Vielzahl an Modi ausgewählt und verwendet. Somit ist es möglich, Vibrationen und Geräusche des Hybridfahrzeugs aufgrund von Drehmomentpulsation zu unterdrücken, während die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs konstant so hoch wie möglich gehalten wird.
In der Steuerung gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung kann die elektronische Steuerungseinheit dazu ausgelegt sein, eine Abnormität des Elektromotors festzustellen und kann, wenn eine Abnormität in dem Elektromotor festgestellt wird, dazu ausgelegt sein, einen für das festgestellte Ergebnis der Abnormität entsprechenden / angemessenen Modus auszuwählen. Beispielsweise kann ein Modus, der in diesem Fall ausgewählt wird, ein Modus sein, der durch den Elektromotor umsetzbar ist und die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs unter der Vielzahl an Modi maximal ist.
Mit einer Konfiguration, die es ermöglicht, den Elektromotor als ein Konzept festzustellen, welches beinhaltet, ob der Elektromotor eine Abnormität aufweist, und die Erkennung eines abnormalen Abschnitts und Bestimmung spezifischer Details und ähnliches, der Abnormität beinhaltet, ist es auf diese Weise möglich, den Modus auszuwählen, der die höchste Effizienz von einem realistischen Aspekt aus gesehen als Reaktion auf das festgestellte Ergebnis der Abnormität halten kann. Somit ist es innerhalb des Betriebsgrenzenbereichs des Elektromotors möglich, Vibrationsgeräusche des Hybridfahrzeugs geeigneterweise zu unterdrücken.
In den Aspekten der Erfindung, kann ein vorbestimmter Wert zumindest größer als oder gleich einem Drehmomentwert sein, welcher erforderlich ist, um die Schlaffheit in einem Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle auszusteifen.
Gemäß dieses Aspekts ist der vorbestimmte Wert auf einen Wert festgelegt, der größer oder gleich einem Drehmoment ist, welches benötigt wird, um die Schlaffheit auszusteifen. Somit ist es möglich, das Aussteifen der Schlaffheit durch die Verwendung / Nutzung des Anpressdrehmoments zuverlässig zu vervollständigen, sodass es möglich ist, das Pulsationskompensationsdrehmoment zur Unterdrückung der Drehmomentpulsation der Antriebswelle wirksam einzusetzen.
Die Größe der Schlaffheit kann experimentell, empirisch oder theoretisch im Voraus erlangt / erworben werden, wenn die physikalische Konfiguration eines Leistungsübertragungswegs zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle bestimmt ist.
In dem Fall, in dem das Anpressdrehmoment zum Aussteifen der Schlaffheit übermäßig groß ist, kann die Beschleunigung des Fahrzeugs praktischerweise wechseln. Somit kann als ein erwünschter Aspekt, der vorbestimmte Wert unter Berücksichtigung einer Änderung bestimmt werden, welche durch das Anpressdrehmoment auf die Beschleunigung des Fahrzeugs aufgebracht wird. Zum Beispiel kann, in diesem Fall, der vorbestimmte Wert auf einen Wert festgelegt sein, der größer als oder gleich einem Drehmoment ist, welches benötigt wird, um die Schlaffheit auszusteifen und bei dem eine Veränderung in der Beschleunigung des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Werts liegen kann. In dem ersten Aspekt kann die elektronische Steuerungseinheit dazu ausgelegt sein, eine Verstärkung des Pulsationskompensationsdrehmoments derart anzupassen, dass das Pulsationskompensationsdrehmoment abnimmt, wenn eine Brennkraftmaschinen-Drehzahl des Verbrennungsmotors ansteigt. In dem ersten Aspekt kann die elektronische Steuerungseinheit dazu ausgelegt sein, eine Verstärkung des Pulsationskompensationsdrehmoments derart anzupassen, dass das Pulsationskompensationsdrehmoment abnimmt, wenn das Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoment abnimmt.
Die Größe der Drehmomentpulsation, welche in der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors auftritt, wird durch das Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoment und die Brennkraftmaschinen-Drehzahl des Verbrennungsmotors beeinflusst. Das bedeutet, dass die Drehmomentpulsation abnimmt (zunimmt), wenn das Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoment abnimmt (zunimmt), wohingegen die Drehmomentpulsation abnimmt (zunimmt), wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl zunimmt (abnimmt).
Andererseits, mit der Steuerung gemäß des ersten Aspekts der Erfindung, wenn das Pulsationskompensationsdrehmoment ausgegeben wird, wird das Anpressdrehmoment ebenfalls als Teil des Dämpfungsdrehmoments hinzugefügt. Hinsichtlich des Punkts, dass sich die Größe der Drehmomentpulsation als Reaktion auf einen Brennkraftmaschinen-Zustand verändert, nimmt der Verteilungsgrad des Anpressdrehmoments zum Unterdrücken der Drehmomentpulsation vergleichsweise zu, wenn das Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoment des Verbrennungsmotors abnimmt oder wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl zunimmt.
Gemäß dieses Aspekts wird die Verstärkung des Pulsationskompensationsdrehmoments reduziert, wenn das Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoment des Verbrennungsmotors abnimmt oder die Brennkraftmaschinen-Drehzahl zunimmt. Somit kann der Verbrauch elektrischer Leistung des Elektromotors wirksam unterdrückt werden, sodass es möglich ist, die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs so hoch wie möglich zu halten.
Dieser Betrieb und andere Vorteile der Erfindung werden durch Ausführungsformen ersichtlich, welche nachfolgend beschrieben werden.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische sowie industrielle Bedeutung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:

1 eine schematische Konfigurationsansicht zeigt, welche die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung konzeptionell abbildet;
2 eine schematische Konfigurationsansicht zeigt, welche die Konfiguration eines Hybridantriebsystems in dem in 1 gezeigten Fahrzeug, konzeptionell darstellt;
3 eine Ansicht einer Schaltungsanordnung einer PCU in dem in 1 gezeigten Fahrzeug zeigt;
4 eine konzeptionelle Ansicht der Brennkraftmaschinen-Betriebslinien für das in 1 gezeigte Fahrzeug zeigt;
5 ein Flussdiagramm einer Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
6A und 6B Graphen zeigen, welche die temporären Änderungen in dem Antriebswellen-Drehmoment abbilden, in dem Fall, in dem die Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung, wie in 5 gezeigt, nicht angewendet wird;
7A und 7B Graphen zeigen, welche temporäre Änderungen in dem Antriebswellen-Drehmoment abbilden, in dem Fall, in dem die Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung, wie in 5 gezeigt, angewendet wird;
8 ein Flussdiagramm einer Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
9 eine konzeptionelle Ansicht einer Brennkraftmaschinen-BetriebspunktEbene;
10 einen Graphen zeigt, der den Zusammenhang zwischen einem Brennkraftmaschinen-Drehmomentpulsationskomponentenwert und einem Anpressdrehmoment abbildet;
11 ein Flussdiagramm einer Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
12 ein Flussdiagramm eines ersten Prozesses / Ablaufes / Vorgangs in der in 11 gezeigten Steuerung zeigt;
13 eine konzeptionelle Ansicht von Brennkraftmaschinen-Betriebslinien in der in 11 gezeigten Steuerung zeigt;
14 eine konzeptionelle Ansicht von Brennkraftmaschinen-Betriebslinien in der in 11 gezeigten Steuerung zeigt;
15 ein anderes Flussdiagramm des ersten Ablaufs in der in 11 gezeigten Steuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
16 ein Flussdiagramm der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
17 ein Flussdiagramm eines zweiten Ablaufs in der in 16 gezeigten Steuerung zeigt;
18 eine konzeptionelle Ansicht von Brennkraftmaschinen-Betriebslinien in der in 17 gezeigten Steuerung zeigt;
19 ein Flussdiagramm einer MG2-abnormalzeitlichen Steuerung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
20 ein Flussdiagramm einer MG1-abnormalzeitlichen Steuerung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1: Erste Ausführungsform
1.1: Konfiguration der Ausführungsform
Zu Beginn wird die Konfiguration einer Hybridfahrzeugs 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug zu 1 beschrieben. 1 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht, welche die Konfiguration des Hybridfahrzeugs 1 konzeptionell abbildet.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet das Hybridfahrzeug 1 eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 100, ein Hybridantriebsystem 10, eine Leistungssteuerungseinheit (PCU) 20 und eine Sensorgruppe 30 und ist ein Beispiel für ein „Hybridfahrzeug“ gemäß der Erfindung.
Die ECU 100 beinhaltet eine CPU (central processing unit), einen ROM (read only memory), einen RAM (random access memory) und ähnliches, und ist eine elektronische Steuerungseinheit, die dazu ausgelegt ist, fähig zu sein, Betriebe verschiedener Abschnitte des Hybridfahrzeugs 1 zu steuern. Die ECU 100 ist ein Beispiel für eine „Steuerung für ein Hybridfahrzeug“ gemäß der Erfindung. Die ECU 100 ist dazu ausgelegt, fähig zu sein, verschiedene Steuerungen (später beschrieben) auszuführen, indem Steuerungsprogramme, die in dem ROM gespeichert sind, ausgeführt werden.
Die PCU 20 ist eine elektrische Leistungssteuerung, die dazu ausgelegt ist, Gleichstromleistung / Gleichstromenergie, welche aus einer Gleichstromleistungsversorgung / Gleichstromenergieversorgung B (später beschrieben) genommen wird, in Wechselstromleistung / Wechselstromenergie umzuwandeln und die Wechselstromleistung einem Motorgenerator MG1 (später beschrieben) und einem Motorgenerator MG2 (später beschrieben) zuzuführen. Die elektrische Leistungssteuerung ist auch dazu ausgelegt, Wechselstromleistung, die als Ergebnis einer Leistungserzeugung des Motorgenerators MG1 und des Motorgenerators MG2 erhalten / erworben wird, in Gleichstromleistung umzuwandeln und fähig ist, die Gleichstromleistungsversorgung B mit der Gleichstromleistung aufzuladen. Die detaillierte Konfiguration der PCU 20 wird später mit Bezug zu 3 beschrieben.
Die Sensorgruppe 30 ist ein Sammelbegriff für verschiedene Sensoren, die Zustände des Hybridfahrzeugs 1 erkennen bzw. erfassen. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die Sensorgruppe 30 einen Batterietemperatursensor 31, einen SOC-Sensor 32 (state of charge), einen Gasbetätigungsmengensensor 33, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34, einen Systemspannungssensor 35 und einen Netzspannungssensor 36.
Der Batterietemperatursensor 31 ist dazu ausgelegt, eine Batterietemperatur Tbat erfassen zu können, welche die Temperatur der Gleichstromleistungsversorgung B ist. Der Batterietemperatursensor 31 ist elektrisch mit der ECU 100 verbunden. Die erfasste Batterietemperatur Tbat ist dazu ausgelegt, bei Bedarf von der ECU 100 gelesen zu werden.
Der SOC-Sensor 32 ist dazu ausgelegt, einen SOC erfassen zu können, welcher das verbleibende Ladungslevel / Ladeniveau der Gleichstromleistungsversorgung B ist. Der SOC-Sensor 32 ist elektrisch mit der ECU 100 verbunden. Der erfasste SOC ist dazu ausgelegt, bei Bedarf von der ECU 100 gelesen zu werden.
Der Gasbetätigungsmengensensor 33 ist dazu ausgelegt, eine Gasbetätigungsmenge Ta erfassen zu können, welche die Betätigungsmenge eines Gaspedals ist. Der Gasbetätigungsmengensensor 33 ist elektrisch mit der ECU 100 verbunden. Die erfasste Gasbetätigungsmenge Ta ist dazu ausgelegt, bei Bedarf von der ECU 100 gelesen zu werden.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Hybridfahrzeugs 1. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 ist elektrisch mit der ECU 100 verbunden. Die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V ist dazu ausgelegt, bei Bedarf von der ECU 100 gelesen zu werden.
Der Systemspannungssensor 35 ist fähig, eine Systemspannung VH zu erfassen, welche die Ausgangsspannung eines Aufwärtswandlers 21 (später beschrieben) ist. Der Systemspannungssensor 35 ist elektrisch mit der ECU 100 verbunden. Die erfasste Systemspannung VH ist dazu ausgelegt, bei Bedarf von der ECU 100 gelesen zu werden.
Die in 1 abgebildeten Sensoren sind Teil von Sensoren, welche die Sensorgruppe 30 bilden. Das Hybridfahrzeug 1 beinhaltet zusätzlich zu diesen Sensoren verschiedene bekannte Sensoren.
Das Hybridantriebsystem 10 ist ein Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs 1. Die detaillierte Konfiguration des Hybridantriebsystems 10 wird mit Bezug zu 2 beschrieben. 2 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht, die die Konfiguration des Hybridantriebsystems 10 konzeptionell darstellt. In 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 1 übereinstimmen und deren Beschreibung wird, wenn passend, ausgelassen.
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Hybridantriebsystem 10 eine Brennkraftmaschine EG, einen Leistungsverzweigungsmechanismus PG, eine Eingangswelle IS, eine Antriebswelle DS, den Motorgenerator MG1 (nachfolgend, wenn passend, einfach als „MG1“ bezeichnet), den Motorgenerator MG2 (nachfolgend, wenn passend, einfach als „MG2“ bezeichnet) und einen Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus RG.
Die Brennkraftmaschine EG dient als eine Hauptleistungsquelle / Hauptenergiequelle für das Hybridfahrzeug 1 und ist ein Benzinmotor / Ottomotor, welches ein Beispiel für einen „Verbrennungsmotor“ gemäß der Erfindung ist.
Die Brennkraftmaschine EG beinhaltet einen Kolben, der sich innerhalb eines Zylinders als Reaktion auf Explosionskraft wechselseitig bewegt, die zu der Zeit erzeugt wird, wenn ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in einer Brennkammer, welche innerhalb des Zylinders ausgebildet ist, verbrennt. In der Brennkraftmaschine EG, wird die wechselseitige / reziproke Bewegung des Kolbens über eine Pleuelstange in eine Drehbewegung einer Kurbelwelle umgewandelt und wird von der Eingangswelle IS, welche mit der Kurbelwelle verbunden ist, entnommen.
Die detaillierte Konfiguration der Brennkraftmaschine EG ist weniger relevant für die Erfindung, sodass die Beschreibung dessen ausgelassen wird. In der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass die Brennkraftmaschine EG ein Benzinmotor ist. Jedoch beinhaltet eine zweckmäßige Art des „Verbrennungsmotors“ gemäß der Erfindung eine große Auswahl an Brennkraftmaschinen. Zum Beispiel kann der „Verbrennungsmotor“ gemäß der Erfindung in der Kraftstoffart, Zylinderanordnung, Anzahl der Zylinder, Kraftstoffversorgungsart bzw. in der Art der Kraftstoffzufuhr, der Konfiguration eines Ventilbetätigungssystems, der Konfiguration eines Einlass- / Auslasssystems und dergleichen verändert / modifiziert werden.
Der Motorgenerator MG1 ist ein Dreiphasen-Wechselstrom-Motorgenerator mit einer antreibenden Funktion und einer regenerierenden Funktion. Mit der antreibenden Funktion wird elektrische Energie / Leistung in kinetische Energie / Leistung umgewandelt. Mit der regenerierenden Funktion wird kinetische Leistung in elektrische Leistung umgewandelt.
Der Motorgenerator MG2, wie auch der Motorgenerator MG1, ist ein Dreiphasen-Wechselstrom-Motorgenerator. Der Motorgenerator MG2, wie auch der Motorgenerator MG1, hat eine antreibende Funktion und eine regenerierende Funktion. Mit der antreibenden Funktion wird elektrische Leistung in kinetische Leistung umgewandelt. Mit der regenerierenden Funktion wird kinetische Leistung in elektrische Leistung umgewandelt. Der Motorgenerator MG2 ist ein Beispiel für einen „Elektromotor“ gemäß der Erfindung.
Der Leistungsverzweigungsmechanismus PG ist ein bekannter Planetengetriebe-Mechanismus mit einer Vielzahl an rotierenden Elementen, die verschiedene Differenziale / Differentialaktionen miteinander ausführen. Der Leistungsverzweigungsmechanismus PG beinhaltet ein Sonnenrad S1, ein Hohlrad R1, eine Vielzahl an Ritzeln / Planetenrädern (nicht gezeigt) und einen Träger C1. Das Sonnenrad S1 ist an den Mittelabschnitt / Zentrumsabschnitt vorgesehen. Das Hohlrad R1 ist konzentrisch um das Sonnenrad S1 vorgesehen. Die Vielzahl an Planetenrädern sind zwischen dem Sonnenrad S1 und dem Hohlrad R1 angeordnet und laufen um das Sonnenrad S1 während sie um ihre eigenen Achsen rotieren. Der Träger C1 lagert eine Rotationswelle jedes Planetenrads zentral.
Das Sonnenrad S1 ist ein Reaktionselement und an dem Motorgenerator MG1 befestigt. Das Reaktionselement übernimmt die Verantwortung / Aufgabe, ein Reaktionsdrehmoment für das Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te bereitzustellen, welches das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine EG ist. Somit ist die Drehzahl des Sonnenrads S1 gleich / äquivalent zu einer MG1-Drehzahl Nmg1, welche die Drehzahl des Motorgenerators MG1 ist.
Das Hohlrad R1 ist ein Ausgabeelement des Leistungsverzweigungsmechanismus PG und ist mit der Antriebswelle DS gekoppelt, welche eine Leistungsausgabewelle des Leistungsverzweigungsmechanismus PG ist. Die Antriebswelle DS ist über einen Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus RG einschließlich eines Differenzials und dgl., indirekt mit Antriebsrädern DW des Hybridfahrzeugs 1 gekoppelt.
Das Hohlrad R1 ist über die Antriebswelle DS mit dem Motorgenerator MG2 gekoppelt. Somit ist eine MG2-Drehzahl Nmg2 die Drehzahl des Motorgenerators MG2 und korreliert eindeutig mit der Drehzahl Nd der Antriebswelle DS und daher mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
Der Träger C1 ist mit der Eingangswelle IS gekoppelt, welche über einen Torsionsdämpfer mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine EG gekoppelt ist. Die Drehzahl des Trägers C1 ist äquivalent zu der Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine EG.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist der Leistungsverzweigungsmechanismus PG fähig, Leistung der Brennkraftmaschine EG auf zwei Linien / Leitungen / Wege aufzuteilen, indem das Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te zwischen dem Sonnenrad S1 und dem Hohlrad R1 über den Träger C1 in einem vorbestimmten Verhältnis (ein Verhältnis basierend auf einem Übersetzungsverhältnis / einer Getriebeübersetzung unter den Getrieben / Rädern) aufzuteilen. Das Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te wird von der Brennkraftmaschine EG der Eingangswelle IS zugeführt.
Zwecks einer einfachen Beschreibung des Betriebs des Leistungsverzweigungsmechanismus PG, in dem ein Übersetzungsverhältnis p als das Verhältnis der Zahnanzahl des Sonnenrads S1 zu der Zahlanzahl des Hohlrads R1 definiert ist, wird zu der Zeit, wenn das Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te von der Brennkraftmaschine EG auf den Träger C1 aufgebracht wird, ein Drehmoment Tes, welches auf das Sonnenrad S1 aufgebracht wird, durch den folgenden mathematischen Ausdruck (1) ausgedrückt, und ein direktes Drehmoment Tep, welches in der Antriebswelle DS auftritt, wird durch den folgenden mathematischen Ausdruck (2) ausgedrückt. $Tes = Te \cdot ρ / (1 + ρ)$
$Tep = Te \cdot 1 / (1 + ρ)$
Als nächstes wird die Konfiguration der PCU 20 mit Bezug zu 3 beschrieben. 3 zeigt eine Schaltungskonfigurationsansicht der PCU 20. In 3 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 2 übereinstimmen und die Beschreibung dessen wird bei Bedarf ausgelassen.
Wie in 3 gezeigt, ist die PCU 20 eine elektrische Leistungssteuerung mit dem Aufwärtswandler 21, einem Inverter 22 und einem Inverter 23. Die elektrische Leistungssteuerung ist dazu ausgelegt, fähig zu sein, Eingabe und Ausgabe von elektrischer Leistung zwischen der Gleichstromleistungsversorgung B und beiden Motorgeneratoren MG1, MG2, zu steuern.
Die Gleichstromleistungsversorgung B ist, z.B., eine Sekundärbatterieeinheit / eine Akkumulatoreinheit mit einer Versorgungsspannung VB (z.B., 200 V). In der Gleichstromleistungsversorgung B ist eine Vielzahl (z.B., mehrere hunderte) an verschiedenen Sekundärbatteriezellen (z.B., eine Zellenspannung V), wie bspw. Nickel-Metallhybridbatterien und Lithium-Ionenbatterien, in Serie miteinander verbunden bzw. hintereinandergeschaltet. Als die Gleichstromleistungsversorgung B kann, statt oder zusätzlich zu einer Sekundärbatterie diesen Typs, ein elektrischer Doppelschichtkondensator, ein Kondensator mit großer Kapazität / Aufnahmefähigkeit, ein Schwungrad oder ähnliches verwendet werden.
Der Aufwärtswandler 21 ist eine Aufwärtsschaltung mit einer Drosselspule L1, Schaltelementen Q1, Q2, Dioden D1, D2 und einem Kondensator C.
In dem Aufwärtswandler 21 ist ein Ende der Drosselspule L1 mit einer positiven Elektrodenleitung (Bezugszeichen ist ausgelassen) verbunden, welche mit der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung B verbunden ist und das andere Ende ist mit einem Mittelpunkt zwischen dem Schaltelement Q1 und dem Schaltelement Q2 verbunden, d.h., einem Verbindungspunkt zwischen einem Emitteranschluss des Schaltelements Q1 und einem Kollektoranschluss des Schaltelements Q2.
Die Schaltelemente Q1, Q2 sind elektrische Schaltelemente, welche zwischen der positiven Elektrodenleitung und einer negativen Elektrodenleitung (Bezugszeichen ist ausgelassen) in Serie verbunden / hintereinandergeschaltet sind. Die negative Elektrodenleitung ist mit der negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung B verbunden. Der Kollektoranschluss des Schaltelements Q1 ist mit der positiven Elektrodenleitung verbunden. Der Emitteranschluss des Schaltelements Q2 ist mit der negativen Elektrodenleitung verbunden. Jede der Dioden D1, D2 ist ein Gleichrichtungselement / gleichrichtendes Element, welches einen Strom / Stromstärke nur ermöglicht von der Emitterseite zu der Kollektorseite in einem der entsprechenden Schaltelemente zu fließen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind diese Schaltelemente aus einem Schaltelement Q1 und einem Schaltelement Q2 ausgebildet und bilden einen Doppelanschluss-Aufwärtswandler. Das Schaltelement Q1 befindet auf einer Seite höheren Potenzials als ein Verbindungspunkt mit einem Ende der Drosselspule L1. Auf ähnliche Weise ist das Schaltelement Q2 auf einer Seite geringeren Potenzials als der Verbindungspunkt mit dem Ende der Drosselspule L1. Jedoch ist diese Konfiguration der Schaltelemente ein Beispiel und der Aufwärtswandler kann ein Einarm-Aufwärtswandler mit nur dem Schaltelement Q2 in 3 sein.
Jedes der Schaltelemente Q1, Q2 und Schaltelemente (Q3 bis Q8 und Q13 bis Q18) der Inverter 22, 23 (später beschrieben) ist als ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistor) ausgebildet, welcher eine Selbstschutzschaltung aufweist. Jedoch kann jedes der Schaltelemente als ein Leistungs-Metalloxid-Halbleiter-Transistor (MOS - Metal Oxid Semiconductor) oder ähnliches ausgebildet sein.
Der Kondensator C ist zwischen der positiven Elektrodenleitung und der negativen Elektrodenleitung angeschlossen. Eine Klemmenspannung / Anschlussspannung des Kondensators C, d.h. eine Potenzialdifferenz VH zwischen der positiven Elektrodenleitung und der negativen Elektrodenleitung, ist die Ausgangsspannung des Aufwärtswandlers 21. Nachfolgend wird die Ausgangsspannung des Aufwärtswandlers 21 als die „Systemspannung VH“, wenn passend, bezeichnet.
Der Aufwärtswandler 21 ist derart ausgelegt, dass ein Betriebszustand des Aufwärtswandlers 21 durch eine Aufwärtssteuerung gesteuert wird, welche durch die ECU 110 ausgeführt wird. In der Aufwärtssteuerung wird ein Signal PWC erzeugt und an die Schaltelemente Q1, Q2 des Aufwärtswandlers 21 ausgegeben. Ein logischer Zustand des Signals PWC ändert sich als Reaktion auf ein Größenverhältnis zwischen einem Trägersignal und einem Spannungs-Befehlswert. Das Trägersignal ist eine dreiecksförmige Welle. Anhand des Signals PWC ist der Aufwärtswandler 21 fähig, die Spannung zwischen der positiven Elektrodenleitung und der negativen Elektrodenleitung, d.h., die Systemspannung VH, auf die Leistungsversorgungsspannung / Versorgungsspannung VB der Gleichstromleistungsversorgung B oder höher, zu erhöhen. Zu dieser Zeit, wenn die Systemspannung VH geringer ist als ein Zielwert, wird die Einschaltdauer des Schaltelements Q2, d.h., die Zeit, in der das Schaltelement Q2 eingeschaltet ist, festgelegt relativ groß zu sein. Somit ist es möglich, den Strom / Stromstärke, welche durch die positive Elektrodenleitung von der Gleichstromleistungsversorgung B-Seite in Richtung der Inverter-Seite fließt, zu erhöhen, sodass es möglich ist, die Systemspannung VH zu erhöhen. Andererseits, wenn die Systemspannung VH höher ist als der Zielwert, wird die Einschaltdauer des Schaltelements Q1 festgelegt, relativ groß zu sein. Somit ist es möglich, den Strom / Stromstärke, welcher durch die positive Elektrodenleitung von der Inverter-Seite zu der Gleichstromleistungsversorgung B-Seite fließt, zu erhöhen, sodass es möglich ist, die Systemspannung VH zu reduzieren.
Der Inverter 22 ist ein elektrischer Leistungswandler zum Antreiben des Motorgenerators MG2. Der Inverter 22 beinhaltet einen U-Phasen-Anschluss 22U, einen V-Phasen-Anschluss 22V und einen W-Phasen-Anschluss 22W. Der U-Phasen-Anschluss 22U beinhaltet das p-seitige Schaltelement Q3 und das n-seitige Schaltelement Q4. Der V-Phasen-Anschluss 22V beinhaltet das p-seitige Schaltelement Q5 und das n-seitige Schaltelement Q6. Der W-Phasen-Anschluss 22W beinhaltet das p-seitige Schaltelement Q7 und das n-seitige Schaltelement Q8. Die Anschlüsse des Inverters 22 sind zwischen der positiven Elektrodenleitung und der negativen Elektrodenleitung parallelgeschaltet. Der Zweckmäßigkeit der Beschreibung halber, werden nachfolgend die p-seitigen Schaltelemente als „obere Anschlüsse“, wenn passend, bezeichnet und die n-seitigen Schaltelemente werden als „untere Anschlüsse“, wenn passend, bezeichnet.
Gleichrichterdioden D3 bis D8 sind jeweils mit den Schaltelementen Q3 bis Q8, sowie den Schaltelementen Q1, Q2 in dem vorstehend beschriebenen Aufwärtswandler 21 verbunden. Die Gleichrichterdioden D3 bis D8 geben Strom von der Emitterseite an die Kollektorseite weiter. Ein Verbindungspunkt zwischen dem oberen Anschluss und dem unteren Anschluss jeder Phase in dem Inverter 22 ist jeweils mit einer der Dreiphasenspulen des Motorgenerators MG2 verbunden.
Der Inverter 23 ist ein elektrischer Leistungswandler zum Antreiben des Motorgenerators MG1. Der Inverter 23 beinhaltet einen U-Phasen-Anschluss 23U, einen V-Phasen-Anschluss 23V und einen W-Phasen-Anschluss 23W. Der U-Phasen-Anschluss 23U beinhaltet das p-seitige Schaltelement Q13 und das n-seitige Schaltelement Q14. Der V-Phasen-Anschluss 23V beinhaltet das p-seitige Schaltelement Q15 und das n-seitige Schaltelement Q16. der W-Phasen-Anschluss 23W beinhaltet das p-seitige Schaltelement Q17 und das n-seitige Schaltelement Q18. Die Anschlüsse des Inverters 23 sind zwischen der positiven Elektrodenleitung und der negativen Elektrodenleitung parallelgeschaltet. Dem Verständnis der Beschreibung halber werden nachfolgend die p-seitigen Schaltelemente, wenn passend, als „obere Anschlüsse“ bezeichnet und die n-seitigen Schaltelemente werden, wenn passend, als „untere Anschlüsse“ bezeichnet.
Gleichrichterdioden D13 bis D18 sind jeweils mit den Schaltelementen Q13 bis Q18 sowie den Schaltelementen Q1, Q2 in dem vorstehend beschriebenen Aufwärtswandler 21 verbunden. Die Gleichrichterdioden D13 bisD18 geben jeweils Strom von der Emitterseite an die Kollektorseite weiter. Ein Verbindungspunkt zwischen dem oberen Anschluss und dem unteren Anschluss jeder Phase in dem Inverter 23 ist jeweils mit einer der Dreiphasenspulen des Motorgenerators MG1 verbunden.
1.2: Betrieb der Ausführungsform
1.2.1: Steuerungsmodus des Motorgenerators
In dem Hybridfahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Erfindung werden bekannte PWM-Steuerungen und Rechteckwellensteuerungen zur Betriebssteuerung der Motorgeneratoren MG1, MG2 verwendet. Die PWM-Steuerung ist eine Stromrückkopplungssteuerung und ist eine Steuerung zur Versorgung des Motorgenerators mit einem PWM-Signal für jeweils die U-Phase, V-Phase und W-Phase durch Vergleichen eines Spannungs-Befehlswerts mit einem Träger (Trägerwelle).
Insbesondere werden in der PWM-Steuerung für jeden der Inverter entsprechend der jeweiligen Motorgeneratoren, Zweiphasenstrom-Befehlswerte (Idtg, Iqtg) anhand eines Drehmoment-Befehlswerts des Motorgenerators erzeugt. Andererseits werden Dreiphasenstrom-Werte anhand eines v-Phasenstroms Iv und eines w-Phasenstroms Iw, welche als Rückkopplungsinformation zugeführt werden, in Zweiphasenstrom-Werte umgewandelt, welche von einem d-Achsen-Strom Id und einem q-Achsen-Strom Iq ausgebildet sind. Zweiphasenspannung-Befehlswerte, welche von einer d-Achsen-Spannung Vd und einer q-Achsen-Spannung Vq ausgebildet sind, werden anhand der Unterschiede zwischen den Zweiphasenstrom-Befehlswerten (Idtg, Iqtg) und den Zweiphasenstrom-Werten Id, Iq erzeugt. Die erzeugten Zweiphasenspannung-Befehlswerte Vd, Vq werden in Dreiphasenspannung-Befehlswerte Vu, Vv, Vw umgewandelt.
Wenn die Dreiphasenspannung-Befehlswerte erhalten werden, wird eine Größenrelation zwischen den umgewandelten Dreiphasenspannung-Befehlswerten Vu, Vv, Vw und einem Trägersignal mit einer vorbestimmten Trägerfrequenz fcar verglichen. U-Phasen-Schaltsignale Gup, Gun, V-Phasen-Schaltsignale Gvp, Gvn und W-Phasen-Schaltsignale Gwp, Gwn werden erzeugt und dem entsprechenden Inverter zugeführt. Die logischen Zustände der U-Phasen-Schaltsignale Gup, Gun, der V-Phasen-Schaltsignale Gvp, Gvn und der W-Phasen-Schaltsignale Gwp, Gwn ändern sich in Reaktion auf die verglichenen Ergebnisse.
Zwischen den jeder Phase entsprechenden Schaltsignalen bezeichnet das Signal, welches die Kennung „p“ angehängt hat, ein Antriebssignal zum Antreiben der p-seitigen Schaltelemente (Q3, Q5, Q7, Q13, Q15, Q17), welches der obere Anschluss zwischen den Schaltelementen jeder Phase ist und das Signal mit Kennung „n“ angehängt, bezeichnet ein Antriebssignal zum Antreiben der n-seitigen Schaltelemente (Q4, Q6, Q8, Q14, Q16, Q18), welches der untere Anschluss zwischen den Schaltelementen jeder Phase ist.
Im Vergleich zwischen dem Trägersignal und jedem Phasenspannung-Befehlswert, wenn der Phasenspannung-Befehlswert von einem Wert kleiner als das Trägersignal aus in Übereinstimmung mit dem Trägersignal gebracht ist, wird das Schaltsignal zum Anschalten des p-seitigen Schaltelements erzeugt. Wenn der Phasenspannung-Befehlswert von einem Wert größer als das Trägersignal aus in Übereinstimmung mit dem Trägersignal gebracht wird, wird das Schaltsignal zum Anschalten des n-seitigen Schaltelements erzeugt. Das heißt, Schaltsignale haben untrennbar verlinkte Ein/Aus-Zustände. Eines der p-seitigen und n-seitigen Schaltelemente jeder Phase befindet sich konstant in einem Ein-Zustand und das andere befindet sich konstant in einem Aus-Zustand. Wenn der Inverter in die Antriebszustände der Schaltelemente geändert / gewechselt oder darin gehalten wird, welche durch die Schaltsignale der entsprechenden Phasen vorgegeben sind, wird der Motorgenerator in Übereinstimmung mit einem Schaltzustand entsprechend der geänderten oder gehaltenen Antriebszustände angetrieben. Die PWM-Steuerung wird, z.B., auf diese Weise ausgeführt.
Andererseits ist die Rechteckwellensteuerung eine Steuerung zur Versorgung / Zufuhr eines Ein-Impuls-Schaltsignals zu dem Motorgenerator als Reaktion auf einen elektrischen Winkel des Motors (motor electric angle), und ein Spannungsamplitudenwert ist auf ein Maximalwert festgesetzt und Drehmoment wird durch die Phasensteuerung rückgekoppelt.
In der Rechteckwellensteuerung ist eine harmonische Komponente, welche größer ist als die in der PWM-Steuerung, in dem Ausgangsstrom des Inverters enthalten. Daher wird die Zeitkonstante eines digitalen Tiefpassfilters darauf festgelegt, größer zu sein, als die der PWM-Steuerung. Demzufolge ist die Rechteckwellensteuerung niedriger im Steuerungsansprechverhalten als die PWM-Steuerung. Andererseits ist ein Spannungsnutzungsgrad / -faktor in der Rechteckwellensteuerung größer als der in der PWM-Steuerung, sodass es nicht erforderlich ist, die Leistungsversorgungsspannung VB der Gleichstromleistungsversorgung B durch den Aufwärtswandler 21 zu verstärken. Ein Schaltverlust des Inverters in der Rechteckwellensteuerung ist ebenfalls geringer als der in der PWM-Steuerung. Somit hat die Rechteckwellensteuerung einen höheren elektrischen Leistungsverbrauch als die PWM-Steuerung.
Ein Wechseln eines Steuerungsmodus zwischen einem PWM-Steuerungsmodus entsprechend der PWM-Steuerung und einem Rechteckwellensteuerungsmodus entsprechend der Rechteckwellensteuerung wird, z.B., als Reaktion auf eine teilweise Anpassung / Modulation des Inverters ausgeführt. Die teilweise Modulation ist das Verhältnis eines Effektivwerts J einer Netzspannung zu der Systemspannung VH. Die Netzspannung ist eine an den Motorgenerator angelegte Spannung. Der Effektivwert J der Netzspannung kann, z.B., durch den mathematischen Ausdruck, wie bspw. „J = Vd² + Vq²)^1/2“ aus der vorstehend beschriebenen d-Achsen-Befehlsspannung Vd und der vorstehend beschriebenen q-Achsen-Befehlsspannung Vq erhalten werden. Alternativ kann die Netzspannung z.B., dazu ausgelegt sein, direkt von einem Sensor oder ähnlichem erfasst / erkannt zu werden, welcher als Teil der vorstehend beschriebenen Sensorgruppe 30 vorgesehen sein.
Ein praxisnaher Modus zur Wechsel- / Umschaltsteuerung basierend auf der teilweisen Modulation ist nicht beschränkt. Z.B. kann die PWM-Steuerung angewendet werden, wenn die teilweise Modulation geringer ist als ein vorbestimmter Wert, wohingegen die Rechteckwellensteuerung angewendet werden kann, wenn die teilweise Modulation höher als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Die PWM-Steuerung und die Rechteckwellensteuerung sind hier dargestellt; jedoch können ferner auch bekannte Übersteuerungssteuerungen oder ähnliches als Steuerungsart des Motorgenerators zusätzlich zu diesen Steuerungen verwendet werden. Anforderung zum Ändern / Wechseln des Steuerungsmodus sind nicht nur auf die anteilige Modulation begrenzt.
1.2.2: Steuerung des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine EG
In dem Hybridfahrzeug 1 ist es möglich, den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine EG (d.h., ein Betriebszustand bzw. eine Betriebsbedingung, welcher durch das Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te und die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne vorgegeben ist) aufgrund des Differenzials / der Differentialaktion des Leistungsverzweigungsmechanismus PG frei zu steuern. Der Betriebspunkt wird auf verschiedenen Betriebskennlinien bestimmt, welche vorab so festgelegt wurden, dass sie mit einer vorbestimmten Bedingung übereinstimmen. Die Betriebskennlinien für das Hybridfahrzeug 1 werden mit Bezug zu 4 beschrieben. 4 zeigt eine konzeptionelle Ansicht der Betriebskennlinien der Brennkraftmaschine EG.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die stufenlose Schaltfunktion dieser Art durch den Leistungsverzweigungsmechanismus PG umgesetzt / implementiert, welcher als ein Differenzialmechanismus dient. Jedoch kann die stufenlose Schaltfunktion dieser Art durch Zwischenschalten einer mechanischen stufenlosen Schalteinheit zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine EG und der Antriebswelle DS, wie bspw. ein stufenloses Automatikgetriebe (CVT), umgesetzt / implementiert sein.
In 4 ist ein zweidimensionales Koordinatenkreuz / Koordinatenebene dargestellt, in dem die Ordinatenachse dem Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te entspricht und die Abszissenachse der Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne entspricht. Ein Ordinatenpunkt auf dem zweidimensionalen Koordinatenkreuz entspricht einem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine EG. Nachfolgend wird das zweidimensionale Koordinatenkreuz, wenn passend, als „Betriebspunktebene“ bezeichnet.
Auf der Betriebspunktebene kann eine Betriebskennlinie definiert sein, welche durch das Verbinden von Betriebspunkten erhalten wird, von denen jeder die vorbestimmte Bedingung für jede erforderliche Ausgabe Pe der Brennkraftmaschine EG erfüllt. 4 stellt eine Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF (siehe die durchgehende Linie) und eine Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV (siehe die abwechselnd lang- und kurzgestrichelte Linie) als solch eine Betriebskennlinie dar.
Die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF wird durch das Verbinden von Betriebspunkten erhalten, an denen jeweils die Kraftstoffverbrauchsrate der Brennkraftmaschine EG für die entsprechende Brennkraftmaschinen-Leistung Pe am geringsten ist (d.h., die thermische Effizienz ist die höchste). In der Betriebspunktebene sind Kennlinien gleicher Leistung, nachfolgend auch als Iso-Leistungslinien bezeichnet, (siehe gestrichelte Linien) definiert, an denen die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe gleich ist. 4 stellt L_EQP1 entsprechend einer Brennkraftmaschinen-Leistung Pe1, L_EQP2 entsprechend einer Brennkraftmaschinen-Leistung Pe2 (Pe2 > Pe1) und L_EQP3 entsprechend einer Brennkraftmaschinen-Leistung Pe3 (Pe3>Pe2) als die Kennlinien gleicher Leistung dar. Ein Ziel-Betriebspunkt der Brennkraftmaschine EG wird eindeutig durch die angewendete Betriebskennlinie und eine erforderliche Brennkraftmaschinen-Leistung Pen bestimmt. Das heißt, wenn die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF ausgewählt ist, ist der Betriebspunkt ein Betriebspunkt m1, an dem die erforderliche Brennkraftmaschinen-Leistung Pen Pe1 entspricht, der Betriebspunkt ein Betriebspunkt m2, an dem die erforderliche Brennkraftmaschinen-Leistung Pen Pe2 ist und der Betriebspunkt ein Betriebspunkt m3, an dem die erforderliche Brennkraftmaschinen-Leistung Pen Pe3 ist.
Andererseits wird die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV experimentell, empirisch oder theoretisch vorab bestimmt, sodass Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS nicht als tatsächliche Unannehmlichkeit für den Insassen an die Oberfläche kommt.
Es ist allgemein bekannt, dass, wenn die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine EG rotiert, Drehmomentpulsation in der Kurbelwelle auftritt, ungeachtet dessen, ob eine Explosion in den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine EG auftritt. Die Drehmomentpulsation wird auch auf die Antriebswelle DS übertragen, welche physisch mit der Kurbelwelle gekoppelt ist und verursacht, dass Drehmomentpulsation in der Antriebswelle DS auftritt. Wenn die Drehmomentpulsation in der Antriebswelle DS auftritt, treten Vibrationen oder weitere begleitende Geräusche (d.h., Vibrationsgeräusche), welche ein Unbehagen für den Insassen verursachen, in dem Hybridfahrzeug 1 auf.
Das Ausmaß des Vibrationsgeräuschs aufgrund der Drehmomentpulsation korreliert mit einem Pulsationsdrehmoment, welches in der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine EG erzeugt wird. Das heißt, wenn das Pulsationsdrehmoment zunimmt, nehmen Vibrationen (oder Vibrationsgeräusche) zu; wohingegen, wenn die Pulsationsfrequenz des Pulsationsdrehmoments abnimmt, Vibrationen (oder Vibrationsgeräusche) zunehmen.
Durch ein Vergleichen der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF mit der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV, liegen insbesondere Betriebspunkte für die Brennkraftmaschinen-Leistungen Pe in der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV konstant auf einer Seite hoher Drehzahl und niedrigen Drehmoments (siehe die Betriebspunkte m4, m5, m6). Das heißt, die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV ist für das Unterdrücken von Vibrationsgeräuschen aufgrund der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS vorteilhafter als die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF. Zum Beispiel, wird die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV durch das Verbinden von Betriebspunkten erhalten, welche jeweils durch das Verlagern eines Betriebspunkts auf eine Seite hoher Drehzahl und niedrigen Drehmoments erhalten wird, bis die Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS in einen zulässigen Bereichs fällt. Somit, wenn die Brennkraftmaschine EG an einem Betriebspunkt in der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV betrieben wird, liegen Vibrationsgeräusche des Hybridfahrzeugs 1 aufgrund der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS innerhalb des zulässigen Bereichs.
Jedoch, wenn die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV hinsichtlich der Unterdrückung von Vibrationsgeräuschen verwendet wird, verschlechtert sich die Kraftstoffverbrauchsrate der Brennkraftmaschine EG. Eine Verschlechterung der Kraftstoffverbrauchsrate ist für das Hybridfahrzeug 1 nicht wünschenswert, welches für eine hohe ökonomische Leistungsfähigkeit steht. Deshalb werden in dem Hybridfahrzeug 1 sowohl die Unterdrückung von Vibrationsgeräuschen als auch die Unterdrückung einer Verschlechterung der Kraftstoffverbrauchsrate durch eine Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Steuerung erreicht / erlangt, welche von der ECU 100 ausgeführt wird.
1.2.3: Details der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Steuerung
Als nächstes werden Details der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Steuerung mit Bezug zu 5 beschrieben. 5 zeigt ein Flussdiagramm einer Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Steuerung.
Wie in 5 gezeigt erwirkt / erlangt die ECU 100 einen Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b des Motorgenerators MG2 und bestimmt, ob der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b kleiner ist als ein Anpressdrehmoment Tpr (genau gesagt, kleiner als ein Wert des Anpressdrehmoments Tpr) (Schritt S101).
Der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b ist ein Referenzwert des Drehmoment-Befehlswerts TR2 des Motorgenerators MG2. Der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b wird anhand einer erforderlichen / geforderten Leistung Pn des Hybridfahrzeugs 1, der erforderlichen / geforderten Brennkraftmaschinen-Leistung Pen, dem SOC der Gleichstromleistungsversorgung B, den Eingabe- / Ausgabe-Grenzwerten (Win, Wout) der Gleichstromleistungsversorgung B und dgl. bestimmt. Die Eingabe- / Ausgabe-Grenzwerte (Win, Wout) der Gleichstromleistungsversorgung B verändern sich als Reaktion auf die Batterietemperatur Tb.
Mit anderen Worten ist der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b ein Drehmoment-Befehlswert des Motorgenerators MG2 in dem Fall, in dem die Unterdrückung von Vibrationsgeräuschen nicht berücksichtigt wird. Verschiedene bekannte Modi sind zum Festlegen des vorstehenden Referenz-Drehmoment-Befehlswerts TR2b anwendbar.
Schritt S101 ist ein Beispiel für einen Betrieb eines Bestimmungsmittels zur „Bestimmung, ob ein Drehmoment, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment, eines Elektromotors kleiner ist als ein vorbestimmter Wert“ gemäß der Erfindung. Als ein anderes Beispiel für Schritt S101 kann bestimmt werden, ob der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b null ist, im Wesentlichen null ist oder nicht.
Das Anpressdrehmoment Tpr wird beschrieben. Die Antriebswelle DS und der Motorgenerator MG2 sind über verschiedene Getriebe miteinander gekoppelt. Gegenseitig / gemeinsam kämmende Verzahnungen sind über einen physischen / physikalischen Freiraum, welcher als Schlaffheit, einschließlich, bspw. Totgang oder ähnliches bezeichnet wird, in Eingriff miteinander. Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle DS und dem Motorgenerator MG2 ist nicht möglich, bis die Schlaffheit ausgesteift ist. Das Anpressdrehmoment Tpr gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Drehmoment, welches notwendig ist, um die Schlaffheit, welche zwischen der Antriebswelle DS und dem Motorgenerator MG2 vorhanden ist, auszusteifen.
Wenn übermäßiges Drehmoment zugeführt wird um die Schlaffheit auszusteifen, wird redundantes / überflüssiges Drehmoment auf die Antriebswelle DS übertragen, sodass das Antriebswellen-Drehmoment Tds, welches auf die Antriebswelle DS wirkt, in einer Schlaffheit-Aussteifungsrichtung ansteigt. Demzufolge existiert eine Möglichkeit, dass eine Änderung in der Beschleunigung oder Entschleunigung des Hybridfahrzeugs 1 einem Insassen Unbehagen bereiten kann. Somit wird das Anpressdrehmoment Tpr anhand der Größe der Schlaffheit und einer Betriebsbedingung des Hybridfahrzeugs 1 derart festgelegt, dass die Schlaffheit ausgesteift wird und die Änderung in der Beschleunigung oder Entschleunigung des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Die Größe der Schlaffheit ist ein feststehender Wert, welcher vorab erworben werden kann. Die Betriebsbedingung des Hybridfahrzeugs 1 beinhaltet, z.B., die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die MG2-Drehzahl Nmg2 und/oder das Antriebswellen-Drehmoment Tds. Solch ein Wert des Anpressdrehmoments Tpr wird vorab experimentell, empirisch oder theoretisch erhalten und wird in einem Kennfeld / einer Kennlinie, welches in dem ROM gespeichert ist, beschrieben.
Wenn sich der Wert des Drehmoments, welches notwendig ist, um die Schlaffheit aufzufüllen / auszusteifen, von dem Wert des Drehmoments, bei dem eine Änderung der Beschleunigung größer als oder gleich dem vorbestimmten Bereich ist, unterscheidet, in dem Fahrzeug auftritt, hat das Anpressdrehmoment Tpr strengstens einen bestimmten Bereich. In diesem Fall, kann das Anpressdrehmoment Tpr, welches eine Referenz für den Bestimmungsvorgang / Bestimmungsablauf gemäß dem Schritt S101 bereitstellt, ein unterer Grenzwert dieses Bereichs sein. In diesem Fall, außer anderweitig spezifiziert, gibt das Anpressdrehmoment Tpr den unteren Grenzwert an.
Wenn der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b kleiner ist als das Anpressdrehmoment Tpr (JA in Schritt S101), legt die ECU 100 ein Dämpfungsdrehmoment Tvs in Übereinstimmung mit dem folgenden mathematischen Ausdruck (3) fest (Schritt S102). Das Dämpfungsdrehmoment ist ein Drehmoment zur Unterdrückung von Vibrationen und Geräuschen des Hybridfahrzeugs 1 aufgrund von Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS. $Tvs = Tpc + Tpr$
In dem vorstehenden mathematischen Ausdruck (3) ist Tpc ein Pulsationskompensationsdrehmoment und ist ein Pulsationsdrehmoment zum Aufheben des Pulsationsdrehmoments der Antriebswelle DS, welches durch das Pulsationsdrehmoment verursacht wird, das in der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine EG auftritt. Das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc ist, z.B., ein Drehmoment, welches sich in Phase um 180° von dem Pulsationsdrehmoment der Antriebswelle DS unterscheidet. Verschiedene bekannte Verfahren (z.B., das in der JP 2010-023790 A und dgl. beschriebene Verfahren) sind als ein Verfahren zur Berechnung des Pulsationsdrehmoments anwendbar, welches in der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine EG auftritt. Ein Wert des Pulsationsdrehmoments der Antriebswelle DS, welches durch das Pulsationsdrehmoment der Kurbelwelle verursacht wird, kann, z.B., durch den vorstehend beschriebenen mathematischen Ausdruck (2) erhalten werden, welcher die Korrelation / den Zusammenhang zwischen dem Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te und dem direkten Drehmoment Tep vorgibt. Auf diese Weise wird das Dämpfungsdrehmoment Tvs auf ein Drehmoment festgelegt, welches der Summe aus dem Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc und dem Anpressdrehmoment Tpr entspricht, wenn der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b kleiner ist als das Anpressdrehmoment Tpr.
Wenn das Dämpfungsdrehmoment Tvs auf die Summe aus dem Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc und dem Anpressdrehmoment Tpr festgelegt ist, korrigiert die ECU 100 den Drehmoment-Befehlswert TR2 des Motorgenerators MG2 (Schritt S103). Insbesondere wird der Drehmoment-Befehlswert TR2 durch den folgenden mathematischen Ausdruck (4) festgelegt. $TR 2 = Tvs$
Das heißt, dass in diesem Fall, das Dämpfungsdrehmoment Tvs (Tvs = Tpc + Tpr) als der Drehmoment-Befehlswert TR2 festgelegt wird. Wenn der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b ein Wert ist, der kleiner ist als das Anpressdrehmoment Tpr und dieses nicht null ist, wird der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b verworfen.
Andererseits, wenn der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b größer als oder gleich dem Anpressdrehmoment Tpr ist (NEIN in Schritt S101), legt die ECU 100 das Dämpfungsdrehmoment Tvs in Übereinstimmung mit dem folgenden mathematischen Ausdruck (5) fest (Schritt S104). $Tvs = Tpc$
Das heißt, dass in diesem Fall, die Schlaffheit, welche zwischen dem Motorgenerator MG2 und der Antriebswelle DS ausgebildet ist, durch Verwendung des MG2-Drehmoments Tmg2 anhand des Referenz-Drehmoment-Befehlswerts TR2b ausgesteift wird, sodass es nicht notwendig ist, das Anpressdrehmoment Tpr der Antriebswelle DS zuzuführen. Somit entspricht das Dämpfungsdrehmoment Tvs nur dem Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc.
Wenn das Dämpfungsdrehmoment Tvs in Schritt S104 festgelegt wird, wird der Drehmoment-Befehlswert TR2 anhand der Festlegung des Dämpfungsdrehmoments Tvs korrigiert (Schritt S105). Insbesondere wird der Drehmoment-Befehlswert TR2 entsprechend dem nachfolgenden mathematischen Ausdruck (6) korrigiert. $TR 2 = TR 2 b + Tvs$
Wenn ein Drehmoment größer als oder gleich dem Anpressdrehmoment Tpr abgeschätzt / erwartet wird, von dem Motorgenerator MG2 ausgegeben zu werden, aufgrund des Referenz-Drehmoment-Befehlswerts TR2b, wird auf diese Weise der Drehmoment-Befehlswert TR2 durch Hinzufügen / Addieren des Dämpfungsdrehmoments Tvs (Tvs = Tpc) zu dem Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b korrigiert.
Wenn der Drehmoment-Befehlswert TR2 in Schritt S103 oder Schritt S105 korrigiert wird, endet die Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung.
Der korrigierte Drehmoment-Befehlswert TR2 wird in einer Routine / einem Ablauf zur Steuerung des Betriebs des Motorgenerators MG2 verwendet, welche sich von der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung unterscheidet, und das MG2-Drehmoment Tmg2 wird gesteuert.
1.2.4: Vorteilhafte Wirkungen der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung
Als nächstes werden die vorteilhaften Effekte der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung mit Bezug zur 6A, 6B, 7A und 7B beschrieben. 6A und 6B zeigen Graphen, welche eine temporäre Änderung in dem Antriebswellen-Drehmoment Tds für den Fall darstellen, in dem nur das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc konstant / beständig als das Dämpfungsdrehmoment Tvs gemäß einer vergleichenden Ausführungsform zugeführt wird, die einem Vergleich mit der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung unterzogen werden sollte.
6A stellt eine zeitliche / temporäre Änderung in dem Dämpfungsdrehmoment Tvs dar. 6B stellt eine temporäre Änderung in dem Antriebswellen-Drehmoment Tds dar. In der vergleichenden Ausführungsform entspricht das Dämpfungsdrehmoment Tvs nur dem Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc (6A).
Wie vorstehend beschrieben, existiert eine Schlaffheit zwischen dem Motorgenerator MG2 und der Antriebswelle DS und diese Schlaffheit wird nicht ausgesteift, wenn das MG2-Drehmoment Tmg2 kleiner ist als das Anpressdrehmoment Tpr. In Bezug auf die Struktur des Hybridantriebsystems 10, rotiert der Motorgenerator MG2 mit der Rotation der Antriebswelle DS; jedoch wird die Schlaffheit, im Sinne von einem Beitragen zum Übertragungsdrehmoment, nicht ausgesteift, in einer Situation, in der der Motorgenerator MG2 lediglich mit der Antriebswelle DS gleichsinnig dreht.
In einem Zustand, in dem die Schlaffheit auf diese Weise nicht vollständig ausgesteift wird, selbst wenn das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc von dem Motorgenerator MG2 zugeführt wird, besteht die Möglichkeit, dass das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc durch die Schlaffheit absorbiert wird und nicht ausreichend auf die Antriebswelle DS übertragen wird. 6B zeigt als ein nennenswertes Beispiel einen Zustand, in dem das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc vollständig durch die Schlaffheit absorbiert / abgefangen wird und in dem Antriebswellen-Drehmoment Tds überhaupt nicht auftritt.
Demgegenüber zeigen 7A und 7B Graphen, welche eine temporäre Änderung in dem Antriebswellen-Drehmoment Tds darstellen, wenn die Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. In 7A und 7B bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche sich mit denen in 6A und 6B übereinstimmen, und deren Beschreibung wird, wenn passend, ausgelassen.
Wenn die Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, wird das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc der Antriebswelle DS in einem Zustand zugeführt, in dem ein Drehmoment größer als oder gleich dem Anpressdrehmoment Tpr definitiv sichergestellt ist (7A). Deshalb wird das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc definitiv auf die Antriebswelle DS übertragen und tritt als eine Änderung in dem Antriebswellen-Drehmoment Tds in Erscheinung (7B).
Auf diese Weise ist es mit der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc zur Unterdrückung der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS verlässlich auf die Antriebswelle DS aufzubringen. Somit ist es möglich, die Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS zuverlässig zu unterdrücken, während eine Verschlechterung der Kraftstoffverbrauchsrate durch Verwendung der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie als die Betriebskennlinie der Brennkraftmaschine EG zu unterdrücken.
2: Zweite Ausführungsform
2.1: Details der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung
Als nächstes wird eine Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, welche von der der ersten Ausführungsform verschieden ist, mit Bezug zu 8 beschrieben. 8 zeigt ein Flussdiagramm der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform. In 8 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 5 übereinstimmen und deren Beschreibung wird ausgelassen. Eine Fahrzeugkonfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform ist die gleiche wie das Hybridfahrzeug 1 gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in 8 gezeigt, bestimmt die ECU 100, ob die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe innerhalb eines voreingestellten Bereichs A liegt (Schritt S110). Der Bereich A wird später beschrieben.
Wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe innerhalb des Bereichs A liegt (JA in Schritt S110), liegt die ECU 100 einen Zuwachs / Verstärkung G auf „1“ fest (Schritt S111). Der Zuwachs G wird später beschrieben.
Wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe nicht innerhalb des Bereichs A liegt (NEIN in Schritt S110), bestimmt die ECU 100 ferner, ob die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in einen Bereich B1 oder einen Bereich B2 fällt (Schritt S112). Die Bereiche B1, B2 werden später zusammen mit den vorstehend beschriebenen Bereich A beschrieben.
Wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich B1 oder den Bereich B2 fällt (JA in Schritt S112), passt die ECU 100 den Zuwachs G innerhalb des Bereichs von 0 < G < 1 als Reaktion auf die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe an (Schritt S113). Demgegenüber, wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe nicht in den Bereich B1 oder den Bereich B2 fällt (NEIN in Schritt S112), setzt die ECU 100 den Zuwachs G auf „0“ (Schritt S114).
Wenn der Zuwachs G in Schritt S111, Schritt S113 oder Schritt S114 festgelegt wird, bestimmt die ECU 100 das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc entsprechend dem nachfolgenden mathematischen Ausdruck (7) (Schritt S115). $Tpc = Tpcb \cdot G$
In dem vorstehenden mathematischen Ausdruck (7) ist Tpcb ein Basis-Pulsationskompensationsdrehmoment, welches eine Basis des Pulsationskompensationsdrehmoments Tpc ist. Der Zuwachs G ist eine Rate, bei der das Basis-Pulsationskompensationsdrehmoment Tpcb wiedergegeben wird, und wird innerhalb des Bereichs von 0 ≤ G ≤ 1 festgelegt. Das Basis-Pulsationskompensationsdrehmoment Tpcb ist äquivalent zu dem Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc gemäß der ersten Ausführungsform.
Wenn das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc bestimmt wird, fährt der Vorgang / Ablauf mit Schritt S101 fort und, danach, wird ein Vorgang äquivalent zu der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt. Die Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform wird wie folgt ausgeführt.
Die Bedeutung des Bereichs A, des Bereichs B1, des Bereichs B2 und die Anpassung des Zuwachses G in der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform, wird insbesondere mit Bezug zu 9 und 10 beschrieben. 9 zeigt eine konzeptionelle Ansicht einer Betriebspunktebene der Brennkraftmaschine EG. In 9 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 4 übereinstimmen und deren Beschreibung wird, wenn passend, ausgelassen.
In 9 sind der Bereich A, der Bereich B1 und der Bereich B2 Ausgabebereiche, die in der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF definiert sind. Das heißt, der Bereich A ist ein Bereich der Brennkraftmaschinen-Leistung Pe, in dem die thermische Effizienz ηe der Brennkraftmaschine EG relativ hoch ist. Der Bereich B1 ist ein Leistungsbereich auf einer Seite geringeren Drehmoments als der Bereich A. Der Bereich B2 ist ein Leistungsbereich auf einer Seite höherer Drehzahl als der Bereich A. Im Allgemeinen steigt die Drehmomentpulsation, welche in der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine EG auftritt, an, wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne abnimmt in dem Fall, wenn Drehmoment konstant ist, und zunimmt, wenn das Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te zunimmt, in dem Fall, in dem die Drehzahl konstant ist. Erstgenanntes ist so, da die Frequenz der Drehmomentpulsation mit einer Abnahme in der Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne abnimmt. Letzteres ist, da Drehmomentpulsation der Kurbelwelle exakt der Pulsation des Brennkraftmaschinen-Drehmoments Te entspricht.
Demgegenüber zeigt 10 einen Graphen, der den Zusammenhang zwischen dem Anpressdrehmoment Tpr und der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS darstellt.
In 10 stellt die Abszissenachse die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe dar und die Ordinatenachse stellt den Brennkraftmaschinen-DrehmomentPulsationskomponentenwert dar. Der Brennkraftmaschinen-DrehmomentPulsationskomponentenwert ist der maximale Amplitudenwert des Pulsationsdrehmoments der Brennkraftmaschine EG in dem Fall, in dem der Betriebspunkt entlang der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF bewegt wird.
10 stellt einen Zustand dar, in dem das Pulsationsdrehmoment bei der Brennkraftmaschinen-Leistung Pe = b maximal wird und in Leistungsbereichen auf Seiten geringerer und höherer Leistung mit Bezug zu b abnimmt. Wie in dem Zusammenhang zwischen dem Brennkraftmaschinen-DrehmomentPulsationskomponentenwert und dem Anpressdrehmoment Tpr gezeigt (siehe die abwechselnd lang- und kurgestrichelte Linie), ist der Brennkraftmaschinen-Drehmoment-Pulsationskomponentenwert kleiner als das Anpressdrehmoment Tpr in einem Bereich niedriger/geringer Leistung, in dem die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe < a (a<b) ist und in einem Bereich hoher Leistung, in dem die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe > c (c>b) ist.
Das heißt, wenn ein schraffierter Bereich, in dem die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe die Bedingung a < Pe < c erfüllt, ausgeschlossen wird, ist es möglich, die Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS ordnungsgemäß / angemessen zu unterdrücken, selbst nur durch das Anpressdrehmoment Tpr. Der Bereich A entspricht im Wesentlichen dem schraffierten Bereich, der Bereich B1 ist auf einer Seite geringerer Leistung als der schraffierte Bereich und der Bereich B2 ist auf einer Seite höherer Leistung als der schraffierte Bereich.
Mit Bezug zurück zu 9, wie mit Bezug zu 10 beschrieben, ist die Drehmomentpulsation, die in der Antriebswelle DS in dem Bereich B1 oder in dem Bereich B2 auftritt, einfacher zu unterdrücken als die in dem Bereich A. Diese Tendenz verstärkt sich in Richtung einer Seite niedrigen Drehmoments (eine Seite geringer Leistung in 10) im Bereich B1, und verstärkt sich in Richtung einer Seite hoher Drehzahl (eine Seite hoher Leistung in 10) im Bereich B2. Das bedeutet, dass es einfach wird, die Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS durch Nutzung des Anpressdrehmoments Tpr zu unterdrücken.
Jedoch entspricht das Anpressdrehmoment Tpr nicht dem Pulsationsdrehmoment, sodass es nicht nur von der Größe des Drehmoments abhängt, ob die Unterdrückung von Vibrationsgeräuschen erfolgreich ist. Deshalb ist der Zuwachs G in der vorliegenden Ausführungsform, welcher mit dem Basis-Pulsationskompensationsdrehmoment Tpcb multipliziert wird ist, als Reaktion auf die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe angepasst. Das heißt, insbesondere, dass, wenn sich das Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te in Richtung einer Seite niedrigen Drehmoments im Bereich B ändert, nähert sich der Zuwachs G null und, wenn sich die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne in Richtung einer Seite hoher Drehzahl in dem Bereich B2 ändert, nähert sich der Zuwachs G null an. Das heißt, dass in der vorliegenden Ausführungsform, das Anpressdrehmoment Tpr verwendet wird, um die Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS aktiver zu unterdrücken als in der ersten Ausführungsform.
Wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe nicht innerhalb des Bereichs A, des Bereichs B1 oder des Bereichs B2 liegt, wird aus 9 ersichtlich, dass die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF im Wesentlichen mit der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV übereinstimmt / zusammenfällt, die kein Dämpfungsdrehmoment Tvs benötigt. Somit ist in einem solchen Fall kein Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc notwendig und der Zuwachs G wird auf 0 festgelegt / gesetzt.
Das Anpressdrehmoment Tpr steigt an oder nimmt ab abhängig von der Betriebsbedingung des Hybridfahrzeugs 1. Somit kann ein Grenzwert, welcher das Größenverhältnis mit dem Brennkraftmaschinen-DrehmomentPulsationskomponentenwert vorgibt, jedes Mal leicht geändert werden. Mit Bezug zu diesem Punkt ist es wünschenswert, eine solche Konfiguration zu haben, dass der Zuwachs G teilweise / einigermaßen kontinuierlich / stufenlos (zumindest in mehreren Etappen) erfolgt.
2.2: Vorteilhafte Effekte der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung
Durch Ausgeben des Pulsationskompensationsdrehmoments Tpc wird ersichtlich, dass die Menge elektrischer Leistung, die der Gleichstromleistungsversorgung B entnommen wird, abnimmt, wenn der Zuwachs G abnimmt. Das heißt, durch Anpassen des Zuwachses G des Pulsationskompensationsdrehmoments Tpc als Reaktion auf die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe, ist es möglich, die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 weiter zu verbessern. Das heißt, dass es mit der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich ist, die Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS ökonomischer zu unterdrücken.
Die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 umfasst / beschreibt die Energienutzungseffizienz in dem gesamten Hybridfahrzeug 1, nicht nur inklusive eines Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine EG, sondern auch einen Verbrauch elektrischer Leistung in den Motorgeneratoren MG1, MG2. Das heißt, dass in dem Hybridfahrzeug 1 der SOC der Gleichstromleistungsversorgung B innerhalb eines vorbestimmten Steuerungsbereichs durch bekannte SOC-Steuerung gehalten wird und eine Quelle elektrischer Leistung, die verwendet wird, um die Gleichstromleistungsversorgung B zu laden, dazu ausgelegt ist, durch eine Leistungserzeugung des Motorgenerators MG1, durch Nutzung von Teilen des Brennkraftmaschinendrehmoments Te bereitgestellt zu werden (Drehmoment Tes vorgegeben durch den vorstehend beschriebenen mathematischen Ausdruck (1)) außer einem Spezialfall, wie z.B. die Zeit während der Bremsregenerierung, der Zeit während externem Laden oder ähnliches.
Somit, selbst wenn die Brennkraftmaschine EG in einem Bereich betrieben wird, in dem die thermische Effizienz hoch ist (d.h., die Kraftstoffverbrauchsrate ist eindeutig gering / niedrig), wird die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 nicht immer verbessert, wenn der elektrische Leistungsverbrauch in den Motorgeneratoren groß ist. Das heißt, es ist erforderlich, ein Gesamtleistungsmanagement auszuführen, das die Brennkraftmaschine EG und die Motorgeneratoren berücksichtigt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, durch Anpassen des Zuwachses G, kann der Verbrauch elektrischer Leistung in dem Motorgenerator MG2 soweit wie möglich gespeichert / eingespart oder reduziert werden. Somit ist ein praktischer Vorteil hinsichtlich der Verbesserung der Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 groß.
3: Dritte Ausführungsform
3.1: Details der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung
Als nächstes wird die Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug zu 11 beschrieben, welche sich von denen der ersten und zweiten Ausführungsform unterscheidet. 11 zeigt ein Flussdiagramm einer Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform. In 11 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 5 übereinstimmen und deren Beschreibung wird ausgelassen. Eine Fahrzeugkonfiguration gemäß der dritten Ausführungsform ist die gleiche wie das Hybridfahrzeug 1 gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in 11 gezeigt, wenn der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b kleiner ist als das Anpressdrehmoment Tpr (JA in Schritt S101), führt die ECU 100 einen ersten Vorgang / Ablauf aus (Schritt S200). Wenn der erste Vorgang ausgeführt wurde, endet die Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung.
Der erste Vorgang wird mit Bezug zu 12 beschrieben. 12 zeigt ein Flussdiagramm des ersten Vorgangs. In 12 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, die mit denen aus 5 übereinstimmen und deren Beschreibung wird ausgelassen.
Wie in 12 gezeigt, bestimmt die ECU 100, ob die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in einen Bereich A fällt (Schritt S201). Der Bereich A wird mit Bezug zu 13 beschrieben. 13 zeigt eine konzeptionelle Ansicht der Betriebspunktebene der Brennkraftmaschine EG. In 13 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, die mit denen aus 9 übereinstimmen und deren Beschreibung wird ausgelassen.
13 zeigt die Betriebspunktebene der Brennkraftmaschine EG. In der Betriebspunktebene, wie in dem Fall der vorangegangenen Beschreibung, sind die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF und die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV gezeigt. In der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform, wie in dem Fall der zweiten Ausführungsform, ist eine der Unterdrückung der Vibrationsgeräusche zugehörige Aktion in der Reaktion auf einen Leistungsbereich, in dem die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe liegt, verschieden. Zusätzlich sind in der dritten Ausführungsform der Bereich A, ein Bereich B und ein Bereich C festgelegt, statt dem Bereich A, dem Bereich B1 und dem Bereich B2, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
In 13 ist der Bereich A, genau wie der Bereich A in der zweiten Ausführungsform, ein Leistungsbereich, in dem die thermische Effizienz ηe der Brennkraftmaschine EG relativ hoch ist. Der Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz der Brennkraftmaschine EG (d.h., eindeutig, der Verbesserungsgrad in der Kraftstoffverbrauchsrate) in dem Fall, in dem die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF verwendet wird statt der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV ist im Wesentlichen proportional zu einem Verfahrweg entlang einer Linie gleicher Leistung zwischen diesen Betriebskennlinien. Das heißt, wenn der Verfahrweg zunimmt, wird ein durch Verwendung der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF in dem Fall größerer Vorteil erzielt, in dem die Brennkraftmaschine EG allein berücksichtigt wird.
In 13 ist der Bereich A ein Leistungsbereich, in dem der Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz der höchste ist. Der Bereich B ist als ein bestimmter Leistungsbereich auf einer Seite höherer Leistung und einer Seite geringerer Leistung als der Bereich A festgelegt. Der vorstehend beschriebene Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz in dem Bereich B ist geringer als der in dem Bereich A. Der Bereich C ist ein Leistungsbereich auf einer Seite höherer Leistung und auf einer Seite geringerer Leistung als der im Bereich B. Der Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz ist in dem Bereich C geringer als in der in dem Bereich B. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz bedeutend.
Mit Bezug zurück zu 12, wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich A fällt (JA in Schritt S201), bestimmt die ECU 100, ob der Steuerungsmodus des Motorgenerators MG2 der PWM-Steuerungsmodus ist (SchrittS202). Wenn der Steuerungsmodus des Motorgenerators MG2 nicht der PWM-Steuerungsmodus ist (NEIN in Schritt S202), verstärkt die ECU 100 die Systemspannung VH durch Steuerung des Aufwärtswandlers 21 (Schritt S203). Wenn die Systemspannung VH auf einen Spannungswert passend für den PWM-Steuerungsmodus verstärkt wird oder der Steuerungsmodus des Motorgenerators MG2 bereits der PWM-Steuerungsmodus ist (JA in Schritt S202), legt die ECU 100 das Dämpfungsdrehmoment Tvs fest (Schritt S102). Das heißt, dass in diesem Fall das Dämpfungsdrehmoment Tvs auf die Summe aus dem Anpressdrehmoment Tpr und dem Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc festgelegt wird.
Wenn das Dämpfungsdrehmoment Tvs festgelegt ist, wird der Drehmoment-Befehlswert TR2 des Motorgenerators MG2, wie bereits beschrieben, korrigiert (Schritt S103). Das heißt, der Drehmoment-Befehlswert TR2 wird auf das Dämpfungsdrehmoment Tvs (Tvs = Tpc + Tpr) festgelegt. Wenn der Drehmoment-Befehlswert TR2 auf das Dämpfungsdrehmoment Tvs festgelegt ist, wählt die ECU 100 eine Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' als eine Betriebskennlinie zum Steuern der Brennkraftmaschine EG aus (Schritt S204). Die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' wird später beschrieben.
Wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in Schritt S201 nicht in den Bereich A fällt (NEIN in Schritt S201), bestimmt die ECU 100, ob die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich B fällt, wie mit Bezug zu 13 beschrieben (Schritt S205). Wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe nicht in den Bereich B fällt (NEIN in Schritt S205), d.h., wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich C fällt, setzt die ECU 100 das Dämpfungsdrehmoment Tvs auf null (Schritt S208) und wählt die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV als die Betriebskennlinie zum Steuern der Brennkraftmaschine EG aus (Schritt S209).
Demgegenüber, wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich B im Schritt S205 fällt (JA in Schritt S205), legt die ECU 100 das Dämpfungsdrehmoment Tvs entsprechend dem nachfolgenden mathematischen Ausdruck (8) fest (Schritt S206). $Tvs = Tpr$
Das heißt, wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich B fällt, ist das Dämpfungsdrehmoment Tvs nur das Anpressdrehmoment Tpr. Wenn das Dämpfungsdrehmoment Tvs festgelegt ist, wird der Drehmoment-Befehlswert TR2 des Motorgenerators MG2) auf das Dämpfungsdrehmoment Tvs (Tvs = Tpr) festgelegt (d.h., korrigiert (Schritt S103). Wenn der Drehmoment-Befehlswert TR2 korrigiert ist, wählt die ECU 100 eine Zwischen-Betriebskennlinie L_IM als die Betriebskennlinie zur Steuerung der Brennkraftmaschine EG aus (Schritt S207). Wenn die der Steuerung des Betriebs der Brennkraftmaschine EG zugehörige Betriebskennlinie in Schritt S207, Schritt S204 oder Schritt S209 ausgewählt ist, endet der erste Vorgang.
Die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' und die Zwischen-Betriebskennlinie L_IM werden mit Bezug zu 14 beschrieben. 14 zeigt eine konzeptionelle Ansicht von Brennkraftmaschinen-Betriebskennlinien in der Brennkraftmaschinen-Betriebspunktebene. In 14 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 13 übereinstimmen und deren Beschreibung wird ausgelassen.
In 14 ist die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF durch die gestrichelte Linie angegeben. Die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' (siehe die durchgehende Linie) ist grundsätzlich eine Betriebskennlinie, welche mit der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF übereinstimmt / zusammenfällt; jedoch ist die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' eine Betriebskennlinie, die so festgelegt ist, dass realistische Grenzen an einem Abschnitt erfüllt sind / werden, an dem die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF aufgrund der realistischen Grenzen nicht verwendet werden kann. Die realistischen Grenzen sind nicht einzigartig / gleichförmig und variieren abhängig von der Fahrzeugkonfiguration. Somit kann die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' abhängig von der Fahrzeugkonfiguration sich der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF mit Bezug zur dargestellten Korrelation annähern oder kann sich umgekehrt von der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF mit Bezug zu der dargestellten Korrelation weg bewegen. Die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' ist zusammengefasst, eine Betriebskennlinie, die durch Verbinden von Betriebspunkten erhalten wird, an jedem von denen die thermische Effizienz ηe der Brennkraftmaschine EG innerhalb des Bereichs der realistischen Grenzen maximal ist.
Dem gegenüber ist die Zwischen-Betriebskennlinie L_IM (siehe die abwechselnd lang- und doppeltkurzgestrichelte Linie) eine Betriebskennlinie, welche an einer Zwischenposition zwischen der Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' und er Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV festgelegt ist. Das heißt, die Zwischen-Betriebskennlinie L_IM ist in der thermischen Effizienz ηe der Brennkraftmaschine EG höher als die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV und in der thermischen Effizienz ηe der Brennkraftmaschine EG niedriger als die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' und ist größer in dem Grad der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS als die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV und kleiner in dem Grad der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS als die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF'. 14 zeigt nur eine Zwischen-Betriebskennlinie L_IM; jedoch kann natürlich eine Vielzahl an Zwischen-Betriebskennlinien L_IM festgelegt werden.
3.2: Vorteilhafte Effekte der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung
In der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform wird eine Unterdrückung von Vibrationen und Geräuschen des Hybridfahrzeugs 1 durch den ersten Vorgang / Ablauf mittels eines Vorgangs entsprechend einem der folgenden (A), (B) oder (C) erreicht.

(A) Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie und Dämpfungsdrehmoment Tvs = Tpc + Tpr.
(B) Zwischen-Betriebskennlinie und Dämpfungsdrehmoment Tvs = Tpr
(C) Vibrationsgeräuschunterdrückungs—Betriebskennlinie und Dämpfungsdrehmoment Tvs = 0

Der Vorgang (A) ist ein Beispiel für einen „ersten Modus“ gemäß der Erfindung. Der Vorgang (B) ist ein Beispiel für einen „zweiten Modus“ gemäß der Erfindung. Der Vorgang (C) ist ein Beispiel für einen „dritten Modus“ gemäß der Erfindung.
Einer dieser Vorgänge (A) bis (C) wird ausgewählt, sodass die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 am höchsten ist. Dies wird insbesondere mit Bezug zu 13 und 14 beschrieben.
Wie bereits beschrieben, entspricht ein Verfahrweg in 13 entlang einer Linie gleicher Leistung (siehe die gestrichelte Linie) zwischen den Betriebskennlinien dem Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz der Brennkraftmaschine EG. Somit, wenn lediglich die thermische Effizienz der Brennkraftmaschine EG, d.h., nur die Kraftstoffverbrauchsrate im Betrieb der Brennkraftmaschine EG an einem bestimmten Betriebspunkt, berücksichtigt wird, ist das Auswählen der Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie das Beste.
Jedoch, wenn die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' ausgewählt ist, beinhaltet das Dämpfungsdrehmoment Tvs das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc hinsichtlich der Unterdrückung von Vibrationsgeräuschen. Da das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc ein Pulsationsdrehmoment ist, ist eine relativ hohe Drehmoment-Antwort erforderlich, um die Ausgabe des Pulsationskompensationsdrehmoments Tpc zu steuern. Deshalb, wenn das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc ausgegeben wird, wird der Steuerungsmodus für den Motorgenerator MG2 auf den PWM-Steuerungsmodus festgelegt.
Wie bereits beschrieben, erfordert der PWM-Steuerungsmodus, dass die Leistungsversorgungsspannung VB der Gleichstromleistungsversorgung B durch den Aufwärtswandler 21 verstärkt wird. Durch das Verstärken der Versorgungsspannung VB auf die Systemspannung VH, entsteht ein Aufwärts(wandlungs-)verlust in dem Aufwärtswandler 21. Da der Aufwärtsverlust einen nutzlosen Verbrauch elektrischer Leistung, welche in der Gleichstromleistungsversorgung B gespeichert ist, entspricht, führt der Aufwärtsverlust zu einem Anstieg in einer Leistungserzeugungslast des Motorgenerators MG1, der einen Teil des Brennkraftmaschinen-Drehmoments Te (das vorstehend beschriebene Drehmoment Tes) aus der mittel- und langfristigen Perspektive gesehen, nutzt. Das heißt, die Kraftstoffverbrauchsrate in der Brennkraftmaschine EG ist definitiv verschlechtert / schlechter. Wenn die Verschlechterungshöhe der Kraftstoffverbrauchsrate größer ist als die Verbesserungshöhe der Kraftstoffverbrauchsrate, welche aus der Nutzung der Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' resultiert, nimmt die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 hingegen als Ergebnis der Verwendung der Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' ab.
Selbstverständlich hält eine solche Diskussion nicht bis die Unterdrückung der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS ausreichend sichergestellt ist. Somit, wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe zum Bereich A gehört, in dem die Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS groß ist und der Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz der Brennkraftmaschine EG groß ist, ist der Vorgang (A) für die Ausgabe des Pulsationskompensationsdrehmoments Tpc die beste Wahl.
Demgegenüber nimmt die Größe der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS auf der Seite geringerer Leistung und auf der Seite höherer Leistung bzgl. des Bereichs A ab, und der Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz der Brennkraftmaschine EG in dem Fall, in dem die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' verwendet wird, nimmt ab. In solch einem Leistungsbereich ist es möglich, durch weiteres Reduzieren der Größe der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS durch die Wahl der Zwischen-Betriebskennlinie L_IM, Vibrationsgeräusche, welche nur durch das Anpressdrehmoment Tpr verursacht werden, zu unterdrücken. Zur selben Zeit wird die Verringerungsmenge / Verschlechterungshöhe des elektrischen Leistungsverlusts, welche daraus resultiert, dass der PWM-Steuerungsmodus nicht verwendet wird, größer ist als die Verringerungsmenge in der thermischen Effizienz der Brennkraftmaschine EG, welche aus der Wahl der Zwischen-Betriebskennlinie L_IM resultiert. Das heißt, die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1, wenn der Vorgang (B) ausgewählt ist, ist höher als die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1, wenn der Vorgang (A) ausgewählt ist, sodass der Vorgang (B) die beste Wahl ist.
Demgegenüber, auf der Seite geringerer Leistung und auf der Seite höherer Leistung mit Bezug zum Bereich B, nimmt die Größe der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS weiter ab und der Verbesserungsgrad in der thermischen Effizienz der Brennkraftmaschine EG in dem Fall, in dem die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' verwendet wird, nimmt weiter ab. In solch einem Leistungsbereich nimmt der Unterschied in der thermischen Effizienz zwischen der Zwischen-Betriebskennlinie L_IM und der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV ab und der Verbrauch elektrischer Leistung zur Ausgabe des Anpressdrehmoments Tpr wird höher als die Verringerungsmenge in der thermischen Effizienz, welche aus der Auswahl der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV resultiert. Deshalb ist die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1, wenn der Vorgang (C) ausgewählt ist, höher als die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1, wenn der Vorgang (B) ausgewählt ist, sodass der Vorgang (C) die beste Wahl ist.
Auf diese Weise wird in der vorliegenden Ausführungsform, welche die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 unter Berücksichtigung des Einflusses des elektrischen Leistungsverbrauchs, welcher von dem Betrieb des Motorgenerators MG2 resultiert, auf den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine EG fokussiert, der Vorgang zum Erhalten der höchsten Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 aus den Vorgängen (A) bis (C) ausgewählt. Somit ist es möglich, die realistische maximale Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 zu halten, während die Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS unterdrückt wird, sodass ein praktischer Vorteil / Nutzen groß ist.
Die vorliegende Ausführungsform fokussiert sich auf die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1; jedoch ist ein Vorgang zur Berechnung und zum Vergleich der Effizienz jedes Mal, in dem Fall, dass einer der Vorgänge ausgewählt wird, nicht notwendigerweise erforderlich. Das heißt, ein Leistungswert, wie ein Auswahl-Referenzwert, wird so bestimmt, dass das Auswählen des Vorgangs (A) in dem Bereich A das Beste ist, das Auswählen des Vorgangs (B) in dem Bereich B das Beste ist und das Auswählen des Vorgangs (C) in dem Bereich C das Beste ist. Somit ist die tatsächliche Steuerung so ausgelegt, dass der vorstehend beschriebene vorteilhaften Effekt durch Vergleichen der Brennkraftmaschinen-Leistung Pe mit dem Leistungswert, wie der Auswahl-Referenzwert erhalten wird und anschließend der Vorgang als Reaktion auf das verglichene Ergebnis ausgewählt wird.
Leistungswerte, die den Bereich A, den Bereich B und den Bereich C vorgeben, können als Reaktion auf die verschiedenen Betriebsbedingungen des Hybridfahrzeugs 1 variabel sein. Zum Beispiel, wenn der SOC der Gleichstromleistungsversorgung B hoch ist, weil eine größere Menge an elektrischem Leistungsverbrauch möglich ist, kann der Bereich A, in dem der Vorgang (A) den größten elektrischen Leistungsverbrauch hat, ausgewählt ist, ausgedehnt werden. Umgekehrt, wenn der SOC der Gleichstromleistungsversorgung B gering ist / niedrig ist, weil eine kleinere Menge an elektrischem Leistungsverbrauch gewünscht ist, kann der Bereich A, in dem der Vorgang (A) mit dem höchsten elektrischen Leistungsverbrauch ausgewählt ist, reduziert werden.
4: Vierte Ausführungsform
Als nächstes wird ein erster Vorgang gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug zu 15 beschrieben, welcher sich von dem ersten Vorgang der dritten Ausführungsform leicht unterscheidet. 15 zeigt ein Flussdiagramm, welches einen anderen Modus des ersten Vorgangs abbildet. In 15 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 12 übereinstimmen und deren Beschreibung wird, wenn passend, ausgelassen.
Wie in 15 gezeigt, wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich B in Schritt S205 fällt (JA in Schritt S205), bestimmt die ECU 100, ob der Steuerungsmodus des Motorgenerators MG2 der PWM-Steuerungsmodus ist (Schritt S220). Wenn der Steuerungsmodus des Motorgenerators MG2 nicht der PWM-Steuerungsmodus ist (NEIN in Schritt S220), d.h., der Steuerungsmodus ist der Rechteckwellensteuerungsmodus, fährt der Vorgang mit Schritt S206 fort und der Vorgang fährt wie in der dritten Ausführungsform beschrieben fort.
Demgegenüber, wenn der Steuerungsmodus des Motorgenerators MG2 der PWM-Steuerungsmodus ist (JA in Schritt S220), fährt die ECU 100 mit dem Vorgang mit Schritt S102 fort und legt das Dämpfungsdrehmoment Tvs auf die Summe aus dem Anpressdrehmoment Tpr und dem Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc fest. Das heißt, es wird der gleiche Vorgang ausgeführt wie in dem Fall, in dem die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich A fällt, und die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' wird als die Betriebskennlinie der Brennkraftmaschine EG verwendet.
Auf diese Weise, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, selbst wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich B fällt, aber wenn der PWM-Steuerungsmodus bereits als der Steuerungsmodus für den Motorgenerator MG2 ausgewählt ist, wird ein Aufwärtsverlust, in dem Fall, in dem der PWM-Steuerungsmodus ausgewählt ist, ignoriert, weil der PWM-Steuerungsmodus nicht absichtlich zum Zweck der Unterdrückung des Vibrationsgeräusches des Fahrzeugs ausgewählt ist. Demzufolge wird der Vorgang (A) mit der höheren Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 als der Vorgang (B) ausgewählt, sodass es möglich ist, die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 weiter genauer zu optimieren.
5: Fünfte Ausführungsform
5.1: Details der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung
Als nächstes wird eine Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung mit Bezug zu 16 beschrieben. 16 zeigt ein Flussdiagramm einer Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform. In 16 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 11 übereinstimmen und deren Beschreibung wird ausgelassen.
Wie in 16 gezeigt, wenn der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b größer als oder gleich dem Anpressdrehmoment Tpr ist (NEIN in Schritt S101), führt die ECU 100 einen zweiten Vorgang aus (Schritt S300). Der in der dritten oder vierten Ausführungsform beschriebene Vorgang kann als der erste Vorgang angewendet werden.
Die Details des zweiten Vorgangs werden mit Bezug zu 17 beschrieben. 17 zeigt ein Flussdiagramm des zweiten Vorgangs. In 17 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 12 übereinstimmen und deren Beschreibung wird, wenn passend, ausgelassen.
Wie in 17 gezeigt, wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe nicht in den Bereich A fällt (NEIN in Schritt S201), fährt die ECU 100 mit dem Vorgang bei Schritt S208 fort, setzt das Dämpfungsdrehmoment Tvs auf null und wählt die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV' aus (Schritt S301).
Die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV' wird mit Bezug zu 18 beschrieben. 18 zeigt eine konzeptionelle Ansicht von Brennkraftmaschinen-Betriebskennlinien in dem zweiten Vorgang. In 18 bezeichnen gleiche Bezugszeichen Abschnitte, welche mit denen aus 14 übereinstimmen und deren Beschreibung wird ausgelassen.
18 stellt die bereits beschriebene Betriebspunktebene dar. In der Betriebspunktebene ist eine Vielzahl an Betriebskennlinien dargestellt, welch dazu genutzt werden können, den Betrieb der Brennkraftmaschine EG zu steuern. Die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV, welche durch die abwechselnd lang- und kurzgestrichelte Linie dargestellt ist, ist die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie in dem Fall, in dem der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b kleiner ist als das Anpressdrehmoment Tpr, welches in den ersten bis vierten Ausführungsformen beschrieben wurde. Jedoch, da der zweite Vorgang ein Vorgang ist, in dem Fall, in dem der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b größer als oder gleich dem Anpressdrehmoment Tpr ist, wird die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV nicht verwendet.
Andererseits, wenn der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b größer als oder gleich dem Anpressdrehmoment Tpr ist, ist eine Schlaffheit in dem Antriebssystem, welches zwischen dem Motorgenerator MG2 und der Antriebswelle DS zwischengeschaltet ist, bereits ausgesteift, sodass es möglich ist, das MG2-Drehmoment Tmg2 als ein alternatives Drehmoment zu dem Dämpfungsdrehmoment Tvs zu verwenden. Deshalb ist es nicht erforderlich, dass all die Vorgänge zur Unterdrückung der Vibrationsgeräusche des Fahrzeugs, auf der Brennkraftmaschinen EG-Seite vorgesehen sind, sodass die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie zur L_NV' wird (siehe die abwechselnd lang- und doppelkurzgestrichelte Linie), welche eine höhere thermische Effizienz aufweist als L_NV.
Als Ergebnis eines Wechsels der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie von L_NV zu L_NV', nimmt der Unterschied in der thermischen Effizienz zwischen der Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' und der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie ab, sodass die Zwischen-Betriebskennlinie L_IM, welche in der dritten und vierten Ausführungsform beschrieben ist, nicht notwendigerweise erforderlich ist. Das heißt, wenn der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b größer als oder gleich dem Anpressdrehmoment Tpr ist, ist es möglich, sowohl die Unterdrückung einer Verschlechterung in der Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 als auch eine Unterdrückung der Vibrationsgeräusche des Hybridfahrzeugs 1zu erreichen, indem die Betriebskennlinie zwischen den zwei Betriebskennlinien, d.h., die Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' und die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV' gewechselt wird.
In der fünften Ausführungsform kann das MG2-Drehmoment Tmg2 zu diesem Zeitpunkt verschiedene Werte annehmen. Die Größe des MG2-Drehmoments Tmg2 entspricht der Größe des Unterdrückungsgrads der Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS, sodass die Größe des Referenz-Drehmoment-Befehlswerts TR2b eine geometrische Positionsbeziehung zwischen der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV' und der Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' beeinflusst. Das heißt, wenn der Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b zunimmt, nähert sich die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV' allmählich der Quasi-Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF' an. Somit kann in der fünften Ausführungsform die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV' als Antwort auf den Referenz-Drehmoment-Befehlswert TR2b variabel sein.
6: Sechste Ausführungsform
In einer sechsten Ausführungsform wird die Steuerung, für den Fall, in dem sich der Motorgenerator MG1 oder der Motorgenerator MG2 in einem abnormalen Zustand befinden, beschrieben.
Als eine Vorbedingung der sechsten Ausführungsform, führt die ECU 100 in vorbestimmten Abständen den Vorgang zur Diagnose / Feststellung aus, ob sich der Motorgenerator MG1 oder der Motorgenerator MG2 in einem abnormalen Zustand befinden. Dieser Diagnosevorgang beinhaltet eine binäre Bestimmung, ob sich der Motorgenerator in einem abnormalen Zustand befindet und die Identifizierung der Details einer Abnormität. Ersteres ist der Bestimmungsvorgang, ob der Motorgenerator normal ist, und letzteres ist, wenn bestimmt wird, dass der Motorgenerator nicht normal ist, der Identifizierungsvorgang z.B., dass der Motorgenerator fähig ist, Drehmoment auszugeben und wie viel der Motorgenerator fähig ist an Drehmoment auszugeben. Verschiedene bekannte Verfahren sind als Abnormitätsfeststellung des Motorgenerators dieser Art offenbart, sodass die ausführliche Beschreibung dessen ausgelassen ist. Zum Beispiel kann die Abnormitätsfeststellung dieser Art anhand des Verhaltens eines tatsächlichen Drehmoments zu einem Drehmoment-Befehlswert, dem Verhalten einer Netzspannung des Motorgenerators und dgl. ausgeführt werden. Alternativ kann die Abnormitätsfeststellung in dieser Art anhand von, z.B., einem Abnormitätssignal ausgeführt werden, welches von der Selbstschutzschaltung der Phasenschaltelemente ausgegeben wird, welche den Inverter 22 oder den Inverter 23 bilden.
6.1: Details der MG2-Abnormal-Zeitsteuerung
Zu Beginn wird die MG2-Abnormalzeit-Steuerung (MG2 abnormal-time control), welche in dem Fall ausgeführt wird, in dem sich der Motorgenerator MG2 in einem abnormalen Zustand befindet, mit Bezug zu 19 beschrieben. 19 zeigt ein Flussdiagramm der MG2-Abnormalzeit-Steuerung.
Wie in 19 gezeigt, bezieht sich die ECU 100 auf das festgestellte Ergebnis eines Abnormitätsfeststellungsvorgangs, der separat ausgeführt wird, und bestimmt, ob sich der Motorgenerator MG2 in einem abnormalen Zustand befindet und unbrauchbar ist (Schritt S401). Das „unbrauchbar“ bedeutet, dass eine Ausgabe von praktisch bedeutsamen Drehmoment unmöglich ist.
Wenn sich der Motorgenerator MG2 in dem abnormalen Zustand befindet und unbrauchbar ist (JA in Schritt S401), setzt die ECU 100 sowohl das Anpressdrehmoment Tpr als auch das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc auf null und stoppt die Unterdrückung des Vibrationsgeräuschs durch Nutzung des Dämpfungsdrehmoments Tvs. Demgegenüber wählt die ECU 100 die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV als die Betriebskennlinie der Brennkraftmaschine EG aus und führt die Unterdrückung der Geräuschvibrationen, verursacht durch ausschließlich die Brennkraftmaschine EG aus (Schritt S402). Schritt S402 ist eine Art eines Fail-Safe-Betriebs bzw. ist ausfallsicher (fail-safe operation).
Andererseits, wenn sich der Motorgenerator MG2 nicht in dem abnormalen Zustand befindet oder nicht unbrauchbar ist, selbst in dem abnormalen Zustand (NEIN in Schritt S401), bestimmt die ECU 100 ferner, ob sich der Motorgenerator MG2 in dem abnormalen Zustand befindet und fähig ist Drehmoment auszugeben (Schritt S403). Wenn der Motorgenerator MG2 nicht in dem abnormalen Zustand ist (NEIN in Schritt S403), ermöglicht die ECU 100 die gewöhnliche Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung auszuführen (Schritt S405). Die gewöhnliche Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung gibt die verschiedenen Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerungen an, welche in der ersten bis fünften Ausführungsform abgebildet sind.
Wenn der Motorgenerator MG2 im abnormalen Zustand ist und fähig ist, Drehmoment auszugeben (JA in Schritt S403), wählt die ECU 100 die Betriebskennlinie mit der höchsten Energieeffizienz aus den auswählbaren Betriebskennlinien innerhalb des Bereichs der Drehmoment-Ausgabegrenzen des Motorgenerators MG2 aus (Schritt S404).
Zum Beispiel, in dem Fall der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF, der Zwischen-Betriebskennlinie L_IM und der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie L_NV, welche in der dritten oder vierten Ausführungsform dargestellt sind, nimmt die Größe des Drehmoments, welches von dem Motorgenerator MG2 benötigt wird, zwecks der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie, der Zwischen-Betriebskennlinie und der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie zu. In diesem Fall, in einer Situation, in der die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie L_EF ausgewählt sein sollte (z.B., wenn die Brennkraftmaschinen-Leistung Pe in den Bereich A fällt, oder ähnliches), wenn sich der Motorgenerator MG2 in solch einem Umfang / Ausmaß in dem abnormalen Zustand befindet, dass der Motorgenerator MG2 nicht fähig ist, das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc auszugeben, wird die Zwischen-Betriebskennlinie L_IM als die zweitbeste Lösung verwendet, und Vibrationsgeräusche werden durch Festlegen des Dämpfungsdrehmoments Tvs auf nur das Anpressdrehmoment Tpr unterdrückt.
Auf diese Weise, mit der MG2-Abnormalzeit-Steuerung, in einer Konfiguration, die fähig ist, eine Abnormitätsfeststellung des Motorgenerators MG2 durch effektives Nutzen des festgestellten Ergebnis bzgl. der Abnormitätsfeststellung in der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung auszuführen, ist es möglich, Geräusche und Vibrationen des Hybridfahrzeugs 1 aufgrund von Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS zu unterdrücken, während die Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs 1 so hoch wie möglich gehalten wird.
Als nächstes wird die MG1-Abnormalzeit-Steuerung mit Bezug zu 20 beschrieben, welche in dem Fall ausgeführt wird, in dem sich der Motorgenerator MG1 in einem abnormalen Zustand befindet. 20 zeigt ein Flussdiagramm der MG1-Abnormalzeit-Steuerung.
Wie in 20 gezeigt, bezieht sich die ECU 100 auf das festgestellte Ergebnis eines Abnormitätsfeststellungsvorgangs, welcher separat ausgeführt wird und bestimmt, ob sich der Motorgenerator MG1 in dem abnormalen Zustand befindet und unbrauchbar ist (Schritt S501). Das „unbrauchbar“ meint, dass die Ausgabe von praktisch bedeutsamem Drehmoment unmöglich ist.
Wenn sich der Motorgenerator MG 1 in dem abnormalen Zustand befindet und unbrauchbar ist (JA in Schritt S501), verbietet die ECU 100 das Anlassen der Brennkraftmaschine EG (Schritt S502). Hier wird der Ausdruck „verbieten“ verwendet; jedoch, in der Konfiguration, die die Brennkraftmaschine mit der Antriebswelle DS über den Differenzialmechanismus koppelt, wie es der Fall in der vorliegenden Ausführungsform ist, außer ein Reaktionsdrehmoment wird dem Reaktionselement zugeführt (das Sonnenrad S1 in der vorliegenden Ausführungsform) des Differenzialmechanismus, ist es nicht möglich, das Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te (genauer das direkte Drehmoment Tep) auf die Antriebswelle DS aufzubringen. Mit solch einer Fahrzeugkonfiguration wird in den meisten Fällen das Kurbelwellendrehmoment, welches der Brennkraftmaschine EG zugeführt wird, ebenfalls durch den Motorgenerator MG1 bereitgestellt. Somit, wenn der Motorgenerator MG1 in dem abnormalen Zustand und unbrauchbar ist, ist es ursprünglich nicht möglich, die Brennkraftmaschine EG anzulassen.
Wenn das Anlassen der Brennkraftmaschine EG verboten ist, sind sowohl das Anpressdrehmoment Tpr als auch das Pulsationskompensationsdrehmoment Tpc auf null gesetzt und die Unterdrückung der Vibrationsgeräusche durch Nutzung des Dämpfungsdrehmoments Tvs wird gestoppt (Schritt S503). Die Drehmomentpulsation der Kurbelwelle selbst tritt auf, solange die Kurbelwelle rotiert wird, ungeachtet dessen, ob eine Explosion in der Brennkraftmaschine EG existiert. Jedoch ist die Drehmomentpulsation in dem Fall, in dem die Brennkraftmaschine EG, welches eine Vibrationsquelle ist, nicht angelassen wird, nicht so groß wie eine Drehmomentpulsation während des Betriebs der Brennkraftmaschine EG. Somit existiert praktisch keine große Unannehmlichkeit, selbst wenn Vibrationsgeräusche nicht unterdrückt werden. In einer Situation, in der die Brennkraftmaschine EG nicht als Leistungsquelle verwendet werden kann, ist die Leistungsquelle des Hybridfahrzeugs 1 im Wesentlichen nur der Motorgenerator MG2. Somit, da dem Fortsetzen das Fail-Safe-Verfahrens so weit wie möglich, eine höhere Priorität gegeben ist, ist es wünschenswert, dass die Ausgabe des Dämpfungsdrehmoments Tvs, welche von einem extra elektrischen Leistungsverbrauch begleitet ist, verboten wird.
Andererseits, wenn sich der Motorgenerator MG1 nicht in dem abnormalen Zustand befindet oder nicht unbrauchbar ist, selbst in dem abnormalen Zustand (NEIN in Schritt S501), bestimmt die ECU 100 ferner, ob sich der Motorgenerator MG1 in dem abnormalen Zustand befindet und fähig ist, Drehmoment auszugeben (Schritt S504). Wenn der Motorgenerator MG1 nicht in dem abnormalen Zustand ist (NEIN in Schritt S504), ermöglicht die ECU 100 das Ausführen einer Normalzeit-Steuerung (Schritt S506). Die Normal-Zeitsteuerung bedeutet, dass der Motorgenerator MG1 als das Reaktionselement verwendet wird (einfach als ein Generator), welches dafür verantwortlich ist, das Reaktionsdrehmoment für das Brennkraftmaschinen-Drehmoment Te bereitzustellen.
Wenn sich der Motorgenerator MG1 in dem abnormalen Zustand befindet und fähig ist Drehmoment auszugeben (JA in Schritt S504), führt die ECU 100 die Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung wie gewohnt aus (Schritt S505).
Auf diese Weise, mit der MG1-Abnormalzeit-Steuerung, in einer Konfiguration, die fähig ist, die Abnormitätsfeststellung des Motorgenerators MG1 auszuführen, ist es möglich, das festgestellte Ergebnis bezogen auf die Abnormitätsfeststellung in der Vibrationsgeräuschunterdrückungssteuerung effektiv zu nutzen.
Die vorstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen beziehen sich alle auf das Hybridfahrzeug 1. Jedoch ist ein „Hybridfahrzeug“ gemäß der Erfindung nicht notwendigerweise auf ein Fahrzeug begrenzt, in dem ein Antriebsystem über einen Differenzialmechanismus gekoppelt ist, wie in dem Fall des Hybridfahrzeugs 1. Zum Beispiel, ist auch ein einfaches Ein-Motor-Typ-Fahrzeug in dem Konzept des Hybridfahrzeugs gemäß der Erfindung beinhaltet, in dem eine Brennkraftmaschine und ein Motor direkt mit einer Antriebswelle gekoppelt sind. Das heißt, alle Fahrzeuge mit solch einer Konfiguration, dass Drehmomentpulsation, welche in einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine auftritt, als Drehmomentpulsation einer Antriebswelle erscheint und die Drehmomentpulsation der Antriebswelle durch Steuerung des Drehmoments eines Elektromotors unterdrückt werden kann, sind innerhalb des Umfangs des Konzepts des „Hybridfahrzeugs“ gemäß der Erfindung beinhaltet.
Die vorstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen nehmen alle den Motorgenerator MG2 als einen „Elektromotor“ gemäß der Erfindung an. Jedoch, selbst wenn Drehmomentpulsation der Kurbelwelle selbst durch die Steuerung über das Drehmoment des Motorgenerators MG1 unterdrückt wird, ist es möglich, Drehmomentpulsation der Antriebswelle DS eventuell zu unterdrücken.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt und kann bei Bedarf modifiziert werden, ohne von dem Umfang oder der Idee der Erfindung abzuweichen, welche von den angehängten Ansprüchen und der gesamten Spezifikation abgelesen werden können. Eine Steuerung für ein Hybridfahrzeug mit solchen Modifikationen ist ebenfalls in dem technischen Umfang der Erfindung enthalten.

Claims

Steuerung für ein Hybridfahrzeug, wobei das Hybridfahrzeug einen Verbrennungsmotor (EG) und einen Elektromotor (MG2) beinhaltet, wobei der Verbrennungsmotor (EG) dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment in eine Antriebswelle (DS) einzuleiten oder ein Drehmoment von der Antriebswelle (DS) auszugeben, der Elektromotor (MG2) dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment in die Antriebswelle (DS) einzuleiten oder ein Drehmoment von der Antriebswelle (DS) auszugeben, wobei die Steuerung eine elektronische Steuerungseinheit (100) umfasst, die dazu ausgelegt ist, a) den Elektromotor (MG2) derart zu steuern, dass ein Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) der Antriebswelle (DS) als ein Dämpfungsdrehmoment (Tvs) zur Unterdrückung von Vibrationen des Hybridfahrzeugs zugeführt wird, wobei das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) ein Drehmoment ist, welches einer Pulsationskomponente eines Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments des Verbrennungsmotors (EG) entspricht, wobei die Pulsationskomponente des Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments in der Antriebswelle (DS) auftritt, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerungseinheit (100) ferner dazu ausgelegt ist, b) zu bestimmen, ob ein Drehmoment (TR2b), welches ein Drehmoment-Befehlswert des Elektromotors (2) in einem Fall ist, in dem die Unterdrückung von Vibrationsgeräuschen nicht berücksichtigt wird, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc), des Elektromotors (MG2) kleiner als ein vorbestimmter Wert (Tpr) ist oder nicht, und c) den Elektromotor (MG2) derart zu steuern, dass, wenn das Drehmoment (TR2b), außer das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc), kleiner ist als der vorbestimmte Wert (TR2b), eine Summe aus dem Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) und einem Anpressdrehmoment (Tpr), welches dem vorbestimmten Wert (Tpr) entspricht, der Antriebswelle (DS) als das Dämpfungsdrehmoment (Tvs) zugeführt wird.
Steuerung für ein Hybridfahrzeug, wobei das Hybridfahrzeug einen Verbrennungsmotor (EG) und einen Elektromotor (MG2) beinhaltet, wobei der Verbrennungsmotor (EG) dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment in eine Antriebswelle (DS) einzuleiten oder ein Drehmoment von der Antriebswelle (DS) auszugeben, der Elektromotor (MG2) dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment in die Antriebswelle (DS) einzuleiten oder ein Drehmoment von der Antriebswelle (DS) auszugeben, wobei die Steuerung eine elektronische Steuerungseinheit (100) umfasst, die dazu ausgelegt ist, a) aus einer Gruppe, die zumindest eine Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie (L_EF), eine Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie (L_NV) und eine Zwischen-Betriebskennlinie (L_IM) beinhaltet, eine dieser als eine Betriebskennlinie für den Verbrennungsmotor (EG) auszuwählen, wobei die Betriebskennlinie durch ein Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoment und eine Brennkraftmaschinen-Drehzahl vorgegeben ist, wobei die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie (L_EF) eine Betriebskennlinie ist, bei der eine Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors (EG) am kleinsten ist, die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie (L_NV) eine Betriebskennlinie ist, von der ein Betriebspunkt in einer Kurve konstanter Leistung bei höherer Drehzahl und niedrigerem Drehmoment liegt als ein Betriebspunkt der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie (L_EF) in der Kurve konstanter Leistung, und die Zwischen-Betriebskennlinie (L_IM) eine Betriebskennlinie ist, von der ein Betriebspunkt in der Kurve konstanter Leistung bei höherer Drehzahl und niedrigerem Drehmoment liegt als ein Betriebspunkt der Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie (L_EF) in der Kurve konstanter Leistung und niedrigerer Drehzahl und höherem Drehmoment liegt als ein Betriebspunkt der Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie (L_NV) in der Kurve konstanter Leistung, b) den Elektromotor (MG2) derart zu steuern, dass ein Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) der Antriebswelle (DS) als ein Dämpfungsdrehmoment (Tvs) zur Unterdrückung der Vibrationen des Hybridfahrzeugs zugeführt wird, wobei das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) ein Drehmoment ist, welches einer Pulsationskomponente eines Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments des Verbrennungsmotors (EG) entspricht, wobei die Pulsationskomponente des Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoments in der Antriebswelle (DS) auftritt, c) zu bestimmen, ob ein Drehmoment (TR2b), welches ein Drehmoment-Befehlswert des Elektromotors (2) in einem Fall ist, in dem die Unterdrückung von Vibrationsgeräuschen nicht berücksichtigt wird, außer das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc), des Elektromotors (MG2) kleiner als ein vorbestimmter Wert (Tpr) ist oder nicht, d) einen Modus aus einer Vielzahl an Modi einschließlich einem ersten Modus, einem zweiten Modus und einem dritten Modus auszuwählen, wenn die elektronische Steuerungseinheit (100) bestimmt, dass das Drehmoment (TR2b), außer das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc), kleiner ist als der vorbestimmte Wert (Tpr), der eine höchste Energieeffizienz des Hybridfahrzeugs aufweist, wobei der erste Modus dazu ausgelegt ist, die Kraftstoffeffizienz-Betriebskennlinie (L_EF) zu verwenden und das Dämpfungsdrehmoment (Tvs) auf eine Summe aus dem Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) und einem Anpressdrehmoment (Tpr), welches dem vorbestimmten Wert (Tpr) entspricht, festzulegen, der zweite Modus dazu ausgelegt ist, die Zwischen-Betriebskennlinie (L_IM) zu verwenden und das Dämpfungsdrehmoment (Tvs) auf nur das Anpressdrehmoment (Tpr) festzulegen, der dritte Modus dazu ausgelegt ist, die Vibrationsgeräuschunterdrückungs-Betriebskennlinie (T_NV) zu verwenden und das Dämpfungsdrehmoment (Tvs) auf null festzusetzen, und e) den Verbrennungsmotor (EG) und den Elektromotor (MG2) anhand eines ausgewählten Modus zu steuern, wenn die elektronische Steuerungseinheit (100) bestimmt, dass das Drehmoment (TR2b), außer das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc), kleiner ist als der vorbestimmte Wert (Tpr).
Steuerung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der vorbestimmte Wert (Tpr) zumindest größer als oder gleich einem Wert eines Drehmoments ist, welches benötigt wird, um die Schlaffheit in einem Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Elektromotor (MG2) und der Antriebswelle (DS) auszusteifen.
Steuerung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der vorbestimmte Wert (Tpr) größer als oder gleich einem Wert eines Drehmoments ist, welches benötigt wird, um die Schlaffheit in einem Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Elektromotor (MG2) und der Antriebswelle (DS) auszusteifen, und der vorbestimmte Wert (Tpr) ein Wert ist, bei dem eine Änderung in einer Beschleunigung des Hybridfahrzeugs in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei die elektronische Steuerungseinheit (100) dazu ausgelegt ist, einen Zuwachs (G) des Pulsationskompensationsdrehmoments (Tpc) derart anzupassen, dass das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) abnimmt, wenn eine Brennkraftmaschinen-Drehzahl des Verbrennungsmotors (EG) zunimmt.
Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei die elektronische Steuerungseinheit (100) dazu ausgelegt ist, einen Zuwachs (G) des Pulsationskompensationsdrehmoments (Tpc) derart anzupassen, dass das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) abnimmt, wenn das Brennkraftmaschinen-Ausgabedrehmoment abnimmt.
Steuerung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) ein Drehmoment ist, welches sich in der Phase um 180° von einem Pulsationsdrehmoment der Antriebswelle (DS) unterscheidet.
Steuerung gemäß Anspruch 2, wobei die elektronische Steuerungseinheit (100) dazu ausgelegt ist, das Dämpfungsdrehmoment (Tvs) auf eine Summe aus dem Pulsationskompensationsdrehmoment (Tpc) und dem Anpressdrehmoment (Tpr) festzulegen, wenn ein Steuerungsmodus des Elektromotors (MG2) einen Pulsweitenmodulations-Steuerungsmodus ist, selbst wenn der zweite Modus ausgewählt ist.
Steuerung gemäß Anspruch 2, wobei die elektronische Steuerungseinheit (100) dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, ob sich der Elektromotor (MG2) in einem abnormalen Zustand befindet und unbrauchbar ist oder nicht, und die elektronische Steuerungseinheit (100) dazu ausgelegt ist, das Dämpfungsdrehmoment (Tvs) auf null festzulegen, wenn sich der Elektromotor (MG2) in einem abnormalen Zustand befindet und unbrauchbar ist.