DE10221844A1

DE10221844A1 - Steuerungs/Regelungssystem für ein Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE10221844A1
Application number: DE10221844A
Authority: DE
Inventors: Eijiro Shimabukuro; Kazuaki Takizawa; Kenji Hagiwara
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2022-05-17
Also published as: US6823954B2; DE10221844B4; US20020170758A1

Abstract

In einem Hybridfahrzeug-Steuerungs/Regelungs-System, das mit einer Verbrennungsmaschine (10) ausgestattet ist, sowie mit einem Elektromotor (14), der über eine hydraulische Kupplung (12) verbunden ist und einem Automatikgetriebe (16), das mit dem Motor verbunden ist, die mit einem von dem Motor und der Maschine ausgegebenen Ausgangsdrehmoment beaufschlagt werden soll, um dasselbe zu den Antriebsrädern (24) des Fahrzeugs zu übertragen, wird das Ausgangsdrehmoment des Motors (TM) und die Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung (PCL) erhöht, bis der vorbestimmte Drehzahlunterschied kleiner als ein Schwellenwert (dN3) ist und dann wird das Ausgangsdrehmoment der Maschine derart verringert, dass die Maschinendrehzahl (NE) mit der Motordrehzahl (NM) synchronisiert wird, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als der vorbestimmte Wert (dN3) wird, während die Zufuhr von Hydraulikdruck auf einen Leitungsdruckäquivalentwert erhöht wird. Damit kann der Stoß beim Einrücken der Kupplung während eines Umschaltens auf einen durch eine Verbrennungsmaschine angetriebenen Fahrzeugbetrieb von einem durch einen Elektromotor angetriebenen Fahrzeugbetrieb wirksam verringert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungs/Regelungssystem für ein Hybridfahrzeug, insbesondere ein Steuerungs/Regelungssystem für ein Hybridfahrzeug, das Stoß beim Einrücken der Kupplung verringert, wenn ein Umschalten von einem durch einen Elektromotor angetriebenen Fahrbetrieb zu einem durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrbetrieb während des durch den Elektromotor angetriebenen Fahrbetriebs angewiesen wird.

Beschreibung des Stands der Technik

Es ist ein Hybridfahrzeug bekannt, das ausgestattet ist mit einer Verbrennungsmaschine, einem Elektromotor, der mit der Ausgangswelle der Maschine über eine Kupplung verbunden ist, und ein Automatikgetriebe, das mit der Ausgangswelle des Motors verbunden ist. Das Automatikgetriebe ist mit dem Ausgangsdrehmoment der Maschine oder des Motors, oder sowohl der Maschine und des Motors beaufschlagt, und überträgt das Drehmoment zu angetriebenen Rädern mit einer gesteuerten/geregelten Drehzahl (Getriebe) Übersetzung. Wenn der Fahrer z. B. während eines vom Motor angetriebenen Fahrbetriebs eines solchen Hybridfahrzeugs bei einem Versuch zu beschleunigen, das Beschleunigerpedal (Gaspedal) herunterdrückt, rückt die Kupplung ein, um die Fahrantriebsquelle auf die Maschine umzuschalten.

Wenn das Umschalten einfach durch Starten der Maschine und Einrücken der Kupplung bewirkt wird, erzeugt jedoch das Hinzufügen des Maschinenausgangsdrehmoments zum Motorausgangsdrehmoment einen plötzlichen Anstieg des Fahrzeugantriebsdrehmoments, das den Passagieren einen Stoß versetzen kann.

Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2000-23312 lehrt eine Technik zum Verringern dieses Stoßes durch Bereitstellen eines zweiten Motors, um einen Maschinenstart zu handhaben und um den zweiten Motor zur Dämpfung des Ausgangsdrehmoments der Maschine zu verwenden, während die Maschinendrehzahl so eingestellt wird, dass sie der Motordrehzahl entspricht.

Insbesondere erfasst die durch diesen Stand der Technik verwendete Methode das Ausgangsdrehmoment des zweiten Motors, während sie das Ausgangsdrehmoment der Maschine dämpft, schätzt das Maschinenausgangsdrehmoment ab, und stellt das gewünschte Drehmoment des mit dem Automatikgetriebe verbundenen Motors aufgrund des Unterschieds zwischen dem erfassten Drehmoment und dem geschätzten Drehmoment ein.

Wegen der Schwierigkeit das Ausgangsdrehmoment der Maschine genau abzuschätzen, kann jedoch diese bekannte Technologie nicht immer eine angemessene Stoßdämpfung verwirklichen. Weil das Drehmomentübertragungsverhalten der Kupplung schwer vorherzusagen ist, ist dieser Stand der Technik auch weniger als befriedigend in einer Steuer/Regelantwort auf sofortige Drehmomentänderungen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, diese Probleme durch Bereitstellen eines Steuerungs/Regelungssystems für ein Hybridfahrzeug zu überwinden, das mit einer Verbrennungsmaschine ausgestattet ist, sowie mit einem Elektromotor, der mit der Ausgangswelle der Maschine über eine Kupplung verbunden ist und einem Automatikgetriebe, das mit der Ausgangswelle des Motors verbunden ist, die mit einem von dem Motor oder der Maschine ausgegebenen Drehmoment beaufschlagt wird, und das Drehmoment zu den Antriebsrädern überträgt, was wirkungsvoll einen Stoß beim Einrücken der Kupplung während eines Umschaltens von einem durch einen Elektromotor angetriebenen Fahrbetriebs zu einem durch eine Verbrennungsmaschine angetriebenen Fahrbetrieb verringern kann, wenn eine Anweisung zum Umschalten auf einen durch die Maschine angetriebenen Fahrbetrieb während eines Verlaufs eines durch den Elektromotor angetriebenen Fahrbetriebs gegeben wird.

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, insbesondere das oben erwähnte System bereitzustellen, das wirkungsvoll den Stoß bei einem Einrücken der Kupplung bei einem Umschalten von einem durch einen Elektromotor angetriebenen Fahrbetrieb zu einem durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrbetrieb verringern kann, wenn eine Anweisung zum Umschalten auf den durch die Maschine angetriebenen Fahrbetriebs angezeigt wird, z. B. durch den Fahrzeugführer, als eine Anzeige zum Beschleunigen während eines Verlaufs eines durch den Motor angetriebenen Fahrzeugbetriebs.

Die vorliegende Erfindung erreicht diese Aufgaben durch Bereitstellen eines Systems zur Steuerung/Regelung eines Hybridfahrzeugs, das mit einer Verbrennungsmaschine ausgestattet ist, sowie mit einem Elektromotor, der mit einer Ausgangswelle der Maschine über eine hydraulische Kupplung verbunden ist und einem Automatikgetriebe, das mit einer Ausgangswelle des Motors verbunden ist, die mit einem von dem Motor oder/und der Maschine ausgegebenen Drehmoments beaufschlagt werden soll, um das Ausgangsdrehmoment zu den Antriebsrädern des Fahrzeugs zu übertragen, umfassend Anlaufsteuerungs/Regelungsdurchführungsmittel zum Durchführen einer Anlaufsteuerung/Regelung zum Zuführen eines Anlaufhydraulikdrucks zu der Kupplung, um Leerhub aufzunehmen und um die Maschine zu starten, wenn eine Anweisung zum Umschalten auf einen durch die Maschine angetriebenen Fahrzeugbetrieb während eines Verlaufs eines durch den Motor angetriebenen Fahrzeugbetriebs gemacht wird; Drehzahlunterschiedbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Drehzahlunterschieds zwischen Drehzahlen des Motors und der Maschine; Anstiegssteuerungs- /Regelungsdurchführungsmittel zum Durchführen einer Anstiegssteuerung- /Regelung, um das Ausgangsdrehmoment des Motors zu erhöhen, und um die Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung aufgrund des bestimmten Drehzahlunterschieds zu erhöhen, wenn die Maschine gestartet wird; ein Synchronisierungsteuerungs/Regelungsdurchführungsmittel zum Durchführen einer Synchronisierungssteuerung/Regelung, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine für eine vorbestimmte Zeitperiode derart zu verringern, dass die Maschinendrehzahl mit der Motordrehzahl synchronisiert wird, wenn der Drehzahlunterschied kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und Zeichnungen offensichtlicher, in denen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht ist, die die Gesamtkonfiguration des Steuerungs/Regelung-Systems für ein Hybridfahrzeug gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ist, die die in Fig. 1 dargestellte hydraulische Kupplung zeigt;
Fig. 3 ein Flussdiagramm ist, das die Arbeitsweise des Steuerungs/- Regelungs-Systems für ein Hybridfahrzeug gemäss der ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 4 eine Reihe von Diagrammen ist, die eine Drehmomentübertragung zu der Zeit des Umschaltens in dem in Fig. 1 dargestellten System erklärt;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm ist, das in ähnlicher Weise eine Drehmomentübertragung zu der Zeit des Umschaltens in dem in Fig. 1 dargestellten System erklärt;
Fig. 6 ein Zeitdiagramm ist, das auch den Betrieb des Systems gemäss der ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 7 ein Zeitdiagramm ist, das die Anweisung zum Erhalten dieser Zufuhr von Anlaufdruck zeigt, auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 3 bezuggenommen wird;
Fig. 8 ein Graph ist, der die Charakteristik einer in Fig. 7 gezeigten Höhe P1 erklärt, die relativ zu der Kupplungsdrehzahl NCL eingestellt ist;
Fig. 9 ein Graph ist, der die Charakteristik der in Fig. 7 gezeigten vorbestimmten Zeitperiode tp0 zeigt, die relativ zu der Temperatur TATF des Betriebsöls (ATF) eingestellt ist;
Fig. 10 ein Graph ist, der die vorbestimmte Zeitperiode t0 zeigt, die auf eine Totzeitperiode hinweist, die mit Bezugnahme auf die Maschinen-Anlasscharakteristik eingestellt wird, und auf die in dem Flussdiagramm der Fig. 3 bezuggenommen wird;
Fig. 11 ein Subroutinen-Flussdiagramm ist, das den Arbeitsablauf zum Steuern/Regeln des Motors zeigt, auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 3 bezuggenommen wird;
Fig. 12 ein Subroutinen-Flussdiagramm ist, das den Arbeitsablauf zum Steuern/Regeln der hydraulischen Kupplung zeigt, auf die in dem Flussdiagramm der Fig. 3 bezuggenommen wird;
Fig. 13 ein Subroutinen-Flussdiagramm ist, das den Arbeitsablauf zum Steuern/Regeln der Maschine zeigt, auf die in dem Flussdiagramm der Fig. 3 bezuggenommen wird;
Fig. 14 ein Graph ist, der den Betrag einer Zündzeitpunktsverzögerung zeigt, auf die in dem Flussdiagramm der Fig. 13 bezuggenommen wird;
Fig. 15 eine Reihe von Zeitdiagrammen ist, die Simulationsresultate hinsichtlich der Steuerung/Regelung (Betreiben) des Systems zeigen, auf das in dem Flussdiagramm der Fig. 3 bezuggenommen wird;
Fig. 16 eine Reihe von Zeitdiagrammen ist, die Simulationsresultate für den Fall einer Nichtdurchführung der Steuerung/Regelung (Betreiben) des Systems zeigen, auf das in dem Flussdiagramm der Fig. 3 bezuggenommen wird;
Fig. 17 ein Flussdiagramm ist, das den Arbeitsablauf des Steuerung- /Regelungs-Systems für ein Hybridfahrzeug gemäss der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 18 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht ist, die aber den Arbeitsablauf des Systems gemäss der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 19 ein Subroutinen-Flussdiagramm ist, das den Arbeitsablauf zum Steuern/Regeln des Motors zeigt, auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 17 der zweiten Ausführungsform bezuggenommen wird;
Fig. 20 ein Graph ist, der die Charakteristik eines Schwellenwertes NN zeigt, der relativ zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung TH eingestellt ist und auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 19 bezuggenommen wird;
Fig. 21 ein Graph ist, der die Charakteristik eines Schwellenwertes NN zeigt, der relativ zu der Ansauglufttemperatur TA eingestellt ist und auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 19 bezuggenommen wird;
Fig. 22 ein Graph ist, der die Charakteristik eines Wertes s1 zeigt, auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 19 bezuggenommen wird;
Fig. 23 ein Graph ist, der die Charakteristik eines Additionsterm MTCU zeigt, der relativ zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V eingestellt ist und auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 19 bezuggenommen wird;
Fig. 24 ein Graph ist, der die Charakteristik eines Wertes s2 zeigt, auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 19 bezuggenommen wird;
Fig. 25 ein Graph ist, der die Charakteristik eines Subtraktionsterm MTCD zeigt, der relativ zu der Temperatur TATF des Betriebsfluids (ATF) eingestellt ist und auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 19 bezuggenommen wird;
Fig. 26 eine der Fig. 12 ähnliche Ansicht ist, die aber den Arbeitsablauf zum Steuern/Regeln der hydraulischen Kupplung, auf die in dem Flussdiagramm der Fig. 17 bezuggenommen wird, zeigt;
Fig. 27 ein Graph ist, der die Charakteristik eines Wertes s3 zeigt, auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 26 bezuggenommen wird;
Fig. 28 ein Graph ist, der die Charakteristik eines Additionsterm CLCU zeigt, der relativ zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V eingestellt ist und auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 26 bezuggenommen wird;
Fig. 29 ein Graph ist, der die Charakteristik eines Wertes s4 zeigt, auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 26 bezuggenommen wird;
Fig. 30 ein der Fig. 26 ähnlicher Graph ist, der aber den Arbeitsablauf zum Steuern/Regeln der Maschine, auf den in dem Flussdiagramm der Fig. 17 bezuggenommen wird;
Fig. 31 ein Graph ist, der die Zündzeitverzögerungsbetrag QTRD zeigt, auf die in dem Flussdiagramm der Fig. 30 bezuggenommen wird;
Fig. 32 ein Graph ist, der die Zeitperiode der Zündzeitverzögerung trtd zeigt, auf die in dem Flussdiagramm der Fig. 30 bezuggenommen wird;
Fig. 33 ein ähnlicher Graph ist, der die Zeitperiode der Zündzeitverzögerung trtd zeigt, auf die in dem Flussdiagramm der Fig. 30 bezuggenommen wird;
Fig. 34 eine Reihe von Zeitdiagrammen ist, die Simulationsresultate hinsichtlich der Steuerung/Regelung (Betreiben) des Systems zeigen, auf das in dem Flussdiagramm der Fig. 17 bezuggenommen wird; und
Fig. 35 eine Reihe von Zeitdiagrammen ist, die Simulationsresultate für den Fall einer Nichtdurchführung der Steuerung/Regelung (Betreiben) des Systems zeigen, auf das in dem Flussdiagramm der Fig. 17 bezuggenommen wird;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ein Steuerungs/Regelungssystem für ein Hybridfahrzeug gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen erklärt.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration des Steuerungs/Regelungssystems für ein Hybridfahrzeug zeigt.
Wie in dieser Figur gezeigt ist, umfasst das System eine fremdgezündete Vierzylinderverbrennungsmaschine 10, einen Elektromotor 14, dessen Eingangswelle 14a mit einer Ausgangswelle 10a der Maschine 10 über eine hydraulische Kupplung 12 verbunden ist, und ein Automatikgetriebe 16, das mit einer Ausgangswelle 14b des Motors 14 verbunden ist.
Die Maschine 10 ist eine OHC-Reihenvierzylindermaschine. Ein Kraftstoffeinspritzventil (nicht gezeigt) ist an jedem Zylinder in der Nähe eines Ansaugventils (nicht gezeigt) angebracht, das mit einem Ansaugrohr (nicht gezeigt) über einen Ansaugkrümmer (nicht gezeigt) verbunden ist. Von dem Kraftstoffeinspritzventil eingespritzter Kraftstoff wird mit durch das Ansaugrohr angesaugter Luft vermischt und das resultierende Luft/Kraftstoffgemisch wird in die in Verbindung stehenden Zylinder gezogen. Wenn die Maschine 10 gestartet wird, wird das in die Zylinder gezogene Luft/Kraftstoffgemisch entzündet und die resultierende explosionsartige Verbrennung treibt Kolben (nicht gezeigt) herunter, um eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) drehen zu lassen. Die Drehung der Kurbelwelle wird nach außen über die Ausgangswelle 10a übertragen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die hydraulische Kupplung 12 eine hydraulische Mehrscheibenkupplung, die eine Mehrzahl von abwechselnd angeordneten Kupplungsscheiben 12a und Kupplungsplatten 12b umfasst. Das Bezugszeichen 12c bezeichnet eine Hydraulikkammer und das Bezugszeichen 12d eine Rückstellfeder. Wenn die hydraulische Kupplung 12 hydraulisch durch Einführen eines unter Druck stehenden Betriebsfluids (Automatikgetriebefluid) betätigt wird, werden die Kupplungsscheiben 12a auf die Kupplungsplatten 12b gedrückt, um die Ausgangswelle 10a der Maschine 10 direkt mit der Eingangswelle 14a des Motors 14 zu verbinden.
Der Motor 14 ist ein bürstenloser Gleichstrom-Generatormotor, der mit einer Batterie (nicht gezeigt) über einen Motorstromversorgungskreis 18 verbunden ist. Er arbeitet als ein Elektromotor, wenn er mit Strom versorgt wird. Er arbeitet er als ein Generator, der die Batterie lädt, wenn er bei abgestellter Stromversorgung durch die Maschine 10 angetrieben wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Automatikgetriebe 16 ein riemenangetriebenes stufenloses Getriebe (CVT), das mit Rädern 24 über ein Endrad 20, ein Differenzial 22 und Antriebswellen 23 verbunden ist. Das Automatikgetriebe 16 nimmt das Ausgangsdrehmoment der Maschine 10 und/oder des Motors 14 als Eingang auf, ändert die Drehzahl des Eingangsdrehmoments mit einer Übersetzung (Getriebeübersetzung), die durch den über eine Hydraulikeinheit 25 zugeführten Hydraulikdruck bestimmt wird, und treibt die Räder 24 an, um das Fahrzeug (nicht gezeigt) vorwärts zu treiben. Ferner wird Hydraulikdruck der hydraulischen Kupplung 12 durch die Hydraulikeinheit 25 zugeführt.
Ein erster Drehzahlsensor 26 ist in der Nähe der Ausgangswelle 10a der Maschine 10 an einer Stelle stromaufwärts der hydraulischen Kupplung 12 angebracht und gibt ein der Drehzahl NE der Maschine 10 (Kupplungseingangsdrehzahl) proportionales Signal aus. Ein zweiter Drehzahlsensor 28 ist in der Nähe der Ausgangswelle 14b des Motors 14 an einer Stelle stromaufwärts der Verbindung mit dem Automatikgetriebe 16 angebracht und gibt ein Signal proportional zur Drehzahl NM des Motors 14 (Getriebeeingangsdrehzahl) aus.
Ein Drosselpositionssensor 30 ist in der Nähe eines Drosselventils (nicht gezeigt) der Maschine 10 angebracht und gibt ein die Drosselöffnung TH bezeichnendes Signal aus. Ein Kühlmitteltemperatursensor 32 ist in der Nähe eines Kühlmittelkanals (nicht gezeigt) der Maschine 10 angebracht und gibt eine die Kühlmitteltemperatur TW anzeigende Temperatur aus. Ein Ansauglufttemperatursensor 34 ist an einem geeigneten Teil des Ansaugrohrs (nicht gezeigt) angebracht und gibt ein der Ansauglufttemperatur TA proportionales Signal aus.
Ein Beschleunigungspositionssensor 38 ist in der Nähe des Beschleunigerpedals (nicht gezeigt) angebracht, das sich auf dem Fahrzeugboden in der Nähe des Fahrersitzes befindet und gibt ein den Betrag des Beschleuniger- Herunterdrückens durch den Fahrer (Position des Beschleunigers) AP bezeichnendes Signal aus. Das Beschleunigerpedal ist nicht mechanisch mit dem Drosselventil verbunden und das Drosselventil ist über einen Schrittmotor (oder einen anderen derartigen Betätiger) in Antwort auf die Position des Beschleunigerpedals in einer sogenannten "Drive-By-Wire" Weise betrieben.
Ein Temperatursensor 40 ist in der Nähe der Hydraulikeinheit 25 des Automatikgetriebes 16 angebracht und gibt ein Signal proportional zur Temperatur TATF des Betriebsfluids ATF aus. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 ist in der Nähe einer Antriebswelle 23 angebracht und gibt ein Signal proportional zu der Fahrzeugreisegeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) V aus.
Die Ausgaben dieser Sensoren werden zu einer Steuer/Regeleinrichtung 50 übertragen. Die Steuer/Regeleinrichtung 50 umfasst einen Mikrocomputer. Er verwendet die Sensorausgaben, um die Maschinendrehzahl u. dgl. zu bestimmen und berechnet das Ausgangsdrehmoment des Motors 14 aus dem angelegten Strombefehlswert, der auf den Motorstromversorgungskreis 18 des Motors 14 übertragen worden ist.
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm, dass den Ablauf des Steuerungs/Regelungssystems für ein Hybridfahrzeug gemäss dieser Ausführungsform zeigt. Einige Hintergrundinformationen hinsichtlich des Betriebs des Systems dieser Ausführungsform gehen der Erklärung dieses Flussdiagramms voraus.
Der Betrieb gemäss des Flussdiagramms der Fig. 3 wird im Verlauf des durch den Motor 14 angetriebenen Fahrbetriebs durchgeführt, wenn eine Anweisung zum Umschalten auf einen durch die Maschine 10 angetriebenen Fahrbetrieb auftritt, z. B. als Antwort auf eine durch den Fahrer durch Herunterdrücken des Beschleunigerpedals angedeutete Absicht zu beschleunigen (ein Leistungsabruf-Herunterschalten (d. h. den sogenannten "kickdown (KD)") anzeigend).
Fig. 4 ist eine Reihe von Diagrammen zum Erklären einer Drehmomentübertragung zu der Zeit des Umschaltens. Während eines durch den Motor 14 angetriebenen Fahrbetriebs, wird das Ausgangsdrehmoment des Motors 14 dem Automatikgetriebe 16 beaufschlagt, wie in (a) der Fig. 4 gezeigt. Wenn eine Anweisung zum Umschalten auf einen Maschinenfahrbetrieb erfolgt, unterstützt der Motor 14, wie in (b) der Fig. 4 gezeigt, die Maschine 10 zu starten.
Wie in (c) der Fig. 4 gezeigt, sobald ein Starten der Maschine 10 vollendet worden ist, werden das Ausgangsdrehmoment der Maschine 10 und das Ausgangsdrehmoment des Motors 14 beide dem Automatikgetriebe 16 beaufschlagt. Nachdem ein Einrücken der hydraulischen Kupplung 12 vollendet worden ist, wird dann wie in (d) der Fig. 4 gezeigt, nur das Ausgangsdrehmoment der Maschine 10 dem Automatikgetriebe 16 über die Ausgangsweile des Motors 14 beaufschlagt.
Die Änderungen in einer Maschinendrehzahl NE (und einer Motordrehzahl NM) und eines Antriebswellendrehmoments Tds während der Motorunterstützten Zustände, gezeigt in (a) bis (d) der Fig. 4, sind in einem Zeitdiagramm der Fig. 5 gezeigt.
Während eines Startens der Maschine verringert sich das Antriebswellendrehmoment Tds wie durch die gestrichelte Linie Tds in Fig. 5 gezeigt, außer wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors 14 erhöht wird, um die Trägheit der Maschine 10 auszugleichen. Wie in Fig. 5 gezeigt, ändert sich bei vollständigen Einrücken der hydraulischen Kupplung 12 das Antriebswellendrehmoment Tds abrupt um einen Betrag gleich des durch den Motor 14 erzeugten Trägheitsausgleichsdrehmoments. Wie zuvor herausgestellt, kann dies den Passagieren einen Stoß versetzen.
Das System dieser Ausführungsform ist daher so konfiguriert, dass die in Fig. 6 gezeigte Steuerung/Regelung des Motors 14, der hydraulischen Kupplung 12 und der Maschine 10, koordiniert durchgeführt wird, um den Stoß auf die Passagiere zu verringern. Es bietet ferner einen zweiten Vorteil der Verringerung der Last auf die hydraulische Kupplung 12 durch Verringerung einer Ausgangswellendrehmomentfluktuation.
Der Betrieb dieses Systems dieser Ausführungsform wird nun mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm der Fig. 3 und eines Zeitdiagramms der Fig. 6 erklärt.
Das Programm beginnt in S10, in dem eine Entscheidung zum Starten der Maschine 10 als Antwort auf die zuvor genannte Umschaltanweisung getroffen wird.
Insbesondere wird, wie in Fig. 6 gezeigt, während eines durch den Motor 14 angetriebenen Fahrbetriebs eine Änderung pro Zeiteinheit, die in der Ausgabe des Beschleunigerpositionssensors 38 (die Beschleunigerposition AP anzeigend) auftritt, die gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als ein Hinweis auf die Absicht des Fahrers zu beschleunigen, interpretiert. Als Antwort darauf wird wie im oberen Ende der Fig. 6 gezeigt, ein Umschaltsignal (Anweisung) zum Umschalten der Antriebskraftquelle von dem Motor 14 zu der Maschine 10 erzeugt. Das System antwortet auf das Umschaltsignal durch Auslösen des Startens der Maschine 10 und durch Starten eines Timers 0 (Aufwärtszähler) zum Messen oder Stoppen einer Ablaufzeit.
Das Programm fährt dann in S12 fort, in dem der hydraulischen Kupplung 12 Anlaufdruck (Hydraulikdruckzufuhr) zugeführt wird. Insbesondere wird, wie durch den Kupplungsdruckbefehlswert in Fig. 6 angezeigt ist, eine Stromversorgung zu einem Elektromagneten (nicht gezeigt) gestartet, um der hydraulischen Kupplung 12 einen Hydraulikdruck in Übereinstimmung mit der dargestellten Charakteristik zuzuführen.
Wie in Fig. 7 gezeigt, wird der Befehl zum Erreichen dieser Zufuhr von Anlaufdruck, der der sogenannten Leerhubaufnahme gleich kommt, durch Steuern/Regeln des dem Elektromagneten zugeführten Stroms implementiert, sodass der Druck eine vorbestimmte Höhe P1 für eine vorbestimmte Zeitperiode tp0 beibehält.
Die vorbestimmte Zeitperiode tp0 und die Höhe P1 sind Parameter, die mit der Viskosität des Betriebsfluids ATF in Beziehung stehen. Sie werden bestimmt aufgrund der Drehzahl der Kupplung (erfasste Drehzahl der hydraulischen Kupplung 12 aufgrund der Ausgabe des ersten Drehzahlsensors 26) NCL (oder der Temperatur TATF des Betriebsfluids ATF), um die Leerhubaufnahme zu optimieren und das Ansprechvermögen der hydraulischen Kupplung 12 gemäss mit den in Fig. 8 und 9 gezeigten Charakteristika zu verbessern.
Das Programm fährt dann in S14 fort, in dem es wartet, bis der Wert des Timers 0 eine vorbestimmte Zeitperiode t0 überschreitet. Die vorbestimmte Zeitperiode t0 ist eine Totzeitperiode, die mit Bezugnahme auf das Maschinenanlasscharakteristik geeignet eingestellt ist. Wie in Fig. 10 gezeigt, wird sie so definiert oder eingestellt, dass sie mit Aufwärmen der Maschine 10 verringert wird, das aus einer Erhöhung der Kühlmitteltemperatur TW bestimmt wird. Die Temperatur TATF des Betriebsfluids ATF kann als ein Maß der Maschinenerwärmung anstelle der Kühlmitteltemperatur TW verwendet werden.
Wenn ein Vergehen der vorbestimmten Zeitperiode t0 in S14 bestätigt wird, ist es bestimmt, dass die Maschine 10 mit Unterstützung des Motors 14 gestartet ist, und eine Steuerung/Regelung des Motors 14, der hydraulischen Kupplung 12 und der Maschine 10 werden jeweils in S16, S18 und S20 durchgeführt.
Während nur ein einziges Flussdiagramm der einfachen Erklärung wegen gezeigt ist, wird die Verarbeitung in S16 bis S20 tatsächlich simultan (synchron) in Übereinstimmung mit separaten parallelen Routinen ausgeführt. Eine Steuerung/Regelung des Automatikgetriebes 16 wird auch durchgeführt, ist hier aber nicht erklärt, weil die Steuerung/Regelung nicht direkt mit dem Inhalt der vorliegenden Erfindung in Beziehung steht.
Fig. 11 ist ein Subroutinenflussdiagramm, das den Betrieb zur Steuerung/- Regelung des Motors 14 zeigt.
Das Programm fährt dann in S100 fort, in dem der angelegte Strombefehlswert MT entsprechend dem aktuellen Drehmoment des Motors 14 als ein Motordrehmomentbefehlswert MT0 definiert wird. Mit anderen Worten, der Motordrehmomentbefehlswert wird berechnet, während der angelegte Strombefehlswert zu dem Motorstromversorgungskreis 18 übertragen wird. Daher kommt die Verarbeitung in diesem Schritt gleich einer Verwendung des angelegten Strombefehlswertes, um einen geschätzten Drehmomentäquivalenzwert zu berechnen, der das geschätzte Ausgangsdrehmoment des Motors 14 darstellt und diesen Wert als den Motordrehmomentbefehiswert definiert.
Das Programm fährt dann in S102 fort, in dem überprüft wird, ob der Drehzahlunterschied dN kleiner als ein Schwellenwert dN2 (z. B. 1000 Umdrehungen pro Minute) ist. Der Drehzahlunterschied dN ist der Unterschied, der durch Subtrahieren der Maschinendrehzahl NE (bestimmt aus der Ausgabe des ersten Drehzahlsensors 26) von der Motordrehzahl NM (bestimmt aus der Ausgabe des zweiten Drehzahlsensors 28) erhalten wird. Da die Motordrehzahl NM, wie in Fig. 6 gezeigt, auf einen konstanten Wert gesteuert/geregelt wird, kann der Drehzahlunterschied dN als eine indirekte Anzeige der Maschinendrehzahl NE angesehen werden. S102 ist daher äquivalent zu einer Überprüfung, ob die Maschinendrehzahl NE sich um mehr als einen Betrag äquivalent zu dem Schwellenwert erhöht hat.
Wenn das Resultat in S102 NEIN ist, schreitet das Programm weiter zu S104, in dem der Motordrehmomentbefehlswert MT0 durch Addieren eines Additionsterms MTCU1 nach oben hin korrigiert (erhöht) wird, und kehrt dann zu S102 zurück. Die Verarbeitung in S102 und S104 wird wiederholt, bis das Resultat in S102 JA wird. Mit anderen Worten wird, wie in dem Zeitdiagramm der Fig. 6 gezeigt, das Motorausgangsdrehmoment mit einer festen Rate erhöht bis dN kleiner als dN2 wird (d. h. bis die Maschinendrehzahl NE durch einen äquivalenten Betrag ansteigt).
Wenn das Resultat in S102 JA ist, schreitet das Programm weiter zu S106, in dem überprüft wird, ob der Drehzahlunterschied dN kleiner als ein zweiter Schwellenwert dN5 (z. B. 50 Umdrehungen pro Minute) ist. Wenn das Resultat NEIN ist, schreitet das Programm weiter zu S108, in dem der Motordrehmomentbefehlswert MT0 durch Addieren eines zweiten Additionsterms MTCU2 nach oben hin korrigiert (erhöht) wird, und kehrt dann zu S106 zurück. Die Verarbeitung in S106 und S108 wird wiederholt, bis das Resultat in S106 JA wird.
Nachdem dN unter dN2 fällt, wird daher wie in dem Zeitdiagramm der Fig. 6 gezeigt, das Motorausgangsdrehmoment TM wieder mit einer festen Rate erhöht bis dN kleiner als dN5 wird (d. h. bis die Maschinendrehzahl NE durch einen äquivalenten Betrag ansteigt). Der zweite Additionsterm MTCU2 ist kleiner als der Additionsterm MTCU1 eingestellt, und das Motorausgangsdrehmoment TM wird so gesteuert/geregelt, dass die Rate der Erhöhung, nachdem dN kleiner wird als dN5, kleiner ist als die Rate der Erhöhung, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem sie kleiner als dN5 wurde. Das liegt daran, weil eine Dämpfung des Moments bzw. der Trägheit der Maschine 10 zu dem Zeitpunkt vollendet ist, wenn dN kleiner als dN5 wird.
Wenn das Resultat in S106 JA wird, schreitet das Programm weiter zu S110, in dem überprüft wird, ob der Motordrehmomentbefehlswert MT0 einen dritten Schwellenwert tm0 überschreitet (gezeigt in Fig. 6). Wenn das Resultat JA ist, schreitet das Programm weiter zu S112, in dem der Motordrehmomentbefehlswert durch Subtrahieren eines Subtraktionsterms MTCD1 von dem Motordrehmomentbefehlswert MT0 nach unten hin korrigiert wird, und kehrt dann zu S110 zurück. Die Verarbeitung in 51 10 und S112 wird wiederholt, bis das Resultat in S110 NEIN wird.
Der Absolutwert des Subtraktionsterms MTCD1 wird viel größer als der Absolutwert des Additionsterms MTCU1 eingestellt (und der Absolutwert des zweiten Additionsterms MTCU2), sodass wie in dem Zeitdiagramm der Fig. 6 gezeigt, das Motorausgangsdrehmoment TM deutlich mit einer festen Rate fällt von dem Zeitpunkt, bei dem dN kleiner als dN5 wird bis zu dem Zeitpunkt, bei dem es kleiner als der Schwellenwert tm0 wird.
Wenn das Resultat in S110 NEIN wird, schreitet das Programm weiter zu S114, in dem überprüft wird, ob der Motordrehmomentbefehlswert MT0 kleiner oder gleich 0 ist (gezeigt in Fig. 6). Wenn das Resultat in S114 JA ist, wird das Subroutinenprogramm sofort beendet. Wenn das Resultat NEIN ist, schreitet das Programm weiter zu S116, in dem der Motordrehmomentbefehlswert MT0 durch Subtrahieren eines zweiten Subtraktionsterms MTCD2 nach unten hin korrigiert (erniedrigt) wird und kehrt dann zu S114 zurück. Die Verarbeitung in S114 und S116 wird wiederholt, bis das Resultat in S114 JA wird.
In einer zu dem Fall der Addition analogen Art und Weise wird der zweite Subtraktionsterm MTCD2 viel kleiner eingestellt als der zweite Subtraktionsterm MTCD2, und das Motorausgangsdrehmoment TM wird so gesteuert/- geregelt, dass die Rate der Erniedrigung, nachdem MT0 kleiner als tm0 wird, viel kleiner wird als die Rate der Erniedrigung bis zu dem Zeitpunkt, bei dem es kleiner als tm0 wird (d. h. sodass die Rate der Erniedrigung graduell wird).
Die Kupplungssteuerung/Regelung wird nun erklärt.
Fig. 12 ist ein Subroutinenflussdiagramm, das den Ablauf zum Steuern/- Regeln der hydraulischen Kupplung 12 zeigt. Zu dem Zeitpunkt, bei dem die Subroutine gemäß Fig. 12 aktiviert wird, wurde der hydraulischen Kupplung 12 Anlaufdruck durch den in S12 durchgeführten Vorgang des Flussdiagramms gemäß der vorher erklärten Fig. 3 zugeführt.
Das Programm beginnt in S200, in dem der Kupplungsdruckbefehlswert PCL (Befehlswert, der durch den Betrag des Stroms, der dem Elektromagneten der hydraulischen Kupplung 12 zugeführt wird, definiert wird) als Wert P0 definiert wird. In einer Art und Weise analog zu dem, was bezüglich des Motordrehmomentbefehlswert erklärt wurde, wird der Kupplungsdruckbefehlswert als ein Befehlswert berechnet, der die Größe des an den Elektromagneten angelegten Stroms definiert.
Der Wert P0 stellt den anfänglich eingestellten Last- bzw. Spannungsäquivalenten Druck der Rückstellfeder 12d der hydraulischen Kupplung 12 dar und wird berechnet als:

P0 = FRTN/APST

wobei FRTN die Last bzw. Spannung der Rückstellfeder 12d ist und APST die Kolbenfläche der hydraulischen Kupplung 12 ist.
Das Programm fährt in S202 fort, indem überprüft wird, ob der Drehzahlunterschied dN kleiner als ein vierter Schwellenwert dN1 (z. B. 1200 Umdrehungen pro Minute) ist. Wenn das Resultat NEIN ist, schreitet das Programm weiter zu S204, in dem der Kupplungsdruckbefehlswert PCL durch Addition eines Additionsterms CLCU1 nach oben hin korrigiert (erhöht) wird, und kehrt zu S202 zurück. Die Verarbeitung in S202 und S204 wird wiederholt, bis das Resultat in S202 JA wird. Mit anderen Worten, wie in Fig. 6 gezeigt, wird der der Kupplung zugeführte Hydraulikdruck mit einer festen Rate erhöht, bis dN kleiner als dN 1 wird.
Wenn das Resultat in S202 JA ist, schreitet das Programm weiter zu S206, in dem überprüft wird, ob der Drehzahlunterschied dN kleiner als ein fünfter Schwellenwert dN4 (z. B. 100 Umdrehungen pro Minute) ist. Das Programm führt Schleifen aus, während es darauf wartet, dass das Resultat JA wird, woraufhin das Programm zu S208 weiterschreitet, in dem der Kupplungsdruckbefehlswert PCL durch Addieren eines zweiten Additionsterms CLCU2 nach oben hin korrigiert (erhöht) wird.
Daher wird, nachdem dN unter dN1 fällt, wie in dem Zeitdiagramm der Fig. 6 gezeigt, der Kupplungsdruckbefehlswert PCL auf einen konstanten Wert gehalten, bis dN kleiner als dN4 wird. Nachdem dN kleiner als dN4 wird, erhöht sich der der Kupplung zugeführte Hydraulikdruck wieder mit einer konstanten Rate. Der zweite Additionsterm CLCU2 ist größer als der Additionsterm CLCU1 eingestellt, und der der Kupplung zugeführte Hydraulikdruck wird so gesteuert/geregelt, dass die Rate der Erhöhung, nachdem dN kleiner wird als dN4, größer ist als die Rate der Erhöhung bis zu dem Zeitpunkt, an dem er kleiner als dN4 wurde (d. h. sodass die Rate der Erhöhung schnell wird).
Das Programm fährt dann in S210 fort, in dem überprüft wird, ob der Kupplungsdruckbefehlswert PCL gleich oder größer als der Leitungsäquivalentdruckwert (gezeigt in Fig. 6) ist. Wenn das Resultat JA ist, wird das Subroutinenprogramm sofort beendet. Wenn das Resultat NEIN ist, kehrt das Programm zurück zu S208, woraufhin die Verarbeitung in S208 und S210 wiederholt wird, bis das Resultat in S210 JA wird.
Auf diese Art und Weise werden Aufwärts- (Erhöhung) Steuerung/Regelung des der hydraulischen Kupplung 12 zugeführten Hydraulikdrucks (Kupplungsdruckbefehlswert) und Aufwärts/Abwärts- (Erhöhung/Erniedrigung) Steuerung/Regelung des Ausgangsdrehmoments des Motors 14 (Motordrehmomentbefehlswert) synchron mit einer Erniedrigung in dem erfassten Drehzahlunterschied (Erhöhung in Maschinendrehzahl NE) durchgeführt.
Insbesondere wird der erfasste Drehzahlunterschied dN (Unterschied, der durch Subtraktion der Maschinendrehzahl NE von der Motordrehzahl NM erhalten wird, der ein Wert ist, der indirekt die Maschinendrehzahl anzeigt, wenn die Motordrehzahl NM konstant gehalten wird) sukzessive mit einer Reihe von Schwellenwerten dNn verglichen.
Jedes Mal, wenn der erfasste Drehzahlunterschied kleiner als einer der Schwellenwerte (d. h. jedes Mal wenn die Maschinendrehzahl NE um eine äquivalente Größe ansteigt), wird der der hydraulischen Kupplung 12 zugeführte Hydraulikdruck (Kupplungsdruckbefehlswert) nach oben hin gesteuert/geregelt und das Motorausgangsdrehmoment TM des Motors 14 (Motordrehmomentbefehlswert MT0) wird nach oben/nach unten hin gesteuert/geregelt.
Die Steuerung/Regelung der Maschinen wird nun erklärt.
Fig. 13 ist ein Subroutinenflussdiagramm, das den Ablauf zur Steuerung/- Regelung der Maschine 10 zeigt.
Obwohl in den Zeichnungen weggelassen, wird die Maschine 10 angelassen und durch eine Drehung gestartet, die von dem Motor 14 übertragen wird, unmittelbar nachdem der Leerhub der hydraulischen Kupplung 12 durch Zufuhr eines Anlaufdrucks aufgenommen worden ist.
Das Programm beginnt in S300, in dem das Programm wartet bis der Drehzahlunterschied dN kleiner als ein sechster Schwellenwert dN3 (z. B. 150 Umdrehungen pro Minute) ist.
Bei einer Bestätigung, dass dN kleiner als dN3 in S300 geworden ist, schreitet das Programm weiter zu S302, in dem der Zündzeitpunkt durch einen kleinen Betrag (kleiner Kurbelwellenwinkelwert) dQ verzögert wird. Diese Verzögerung des Zündzeitpunkts wird ausgeführt, um so in Übereinstimmung mit dem Ziel der Steuerung/Regelung der Maschine zu liegen, dass zeitweilig das Ausgangsdrehmoment der Maschine 10 verringert werden soll. Um eine abrupte Änderung in der Maschinenausgabe zu diesem Zeitpunkt zu vermeiden, wird die zu dem Zeitpunkt, bei dem der Drehzahlunterschied dN kleiner als dN3 wird, wie in Fig. 14 gezeigt, durchgeführte Zündzeitverzögerung auf einen kleinen Wert eingestellt, verglichen mit einem Verzögerungswert QTRTD, der später erklärt wird.
Das Programm fährt dann in S304 fort, in dem das Programm wartet, dass der Drehzahlunterschied dN kleiner als ein fünfter Schwellenwert dN4 wird, der so eingestellt wird, dass er in der Nähe des sechsten Schwellenwerts liegt und bei Bestätigung, dass dN kleiner als dN4 geworden ist, zu S306 weiterschreitet, in dem ein Timer 1 (Aufwärtszähler) zum Messen oder Stoppen einer Ablaufzeit gestartet wird, und zu S308, in dem der Zündzeitpunkt durch einen vorbestimmten großen Betrag (Kurbelwellenwinkel) QTRTD verzögert wird.
Das Programm fährt dann in S310 fort, in dem überprüft wird, ob der Wert des Timers 1 einen vorbestimmten Wert (Zeit) trtd (gezeigt in Fig. 14) überschritten hat und der vorbestimmte Verzögerungsbetrag wird beibehalten, bis das Resultat JA wird. Dies verringert merklich das Ausgangsdrehmoment der Maschine 10. Die Verzögerungsbeträge dQ und QTRTD und die Zeit trtd werden auf Werte eingestellt, die der betrachteten Verringerung der Maschinenausgabe entsprechen. Ein Kurbelwellenwinkelwert kann anstelle einer Zeit trtd verwendet werden.
Wenn das Resultat in S310 JA wird, schreitet das Programm weiter zu S312, in dem der Zündzeitpunkt in die Vorlaufrichtung durch einen Betrag gleich dem Verzögerungsbetrag QTRTD zurückgestellt wird, und dann zu S314, in dem der Zündzeitpunkt in die Vorlaufrichtung durch einen Betrag gleich dem kleinen Betrag dQ zurückgestellt wird, woraufhin das Programm beendet wird.
Das Vorangehende wird weiter mit Bezugnahme auf Fig. 6 erklärt. Wie oben erklärt, wird der der hydraulischen Kupplung 12 zugeführte Hydraulikdruck nach oben hin zu dem Leitungsdruck (Leitungsdruckäquivalentwert) während eines Fortsetzens einer merklichen Verringerung des Maschinenausgangsdrehmoments TE gesteuert/geregelt, wenn das Maschinenausgangsdrehmoment TE an dem Zeitpunkt anfängt sich zu verringern, bei dem der erfasste Drehzahlunterschied dN (Wert, der indirekt die Maschinendrehzahl NE anzeigt) kleiner als der Schwellenwert dN3 (vorbestimmte Drehzahl) wird und daraufhin kleiner als der nachfolgende Schwellenwert dN4 wird.
Somit werden der Motor 14, die hydraulische Kupplung 12 und die Maschine 10 im Gleichlauf mit der Verringerung in dem erfassten Drehzahlunterschied (Erhöhung der Maschinendrehzahl NE) koordiniert gesteuert/- geregelt. Mit anderen Worten werden die Charakteristika oder die Eigenschaft der Steuerung/Regelung, die auf den Motor 14, die hydraulische Kupplung 12 und der Maschine 10 angewendet wird, mit Bezugnahme auf das Resultat eines Vergleichens eines einzelnen Parameters (Drehzahlunterschied dN) mit gemeinsamen Schwellenwerten dNn (dN1, 2, 3, 4 und 5) geändert.
Dies kann in den Zeitdiagrammen der Fig. 6 aus der Tatsache ersehen werden, dass einerseits das Motorausgangsdrehmoment monoton erhöht wird, um das mit einem Starten der Maschine 10 verbundene Moment bzw. Trägheit zu dämpfen, bis dN kleiner als dN2 wird, während andererseits der der Kupplung zugeführte hydraulische Druck schnell erhöht wird, bis dN kleiner als dN1 wird, das in der Nähe von dN2 eingestellt wird.
Anschließend, unter der Annahme, dass die Dämpfung des Maschinenmomentes bzw. Maschinenträgheit vollendet ist, wenn dN kleiner als dN2 wird, wird das Motorausgangsdrehmoment TM monoton mit einer graduelleren Rate erhöht, bis dN kleiner als dN5 wird. Wenn dN sich der Motordrehzahl NM nähert, wird der Zündzeitpunkt der Maschine 10 an dem Zeitpunkt leicht verzögert, bei dem dN kleiner als dN3 wird. Wenn dN kleiner als dN4 wird, dann wird der Zündzeitpunkt durch den vorbestimmten Betrag verzögert, um merklich das Maschinenausgangsdrehmoment TE zu verringern. Parallel wird der der Kupplung zugeführte Hydraulikdruck deutlich auf den Leitungsdruckäquivalentwert erhöht, um die hydraulische Kupplung 12 voll einzurücken. Da das Einrücken der Kupplung die Erfordernis für ein Motorausgangsdrehmoment eliminiert, wird es deutlich auf tm0, ein Wert in der Nähe von 0, verringert und daraufhin graduell auf 0 verringert. Da der Zündzeitpunkt nicht länger verzögert werden muss, wird er vorgerückt.
Wie aus dem Zeitdiagramm der Fig. 6 ersehen werden kann, ermöglicht es diese Konfiguration, die Charakteristik des Motorausgangsdrehmoments TM zu glätten und eine Fluktuation des Antriebswellendrehmoments Tds zu minimieren. Als ein Resultat kann Stoß zu der Zeit des Einrückens der hydraulischen Kupplung 12 verringert werden, und die Last auf der hydraulischen Kupplung 12 verringert werden, ohne dass es erforderlich ist, das Ausgangsdrehmoment TE der Maschine 10 abzuschätzen.
Fig. 15 ist eine Reihe von Zeitdiagrammen, die Simulationsresultate bezüglich der Steuerung/Regelung (Betreiben) des Steuerung/Regelungssystems für ein Hybridfahrzeug gemäss dieser Ausführungsform zeigt, und Fig. 16 ist eine Reihe von Zeitdiagrammen, die Simulationsresultate für den Fall eines Nichtdurchführens der Steuerung/Regelung zeigt.
Wie deutlich aus einem Vergleich der Fig. 15 und 16 ersichtlich ist, fiel die Schwankung in einem Antriebswellendrehmoment Tds von 100 kgfm in dem Fall der Fig. 16 auf ungefähr 5 kgfm in dem System gemäss dieser Ausführungsform ab.
Überdies tritt der in Fig. 16 gesehene Abfall in einem Kupplungsübertragungsdrehmoment und einem Motorausgangsdrehmoment TM nicht in Fig. 15 auf und die Last auf die hydraulische Kupplung 12 wird durch Verkleinern einer Ausgangswellendrehmomentfluktuation verringert.
Fig. 17 ist ein der Fig. 3 ähnliches Flussdiagramm, das aber den Arbeitsablauf des Steuerungs/Regelungssystems für ein Hybridfahrzeug gemäss einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die zweite Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform extrem ähnlich und betrifft auch den Fall, in dem der Verlauf des durch den Motor 14 angetriebenen Fahrzeugfahrbetriebs, wenn die Anweisung zum Umschalten auf einen durch die Maschine 10 angetriebenen Fahrbetrieb als Antwort darauf auftritt, dass der Fahrer durch Herunterdrücken des Beschleunigerpedals, das das Leistungsabruf-Herunterschalten (kickdown oder KD) anzeigt, die Absicht zu beschleunigen angezeigt hat.
Der Betrieb des Systems der zweiten Ausführungsform wird mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm der Fig. 17 und eines Zeitdiagramms der Fig. 18 erklärt. Das Programm beginnt in S400, in dem bestimmt wird, ob der KD (kickdown, d. h. das Leistungsabruf-Herunterschalten) gemacht wird, mit andern Worten, ob der Fahrer die Absicht zeigt, zu beschleunigen. Diese Bestimmung wird auf die gleiche Art und Weise gemacht wie in S10 des Flussdiagramms der Fig. 3 in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Wenn das Resultat NEIN ist, wird das Programm sofort beendet.
Wenn andererseits das Resultat JA ist, schreitet das Programm weiter zu S402, in dem eine Drosselöffnung (Position) TH, entsprechend der Beschleunigerpedalposition AP zu diesem Zeitpunkt im Speicher der Steuer/- Regeleinrichtung 50 gespeichert wird. Da das Beschleunigerpedal nicht mit dem Drosselventil mechanisch verbunden ist, und das Drosselventil durch den Schrittmotor in Antwort auf die Position des Beschleunigerpedals in der Drive-by-Wire Art betrieben wird, wird die Öffnung oder Position des Drosselwertes entsprechend der Position (Betrag des Herunterdrückens) des Beschleunigerpedals zu diesem Zeitpunkt im Speicher gespeichert.
Das Programm schreitet dann weiter zu S404, in dem als Antwort auf die oben genannte Umschaltanweisung die Entscheidung die Maschine 10 zu starten, getroffen wird, und der Timer 0 wird zum Messen oder Stoppen einer Ablaufzeit gestartet.
Anschließend wird in S406 der hydraulischen Kupplung 12 Anlaufdruck (Hydraulikdruckzufuhr) in der gleichen Art und Weise wie in S12 des Flussdiagramms der Fig. 3 in der ersten Ausführungsform zugeführt, und in S408 wartet das Programm, bis der Wert des Timers 0 die vorbestimmte Zeitperiode t0 überschreitet. Wenn ein Vergehen der vorbestimmten Zeitperiode t0 in S408 bestätigt wird, wird bestimmt, dass die Maschine 10 mit Unterstützung des Motors 14 gestartet hat, und eine Steuerung/Regelung des Motors 14, der hydraulischen Kupplung 12 und der Maschine 10 wird jeweils in S410, S412 und S414 durchgeführt.
Fig. 19 ist ein Subroutinenflussdiagramm, das den Arbeitsablauf zum Steuern/Regeln des Motors 14 zeigt.
Das Programm beginnt in S500, in dem der angelegte Strombefehlswert MT entsprechend dem aktuellen Drehmoment des Motors 14 ähnlich als Motordrehmomentbefehlswert MT0 definiert wird.
Das Programm fährt dann in S502 fort, in dem ein Timer 3 (Aufwärtszähler) gestartet wird, um eine Ablaufzeit zu messen, und das Programm schreitet weiter zu S405, in dem bestimmt wird, ob der Drehzahlunterschied dN kleiner als ein siebter Schwellenwert NN (gezeigt in Fig. 18 z. B. 800 Umdrehungen pro Minute) ist. Der siebte Schwellenwert NN wird im voraus als Kennfeldwert ausgearbeitet, wie in Fig. 20 gezeigt, um über die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Drosselöffnung TH abgerufen zu werden. Um genauer zu sein, wird der siebte Schwellenwert NN im voraus so eingestellt, dass er drei Werte annimmt, die unterschiedlich im Absolutwert (gezeigt als "abs" in der Figur) sind. Das Dargestellte ist ein Beispiel und sie können auf mehr als drei erhöht werden, oder auf weniger als drei verringert werden.
Wie in Fig. 21 dargestellt, wird der siebte Schwellenwert NN überdies auch im voraus als Kennfeldwert ausgearbeitet, um über die Ansauglufttemperatur TA abgerufen zu werden. Wie dargestellt, wird der Schwellenwert NN so eingestellt, dass mit steigender Temperatur TA erhöht wird, da die Rate eines Maschinendrehzahlanstiegs mit Ansteigen der Ansauglufttemperatur TA ansteigt.
Daher wird in S104 der Drehzahlunterschied dN mit dem siebten Schwellenwert NN verglichen, der durch Abrufen der zwei Arten von Kennfeldwerten über die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Drosselöffnung TH und die Ansauglufttemperatur TA bestimmt wird.
Wenn das Resultat in S504 NEIN ist, schreitet das Programm weiter zu S506, in dem ein Wert s1 aus einer Tabelle (dessen Charakteristik in Fig. 22 dargestellt ist) abgerufen wird, wobei der Wert des Timers 3 als Adressenwert verwendet wird. Die Charakteristik der Tabelle wird im voraus derart ausgearbeitet, dass wie in der Figur dargestellt, die Ausgabe von s1 20 mal der Eingabe des Timers 3 ist. Die Ausgabe wird in einen Additionsterm MTCU für den Motordrehmomentbefehlswert in einer geeigneten Weise umgewandelt, der dann durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V korrigiert wird (zu dem Zeitpunkt, wenn die Absicht zum Beschleunigen angezeigt wird).
Insbesondere wird, wie in Fig. 23 gezeigt, der Additionsterm MTCU nach unten hin korrigiert (erniedrigt), wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V erhöht (zu dem Zeitpunkt, wenn die Absicht zum Beschleunigen angezeigt wird). Dies wird zum Koordinieren mit der Kupplungsdrucksteuerung/Regelung gemacht. Da die Schaltzeitperiode lang wird, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V vergrößert, wird die Zeit zum Steuern/Regeln der Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung erhöht und daher erhöht sich der Betrag eines lntrittdrehmoments. Aus diesem Grund wird mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit der Additionsterm verkleinert, sodass der Betrag zum Kompensieren des Maschinenmomentes bzw. Maschinenträgheit verringert wird, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht und sich daher die Kupplungsdrucksteuerungs/Regelungszeit erhöht.
In dem Flussdiagramm der Fig. 19 schreitet das Programm weiter zu S508, in dem der Motordrehmomentbefehlswert MT0 durch Addieren des Additionsterms MTCU nach oben hin korrigiert (erhöht) wird, und kehrt dann zu S504 zurück, um die Verarbeitung zu wiederholen, bis das Resultat in S504 JA wird. Mit anderen Worten wird, wie in dem Zeitdiagramm der Fig. 18 gezeigt, das Motorausgangsdrehmoment mit einer festen Rate erhöht, bis dN kleiner als NN wird.
Wenn das Resultat in S504 JA wird, schreitet das Programm weiter zu S510, in dem ein Timer 4 (Aufwärtszähler) gestartet wird, um eine Ablaufzeit zu messen und schreitet weiter zu S512, in dem bestimmt wird, ob die gemessene Zeit 0,1 Sekunden überschreitet. Wenn das Resultat NEIN ist, schreitet das Programm weiter zu S506. Wie in dem Zeitdiagramm der Fig. 18 gezeigt, wird das Motorausgangsdrehmoment TM graduell erhöht, bis der Drehzahlunterschied dN kleiner als der siebte Schwellenwert NN wird und wird dann in die nach unten gerichtete Richtung gesteuert/geregelt. Da sich jedoch das Drehmoment abrupt ändern kann, wenn das Motorausgangsdrehmoment TM sofort verringert wird nachdem dN kleiner als NN wird, wird auf die Motorausgangsdrehmomentverringerung für eine vorbestimmte Zeit (d. h. 0,1 Sekunden) gewartet.
Wenn das Resultat in S512 JA ist, schreitet das Programm weiter zu S514, in dem ein Timer 5 (Aufwärtszähler) gestartet wird, um eine Ablaufzeit zu messen und schreitet weiter zu S516, in dem ein Wert s2 aus einer Tabelle (dessen Charakteristik in Fig. 24 gezeigt ist) abgerufen wird, wobei der Wert des Timers 5 als Adresswert verwendet wird. Die Charakteristik der Tabelle wird im voraus derart ausgearbeitet, dass die Ausgabe von s2, wie in der Fig. 5 dargestellt, 30 mal der Eingabe des Timers 5 ist. Die Ausgabe wird in einem Subtraktionsterm MTCD für den Motordrehmomentbefehlswert auf eine geeignete Art und Weise umgewandelt, der dann durch die Betriebsfluid-(ATF)-Temperatur TATF korrigiert wird.
Insbesondere wird, wie in Fig. 25 gezeigt, der Subtraktionsterm MTCD so korrigiert, dass er erhöht wird, wenn die Betriebsfluid-(ATF)-Temperatur TATF ansteigt. Da die Viskosität des Betriebsfluids (ATF) klein wird, und das Ansprechvermögen der Kupplungsdrucksteuerung/Regelung verbessert wird, wenn ihre Temperatur TATF sich erhöht, wird der Subtraktionsterm dadurch korrigiert, indem diese Charakteristik berücksichtigt wird, um sie mit der Kupplungsdrucksteuerung/Regelung zu koordinieren.
Das Programm schreitet dann weiter zu S518, in dem der Motordrehmomentbefehlswert MT0 durch Subtrahieren des Subtraktionsterms MTCD nach unten hin korrigiert (verringert) wird und zu S520, in dem bestimmt wird, ob der Motordrehmomentbefehlswert MT0 kleiner oder gleich null ist. Wenn das Resultat JA ist, wird das Subroutinenprogramm sofort beendet. Wenn andererseits das Resultat NEIN ist, kehrt das Programm zu S516 zurück, um die Verarbeitung zu wiederholen, bis das Resultat in S520 JA wird.
Daher wird, wie in dem Zeitdiagramm der Fig. 18 gezeigt, das Motorausgangsdrehmoment TM mit einer festen Rate erhöht, bis der Drehzahlunterschied dN kleiner als die Schwelle NN wird, und nachdem er es wurde, wird bei Bestätigung des Vergehens der vorbestimmten Zeitperiode, das Motorausgangsdrehmoment TM verringert, bis es bei einer Rate, die größer als die der Erhöhung ist, null erreicht hat.
Die Kupplungssteuerung/Regelung wird nun erklärt.
Fig. 26 ist ein Subroutinenflussdiagramm, das den Arbeitsablauf zum Steuern/Regeln der hydraulischen Kupplung 12 zeigt. Zu dem Zeitpunkt, wenn die Subroutine der Fig. 26 aktiviert wird, wurde der hydraulischen Kupplung 12 schon ein Anlaufdruck durch den in S406 des Flussdiagramms durchgeführten Vorgang der vorher erklärten Fig. 17 zugeführt.
Das Programm beginnt in S600, in dem der Kupplungsdruckbefehlswert PCL als der Wert P0 in der Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform definiert wird, und schreitet weiter zu S502, in dem ein Timer 6 (Aufwärtszähler) gestartet wird, um eine Ablaufzeit zu messen.
Das Programm schreitet dann weiter zu S604, in dem ein Wert s3 aus einer Tabelle (dessen Charakteristik in Fig. 27 gezeigt ist) abgerufen wird, wobei der Wert des Timers 6 als Adresswert verwendet wird. Die Charakteristik der Tabelle wird im voraus derart ausgearbeitet, dass die Ausgabe von s3, wie in der Figur dargestellt, einmal der Eingabe des Timers 6 ist, mit anderen Worten entspricht die Ausgabe unmittelbar der Eingabe. Die Ausgabe wird in einen Additionsterm CLCU für den Kupplungsdruckbefehlswert auf eine geeignete Weise umgewandelt, der dann durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V (zu der Zeit, wenn die Absicht zu beschleunigen, angezeigt wird) korrigiert wird.
Insbesondere wird, wie in Fig. 28 gezeigt, der Additionsterm CLCU nach unten hin korrigiert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V (zu dem Zeitpunkt, wenn die Absicht zu beschleunigen angezeigt wird) sich erhöht. Wie oben, mit Bezugnahme auf Fig. 23 erwähnt, erhöht sich die Zeitdauer zum Steuern/Regeln der Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung und damit erhöht sich der Betrag des Intrittdrehmoments, da die Schaltzeitperiode lang wird, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V erhöht. Infolgedessen wird der Additionsterm mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit so verringert, dass die Rate der Kupplungsdruckvergrößerung verringert wird, um den Betrag des lntrittdrehmoments kleiner zu machen, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht und sich infolgedessen die Kupplungsdrucksteuerungs/Regelungszeit vergrößert.
In dem Flussdiagramm der Fig. 26 schreitet das Programm weiter zu S606, in dem der Additionsterm CLCU zu dem Kupplungsdruckbefehlswert PCL addiert wird, um denselben zu erhöhen, und zu S608, in dem wieder bestimmt wird, ob der Drehzahlunterschied dN kleiner als der oben genannte Schwellenwert NN ist. Wenn das Resultat NEIN ist, kehrt das Programm zu S604 zurück, um die Verarbeitung zu wiederholen, bis das Resultat in S608 JA wird.
Wenn das Resultat in S608 JA wird, schreitet das Programm weiter zu S610, in dem ein Timer 7 (Aufwärtszähler) gestartet wird, um eine Ablaufzeit zu messen, und zu S612, in dem ein Wert s4 aus einer Tabelle (dessen Charakteristik in Fig. 29 gezeigt wird) abgerufen wird, wobei der Wert des Timers 7 als ein Adressenwert verwendet wird. Die Charakteristik der Tabelle wird im voraus derart ausgearbeitet, dass die Ausgabe auch der Eingabe entspricht. Die Ausgabe wird dann in einen zweiten Additionsterm CLCH für den Kupplungsdruckbefehlswert auf eine geeignete Art und Weise umgewandelt. Das Programm schreitet dann weiter zu S614, in dem der zweite Additionsterm CLCH zu dem Kupplungsdruckbefehlswert PCL addiert wird, um denselben zu erhöhen.
Hier wird der zweite Additionsterm CLCH eingestellt, um größer als der Additionsterm CLCU (selbst bei seinem Maximum) zu sein, sodass der Kupplungsdruck graduell mit einer relativ kleinen festen Rate (ähnlich der Motorausgangsdrehmoments-Steuerung/Regelung) erhöht wird, bis der Drehzahlunterschied dN den Schwellenwert NN überschreitet und wenn dN NN überschreitet, wird der Kupplungsdruck mit einer größeren festen Rate erhöht.
Das Programm schreitet dann weiter zu S616, in dem bestimmt wird, ob der Kupplungsdruckbefehlswert PCL größer oder gleich dem Wert ist, der dem Leitungsdruck (gezeigt in Fig. 18) entspricht, und wenn das Resultat NEIN ist, kehrt das Programm zu S612 zurück, in dem der Kupplungsdruckbefehlswert PCL zu dem zweiten Additionsterm CLCH addiert wird, um den gleichen zu erhöhen. Wenn das Resultat in S616 JA wird, wird das Subroutinenprogramm beendet.
Daher werden in der Steuerung/Regelung gemäss der zweiten Ausführungsform eine Aufwärtssteuerung/Regelung des der hydraulischen Kupplung 12 zugeführten Hydraulikdrucks (Kupplungsdruckbefehlswert PCL) und eine Aufwärts/Abwärts-Steuerung/Regelung des Ausgangsdrehmoments des Motors 14 (Motordrehmomentbefehlswert MT0) auch synchron mit einer Verringerung in-der erfassten Motordrehzahl (mit anderen Worten eine Erhöhung in der Maschinendrehzahl NE) durchgeführt. Insbesondere wird der erfasste Drehzahlunterschied dN mit dem Schwellenwert NN verglichen und die Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung 12 (Kupplungsdruckbefehlswert PCL) wird nach oben hin gesteuert/geregelt.
Die Steuerung/Regelung der Maschine wird nun erklärt.
Fig. 30 ist ein Subroutinenflussdiagramm, das den Arbeitsablauf zum Steuern/Regeln der Maschine 10 zeigt.
Wie bei der ersten Ausführungsform, obwohl aus den Zeichnungen ausgelassen, wird die Maschine 10 durch eine von dem Motor 14 übertragene Drehung angelassen und wird gestartet, unmittelbar nachdem der Leerhub der hydraulischen Kupplung 12 durch Zufuhr eines Anlaufdrucks aufgenommen worden ist. Beim Starten wird die Maschine 10 so gesteuert/geregelt, dass sie das Drehmoment auf ein Niveau anhebt, bei dem die Maschine eine Ausgabe erzeugt, die der Drosselöffnung TH entspricht, die der Beschleunigerposition AP zu der Zeit, wenn der Fahrer eine Anweisung zum Beschleunigen anzeigt, entspricht.
Das Programm beginnt in S700, in dem der Zündzeitpunkt durch den kleinen Betrag (kleinen Kurbelwellenwinkelwert) dQ verzögert wird, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine 10 vorübergehend zu verringern.
Das Programm schreitet dann weiter zu S702, in dem bestimmt wird, ob der Drehzahlunterschied dN kleiner als ein achter Schwellenwert NRTD ist(z. B. 30 Umdrehungen pro Minute, so eingestellt, dass er in der Nähe der Motordrehzahl NM ist). Wenn das Resultat JA ist, schreitet das Programm weiter zu S704, in dem der obengenannte Timer 1 gestartet wird, um eine Ablaufzeit zu messen und zu S708, in dem der Zündzeitpunkt durch den vorbestimmten großen Betrag (Kurbelwellenwinkel) QTRTD verzögert wird.
Wie in Fig. 31 gezeigt, umfasst der Betrag QTRTD in dem System gemäss der zweiten Ausführungsform drei Werte derart, dass sich der Betrag mit vergrößernder Drosselöffnung TH erhöht. Das liegt daran, weil die Maschinenausgabeverringerung mit vergrößernder Drosselöffnung TH erhöht werden sollte.
Das Programm schreitet dann weiter zu S708, in dem überprüft wird, ob der Wert des Timers 1 den vorbestimmten Wert (Zeit) trtd überschritten hat. Wie in Fig. 32 gezeigt, wird der Wert trtd in dem System gemäss der zweiten Ausführungsform so eingestellt, dass er mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit V (zu dem Zeitpunkt, wenn die Anweisung zu beschleunigen angezeigt wird) erhöht wird. Zum gleichen Zeitpunkt wird der Wert trtd auch eingestellt, dass er mit vergrößernder Drosselöffnungsänderung ?TH (das ist eine Änderung der Drosselöffnung TH pro Zeiteinheit) erhöht wird. Ein Kurbelwellenwinkelwert kann anstelle der Zeit trtd verwendet werden.
Wenn das Resultat in S708 JA wird, schreitet das Programm weiter zu S710, in dem der Zündzeitpunkt in die Vorlaufrichtung durch einen Betrag gleich dem Verzögerungsbetrag QTRTD in die Vorlaufrichtung zurückgestellt wird, und dann zu S712 in dem der Zündzeitpunkt durch den Betrag gleich dem kleinen Betrag dQ in der Vorlaufrichtung zurückgestellt wird, woraufhin das Subroutineprogramm beendet wird.
Daher werden, ähnlich zu der Steuerung/Regelung gemäss der ersten Ausführungsform, in der Steuerung/Regelung gemäss der zweiten Ausführungsform der Motor 14, die hydraulische Kupplung 12 und die Maschine 10 auch synchron mit der Abnahme des erfassten Drehzahlunterschieds (Erhöhung der Maschinendrehzahl NE) gesteuert/geregelt. Mit anderen Worten, es werden die Charakteristika oder Eigenschaft der Steuerung/Regelung, die auf den Motor 14, der hydraulischen Kupplung 12 und der Maschine 10 mit Bezug auf das Resultat des Vergleichs des einzigen Parameters (Drehzahlunterschied dN) mit gemeinsamen Schwellenwerten NN und NRTD geändert.
Damit werden, wie in dem Zeitdiagramm der Fig. 18 dargestellt, das Motorausgangsdrehmoment TM und der Kupplungsdruckbefehlswert PCL mit ähnlichen Raten erhöht, um das mit dem Starten der Maschine 10 verbundene Moment bzw. Trägheit zu dämpfen, bis dN kleiner als NN wird. Wenn dN kleiner als NRTD wird (das so eingestellt ist, dass es in der Nähe der Motordrehzahl NM ist), dann wird der Zündzeitpunkt verzögert, um das Maschinenausgangsdrehmoment TE zu verringern, während der der Kupplung 12 zugeführte Hydraulikdruck deutlich auf den Leitungsdruckäquivalentwert erhöht wird, um die hydraulische Kupplung 12 vollständig einzurücken. Da das Einrücken der Kupplung die Erfordernis eines Motorausgangsdrehmoment eliminiert, wird es deutlich verringert und die Zündung wird vorgerückt.
Wie aus dem Zeitdiagramm der Fig. 18 ersehen werden kann, ermöglicht es auch die Konfiguration der zweiten Ausführungsform bei dem Leistungsabruf-Herunterschalten, das durch die Anweisung zu beschleunigen angezeigt wird, die Charakteristik des Motorausgangsdrehmoments TM zu glätten und die Fluktuation des Antriebswellendrehmoments Tds zu minimieren. Damit kann Stoss zu der Zeit des Einrückens der hydraulischen Kupplung 12 verringert und die Last auf die hydraulische Kupplung 12 verringert werden, ohne dass es erforderlich ist, das Ausgangsdrehmoment TE der Maschine 10 abzuschätzen.
Fig. 34 ist eine Reihe von Zeitdiagrammen, die Simulationsresultate hinsichtlich der Steuerung/Regelung (Betreiben) des Steuerung/Regelungs- Systems für ein Hybridfahrzeug gemäss dieser Ausführungsform zeigen und Fig. 35 ist eine Reihe von Zeitdiagrammen, die Simulationsresultate für den Fall einer Nichtdurchführung der Steuerung/Regelung des Systems zeigen.
Wie deutlich aus einem Vergleich der Fig. 34 und 35 ersichtlich ist, fällt die Schwankung im Antriebswellendrehmoment von ungefähr 100 kgfm in dem Fall der Fig. 35 auf ungefähr 10 kgfm in dem System gemäss der zweiten Ausführungsform ab. Solch ein kleiner unverzögerter Antriebswellendrehmomentabfall versetzt den Passagieren keinen Stoss. Überdies tritt der in Fig. 16 gesehene Abfall im Kupplungsübertragungsdrehmoment und im Motorausgangsdrehmoment TM nicht in Fig. 34 auf, und die Last auf die hydraulische Kupplung 12 wird durch Verringern der Ausgangswellendrehmomentfluktuation verringert.
Wie oben erwähnt, sind die erste und die zweite Ausführungsform daher so konfiguriert, dass sie ein System zur Steuerung/Regelung eines Hybridfahrzeugs aufweisen, das mit einer Verbrennungsmaschine (10) ausgestattet ist, sowie mit einem Elektromotor (14), der mit einer Ausgangswelle (10a) der Maschine über eine hydraulische Kupplung (12) verbunden ist und einem Automatikgetriebe (16), das mit einer Ausgangswelle (14b) des Motors verbunden ist, die mit einem von dem Motor oder/und der Maschine ausgegebenen Ausgangsdrehmoment beaufschlagt werden soll, um das Ausgangsdrehmoment zu den Antriebsrädern (24) des Fahrzeugs zu übertragen, umfassend Anlauf-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel (50, S10-S14, S400-S406) zum Durchführen einer Anlauf-Steuerung/Regelung zum Zuführen eines Anlauf-Hydraulikdrucks zu der Kupplung, um Leerhub aufzunehmen und um die Maschine zu starten, wenn eine Anweisung zum Umschalten auf einen durch die Maschine angetrieben Fahrzeugbetrieb während eines Verlaufs eines durch den Motor angetrieben Fahrzeugbetriebs gemacht wird;
Drehzahlunterschied-Bestimmungsmittel (26, 28, 50) zum Bestimmen eines Drehzahlunterschieds (dN) zwischen Drehzahlen des Motors (NM) und der Maschine (NE); Anstiegs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel (50, S16-18, S100-S108, S200-S208, S408-S412, S500-S516, S600-S614) zum Durchführen einer Anstiegs-Steuerung/Regelung, um das Ausgangsdrehmoment des Motors (TM) zu erhöhen, und um die Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung (PCL) auf Grund des bestimmten Drehzahlunterschieds zu erhöhen, wenn die Maschine gestartet wird, und
Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel (50, S20, S300-S314, S700-S712) zum Durchführen einer Synchronisierungs-Steuerung/Regelung, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine für eine vorbestimmte Zeitperiode (QTRTD) derart zu verringern, dass die Maschinendrehzahl (NE) mit der Motordrehzahl (NM) synchronisiert wird, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert (dN3, NN) wird.
Damit wird eine koordinierte Steuerung/Regelung des Motors, der hydraulischen Kupplung und der Maschine gleichzeitig mit Erhöhung der erfassten Maschinendrehzahl durchgeführt und die hydraulische Kupplung wird eingerückt, während das Maschinenausgangsdrehmoment verringert wird. Eine Fluktuation des Antriebswellendrehmoments kann daher minimiert werden, ohne dass das Maschinenausgangsdrehmoment abgeschätzt wurde. Als ein Resultat kann der zu der Zeit des Einrückens der hydraulischen Kupplung auftretende Stoss reduziert und die Last auf die hydraulische Kupplung verringert werden.
In dem System fängt das Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungsmittel an die Zufuhr von Hydraulikdruck (PCL) auf einen Leitungsdruckäquivalentwert zu erhöhen, während es anfängt das Ausgangsdrehmoment des Motor (TM) zu verringern, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als der vorbestimmte Wert (dN3, NN) wird.
In dem System fängt das Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungsmittel an die Zufuhr von Hydraulikdruck (PCL) auf einen Leitungsdruckäquivalentwert zu erhöhen, während es anfängt das Ausgangsdrehmoment des Motor (TM) zu verringern, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert (NRTD) wird, der so eingestellt ist, dass er kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert (NN) ist.
In dem System führt das Synchronisierungs-Steuerung/Regelungsmittel die Synchronisierungs-Steuerung/Regelung durch, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine zu verringern, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert (dN4, NRTD) wird, der so eingestellt ist, dass er kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert (dN3, NN) ist.
In dem System wird der vorbestimmte Schwellenwert (NN) relativ zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und einer Drosselöffnung (TH) eingestellt.
In dem System wird der vorbestimmte Schwellenwert (NN) relativ zu einer Temperatur eines Arbeitsfluids (TATF), einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einer Drosselöffnung TH eingestellt.
In dem System führt das Synchronisierungs-Steuerung/Regelung-Durchführungsmittel eine Synchronisierungs-Steuerung/Regelung durch, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine für die vorbestimmte Zeitperiode (trtd) zu verringern, die derart eingestellt ist, dass sie mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit (V) erhöht wird.
In dem System führt das Synchronisierungs-Steuerung/Regelungs-Durchführungsmittel die Synchronisierungs-Steuerung/Regelung durch, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine für die vorbestimmte Zeitperiode (trtd) zu verringern, die derart eingestellt ist, dass sie mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit (V) erhöht wird und mit steigender Drosselöffnungsänderung (?TH) weiter erhöht wird.
Insbesondere ist die erste Ausführungsform so konfiguriert, dass sie ein System zur Steuerung/Regelung eines Hybridfahrzeugs aufweist, das mit einer Verbrennungsmaschine (10) ausgestattet ist, sowie mit einem Elektromotor (14), der mit einer Ausgangswelle (10a) der Maschine über eine hydraulische Kupplung (12) verbunden ist und einem Automatikgetriebe (16), das mit einer Ausgangswelle (14b) des Motors verbunden ist, die mit einem von dem Motor oder/und der Maschine ausgegebenen Ausgangsdrehmoment beaufschlagt werden soll, um das Ausgangsdrehmoment zu den Antriebsrädern (24) des Fahrzeugs zu übertragen, umfassend Anlauf- Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel (50, S10-S14) zum Durchführen einer Anlauf-Steuerung/Regelung zum Zuführen eines Anlauf-Hydraulikdrucks zu der Kupplung, um Leerhub aufzunehmen und um die Maschine zu starten, wenn eine Anweisung zum Umschalten auf einen durch die Maschine angetrieben Fahrzeugbetrieb während eines Verlaufs eines durch den Motor angetrieben Fahrzeugbetriebs gemacht wird;
Drehzahlunterschied-Bestimmungsmittel (26, 28, 50) zum Bestimmen eines Drehzahl der Maschine; Anstiegs-Steuerungs/Regelung-Durchführungsmittel (50, S16-S 18, S100-S 108, S200-S208) zum Durchführen einer Anstiegs- Steuerung/Regelung, um das Ausgangsdrehmoment des Motors zu erhöhen, und um die Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung im Gleichlauf mit der erfassten Maschinendrehzahl zu erhöhen, wenn die Maschine gestartet wird, und Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel (S18-S20, S304-S314) zum Durchführen einer Synchronisierungs-Steuerung/Regelung, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine für eine vorbestimmte Zeitperiode derart zu verringern, dass die Maschinendrehzahl mit der Motordrehzahl synchronisiert wird, wenn die erfasste Maschinendrehzahl eine vorbestimmte Maschinendrehzahl (dN4) erreicht hat.
Damit wird eine koordinierte Steuerung/Regelung des Motors, der hydraulischen Kupplung und der Maschine gleichzeitig mit Erhöhung der erfassten Maschinendrehzahl durchgeführt und die hydraulische Kupplung wird eingerückt, während das Maschinenausgangsdrehmoment verringert wird. Eine Fluktuation des Antriebswellendrehmoments kann daher minimiert werden, ohne dass das Maschinenausgangsdrehmoment abgeschätzt wurde. Als ein Resultat kann der zu der Zeit des Einrückens der hydraulischen Kupplung auftretende Stoss reduziert und die Last auf die hydraulische Kupplung verringert werden.
In dem System führt das Anstiegs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel die Anstiegs-Steuerung/Regelung durch, um das Ausgangsdrehmoment des Motors zu erhöhen und um die Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung mit Raten, die durch Vergleichen der bestimmten Maschinendrehzahl (dN) mit einer Mehrzahl von die Maschinendrehzahl beschreibenden Werten bestimmt werden.
Daher ist das System so konfiguriert, um sukzessive die erfasste Maschinendrehzahl mit einer Reihe von Schwellenwerten zu vergleichen, den der Kupplung zugeführten Hydraulikdruck jedes Mal, wenn die erfasste Maschinendrehzahl einen der Schwellenwerte überschreitet, nach oben hin zu steuern/regeln und um nach oben hin/ nach unten hin das Motorausgangsdrehmoment zu steuern/regeln, d. h. ist konfiguriert den Motor, die hydraulische Kupplung und die Maschine bezugnehmend auf das Resultat eines Vergleichs eines einzelnen Parameters mit gemeinsamen Schwellenwerten zu steuern/regeln. Der Motor, die hydraulische Kupplung und die Maschine können daher koordiniert zu einem guten Ergebnis gesteuert/geregelt werden. Stoss, der beim Einrücken der hydraulischen Kupplung auftritt, kann immer wirksamer verringert werden, ohne dass eine Schätzung des Maschinenausgangsdrehmoments erforderlich ist, und die Last auf die hydraulische Kupplung kann noch wirksamer verringert werden.
In dem System führt das Anstiegs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel die Abnahme-Steuerung/Regelung durch, um das Ausgangsdrehmoment des Motors zu verringern, wenn die erfasste Maschinendrehzahl (dN) eine vorbestimmte zweite Maschinendrehzahl (dN5) erreicht, die größer als die vorbestimmte Maschinendrehzahl (dN4) ist.
In dem System führt das Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel eine Synchronisierungs-Steuerung/Regelung durch, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine zu verringern, während die Zufuhr von Hydraulikdruck auf einen Leitungsdruckäquivalentwert erhöht wird. In einem Hybridfahrzeug-Steuerung/Regelung System, das mit einer Verbrennungsmaschine (10) ausgestattet ist, sowie mit einem Elektromotor (14), der über eine hydraulische Kupplung (12) verbunden ist und einem Automatikgetriebe (16), das mit dem Motor verbunden ist, die mit einem von dem Motor und der Maschine ausgegebenen Ausgangsdrehmoment beaufschlagt werden soll, um dasselbe zu den Antriebsrädern (24) des Fahrzeugs zu übertragen, wird das Ausgangsdrehmoment des Motors (TM) und die Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung (PCL) erhöht, bis der vorbestimmte Drehzahlunterschied kleiner als ein Schwellenwert (dN3) ist und dann wird das Ausgangsdrehmoment der Maschine derart verringert, dass die Maschinendrehzahl (NE) mit der Motordrehzahl (NM) synchronisiert wird, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als der vorbestimmte Wert (dN3) wird, während die Zufuhr von Hydraulikdruck auf einen Leitungsdruckäquivalentwert erhöht wird. Damit kann der Stoss beim Einrücken der Kupplung während eines Umschaltens auf einen durch eine Verbrennungsmaschine angetriebenen Fahrzeugbetrieb von einem durch einen Elektromotor angetrieben Fahrzeugbetrieb wirksam verringert werden.

Claims

1. System zur Steuerung/Regelung eines Hybridfahrzeug, das mit einer Verbrennungsmaschine (10) ausgestattet ist, sowie mit einem Elektromotor (14), der mit einer Ausgangswelle (10a) der Maschine über eine hydraulische Kupplung (12) verbunden ist und einem Automatikgetriebe (16), das mit einer Ausgangswelle 114b) des Motors verbunden ist, die mit einem von dem Motor oder/und der Maschine ausgegebenen Ausgangsdrehmoment beaufschlagt werden soll, um das Ausgangsdrehmoment zu den Antriebsrädern (24) des Fahrzeugs zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass das System umfasst:
Anlauf-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel (50, S10-S14, S400-S406) zum Durchführen einer Anlauf-Steuerung/- Regelung zum Zuführen eines Anlauf-Hydraulikdrucks zu der Kupplung, um Leerhub aufzunehmen und um die Maschine zu starten, wenn eine Anweisung zum Umschalten auf einen durch die Maschine angetrieben Fahrzeugbetrieb während eines Verlaufs eines durch den Motor angetrieben Fahrzeugbetriebs gemacht wird;
Drehzahlunterschied-Bestimmungsmittel (26, 28, 50) zum Bestimmen eines Drehzahlunterschieds (dN) zwischen Drehzahlen des Motors (NM) und der Maschine (NE);
Anstiegs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel (50, S16-S18, S100-S108, S200-S208, S408-S412, S500-S516, S600-S614) zum Durchführen einer Anstiegs-Steuerung/Regelung, um das Ausgangsdrehmoment des Motors (TM) zu erhöhen, und um die Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Kupplung (PCL) auf Grund des bestimmten Drehzahlunterschieds zu erhöhen, wenn die Maschine gestartet wird; und
Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel (50, S20, S300-S314, S700-S712) zum Durchführen einer Synchronisierungs-Steuerung/Regelung, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine für eine vorbestimmte Zeitperiode (QTRTD) derart zu verringern, dass die Maschinendrehzahl (NE) mit der Motordrehzahl (NM) synchronisiert wird, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert (dN3, NN) wird.

2. System nach Anspruch 1, wobei das Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungsmittel anfängt die Zufuhr von Hydraulikdruck (PCL) auf einen Leitungsdruckäquivalentwert zu erhöhen, während es anfängt das Ausgangsdrehmoment des Motor (TM) zu verringern, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als der vorbestimmter Wert (dN3, NN) wird.

3. System nach Anspruch 2, wobei das Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungsmittel anfängt die Zufuhr von Hydraulikdruck (PCL) auf einen Leitungsdruckäquivalentwert zu erhöhen, während es anfängt das Ausgangsdrehmoment des Motor (TM) zu verringern, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert (NRTD) wird, der so eingestellt ist, dass er kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert (NN) ist.

4. System nach Anspruch 1, wobei das Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungsmittel die Synchronisierungs-Steuerung/Regelung durchführt, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine zu verringern, wenn der Drehzahlunterschied (dN) kleiner als ein zweiter vorbestimmter Schwellenwert (dN4, NRTD) wird, der so eingestellt ist, dass er kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert (dN3, NN) ist.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der vorbestimmte Schwellenwert (NN) relativ zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und einer Drosselöffnung (TH) eingestellt ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der vorbestimmte Schwellenwert (NN) relativ zu einer Temperatur eines Arbeitsfluids (TATF), einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und einer Drosselöffnung (TH) eingestellt ist.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel eine Synchronisierungs-Steuerung/Regelung durchführt, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine für die vorbestimmte Zeitperiode (trtd) zu verringern, die derart eingestellt ist, dass sie mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit (V) erhöht wird.

8. System nach Anspruch 7, wobei das Synchronisierungs-Steuerungs/Regelungs-Durchführungsmittel die Synchronisierungs-Steuerung/Regelung durchführt, um das Ausgangsdrehmoment der Maschine für die vorbestimmte Zeitperiode (trtd) zu verringern, die derart eingestellt ist, dass sie mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit (V) erhöht wird und mit steigender Drosselöffnungsänderung (ΔTH) weiter erhöht wird.