DE102007008477A1

DE102007008477A1 - Steuereinrichtung für ein Hybrid-Elektrisches Fahrzeug

Info

Publication number: DE102007008477A1
Application number: DE102007008477A
Authority: DE
Inventors: Makoto Kawasaki Ogata; Tatsuo Kawasaki Kiuchi
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2027-02-22
Also published as: US20070205036A1; DE102007008477B4; US7477031B2

Abstract

Ein hybrid-elektrisches Fahrzeug (1) ist derart eingerichtet, dass eine Antriebskraft eines Motors (2) und eine Antriebskraft eines Elektromotors (6) über ein Getriebe (8) auf Antriebsräder (16) übertragen werden kann, und dass der Motor (2) und das Getriebe (8) durch Mittel einer Kupplung (4) mechanisch verbunden und getrennt werden können. Wenn ein durch den Elektromotor (6) generierbares oberes Grenz-Bremsdrehmoment (Tu) gleich oder größer ist als ein angefordertes Bremsdrehmoment (Tr), löst eine Fahrzeug-ECU (22) die Kupplung (4) und steuert den Eklektromotor (6) an, das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) zu generieren. Derweil kuppelt die Fahrzeug-ECU (22) die Kupplung (4) ein, wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment (Tu) kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr), und steuert den Motor (2) und den Elektromotor (6) derart an, dass die Summe eines Bremsdrehmoments (Te), welches durch den Motor (2) generiert wird, und eines Bremsdrehmoments (Tm), welches durch Elektromotor (6) generiert wird, gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment (Tr) ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Feld der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug, und insbesondere eine Steuervorrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug, die derart eingerichtet ist, dass eine Antriebskraft eines Motors und eine Antriebskraft eines Elektromotors auf die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen werden können.
Beschreibung des hintergrundlichen Standes der Technik
Ein sogenanntes parallel-hybrid-elektrisches Fahrzeug, welches geeignet ist, eine Antriebskraft eines Motors und eine Antriebskraft eines Elektromotors auf die Antriebsräder des Fahrzeugs zu übertragen, wurde entwickelt und bereits in praktische Benutzung genommen.

Solch ein parallel-hybrid-elektrisches Fahrzeug ist beispielsweise in der japanischen ungeprüften Offenlegungsschrift Nr. 5-176405 (im folgenden als Patentdokument 1 bezeichnet) offenbart. Das vorgeschlagene parallel-hybrid-elektrisches Fahrzeug umfasst eine Kupplung zum mechanischen Verbinden/Trennen des Motors, und ein Automatikgetriebe, und die Drehwelle des Elektromotors ist zwischen der Abgangswelle der Kupplung und der Eingangswelle des Automatikgetriebes verbunden.

Im hybrid-elektrischen Fahrzeug, wie im Patentdokument 1 gezeigt, wird die Kupplung gelöst und der Elektromotor als ein Motor mit Energieversorgung von einer Batterie betrieben, wenn das Fahrzeug die Fahrt beginnt, so dass das Fahrzeug nur mit der An triebskraft des Elektromotors das Fahren startet. Während des Fahrens des Fahrzeugs nach dem Start wird die Kupplung eingekuppelt, so dass die Antriebskraft des Motors über das Getriebe an die Antriebsräder übertragen werden kann.

Währenddessen wird der Elektromotor beim Bremsen des Fahrzeugs als ein elektrischer Generator betrieben, um eine regenerative Bremskraft zu erzeugen, und eine regenerative Bremsenergie wird in elektrische Energie umgewandelt, um die Batterie zu laden.

Wenn das hybrid-elektrische Fahrzeug mit dem freigegebenen Beschleunigungspedal und mit der nicht-betätigten Bremse des Fahrzeugs gebremst wird, ist es wünschenswert, den Elektromotor und den Motor anzusteuern, eine Verzögerung zu erzeugen, welche fast gleich der Verzögerung ist, welche ein vergleichbares Fahrzeug hat, das nur mit einem Motor als Energiequelle versehen ist und eine ähnliche Verzögerung erzeugt. Beim Steuern des Elektromotors und des Motors auf diese Weise kann es vermieden werden, dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl zu geben, und die Minderung eines Fahrgefühls kann abgewendet werden.

Eine Steuereinrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug, welche ausgebildet ist, den Motor und den Elektromotor zu steuern, um eine gewünschte Fahrzeugverzögerung zu erhalten, ist in der japanischen ungeprüften Offenlegungsschrift Nr. 2000-224713 (im folgenden als Patentdokument 2 bezeichnet) beispielsweise offenbart.

Das hybrid-elektrische Fahrzeug, welches im Patentdokument 2 offenbart ist, hat einen derartigen Aufbau, dass ein Elektromotor zwischen einem Drehmomentwandler und einem Motor angeordnet ist, und die Abgangswelle des Motors mit der Drehwelle des Elektromotors verbunden ist.

Bei einem derartigen Aufbau des hybrid-elektrischen Fahrzeugs von Patentdokument 2 ist die Drehwelle des Motors immer mit der Drehwelle des Elektromotors verbunden. Daher wird immer ein Teil der Rotationsenergie der Antriebsräder beim Bremsen des Fahrzeugs durch den Motor verbraucht, so dass die Energiewiederherstellungseffizienz sich durch die verbrauchte Menge verringert.

Um den Motor davor zu bewahren, ein Bremsdrehmoment zu erzeugen, um die Energiewiederherstellungseffizienz beim Bremsen des Fahrzeugs zu erhöhen, muss der Motor durch Treibstoffzufuhr betrieben werden. In diesem Fall wird aber Treibstoff verbraucht, um die Energiewiederherstellungseffizienz zu erhöhen, was folglich zur Verringerung der Treibstoff-Wirtschaftlichkeit führt.

In dem hybrid-elektrischen Fahrzeug, in dem eine Kupplung zum mechanischen Verbinden/Trennen des Motors und des Automatikgetriebes vorgesehen ist, und die Drehwelle des Elektromotors zwischen der Abgangswelle der Kupplung und der Eingangswelle des Automatikgetriebes verbunden ist, wie in Patentdokument 1 offenbart, ist es möglich, das Fahrzeug nur durch das regenerative Bremsdrehmoment des Elektromotors zu bremsen, und dem entsprechend ist es möglich, die Energiewiederherstellungseffizienz zu erhöhen. Der Elektromotor hat dennoch eine Charakteristik, dass das Bremsdrehmoment, welches durch den Elektromotor erzeugt ist, dazu neigt, sich zu verringern, wenn die Drehzahl sich erhöht. Daher führt ein Versuch, ein ausreichendes Bremsdrehmoment vom Elektromotor auch bei hohen Drehzahlen zu erhalten, zu Problemen, wie beispielsweise der Vergrößerung der Größe des Elektromotors, einer Vergrößerung des Gewichtes des Fahrzeugs und einer Vergrößerung des durch den Elektromotors innerhalb des Fahrzeugs benötigten Raums.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung wurde im Hinblick der oben genannten Probleme gemacht. Das erste Ziel der Erfindung ist es, eine Steuereinrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug vorzuschlagen, welche es ermöglicht, ein geeignetes Bremsdrehmoment zu erhalten, ohne einen größeren Elektromotor zu benötigen, und mit einer verbesserten Energiewiederherstellungseffizienz beim Bremsen des Fahrzeugs.

Ein hybrid-elektrisches Fahrzeug, auf welches die vorliegende Erfindung angewendet wird, ist derart eingerichtet ist, dass eine Antriebskraft eines Motors und eine Antriebskraft eines Elektromotors über ein Getriebe auf Antriebsräder übertragen werden können, und dass der Motor und das Getriebe durch Mittel einer Kupplung mechanisch verbunden und getrennt werden können. Um das obige Ziel zu erreichen umfasst eine Steuereinrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ein Drehzahl-Detektionsmittel welches zur Detektion der Drehzahl des Elektromotors eingerichtet ist; und ein Steuermittel welches während des Bremsens des Fahrzeuges ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment setzt, welches vom Elektromotor generierbar ist, und ein angefordertes Bremsdrehmoment, welches vom Motor und vom Elektromotor erhalten werden soll, auf der Basis einer vom Drehzahl-Detektionsmittel detektierten Drehzahl, und wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment gleich oder größer als das angeforderte Bremsdrehmoment ist die Kupplung löst und den Elektromotor ansteuert das angeforderte Bremsdrehmoment zu generieren, und wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment die Kupplung einkuppelt und den Motor und den Elektromotor derart ansteuert, dass die Summe eines durch den Motor generierten Bremsdrehmomentes und eines durch den Elektromotor generierten Bremsdrehmomentes gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment ist.

Mit einer derart ausgebildeten Steuereinrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug setzt beim Bremsen des Fahrzeugs das Steuermittel ein angefordertes Bremsdrehmoment als ein Bremsdrehmoment, welches vom Motor und vom Elektromotor erhalten wird, und ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment, welches durch den Elektromotor generierbar ist, auf der Basis einer Drehzahl, welche durch das Drehzahl-Detektionsmittel detektiert wird.

Dann, wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment gleich oder größer als das angeforderte Bremsdrehmoment ist, löst das Steuermittel die Kupplung und steuert den Elektromotor an, das angeforderte Bremsdrehmoment zu erzeugen. Dadurch kann das Fahrzeug angemessen gebremst werden. Weiterhin kann die Energieeffizienz verbessert werden, indem das Bremsdrehmoment des Motors nicht benutzt wird, und eine Maximalenergie-Wiedererlangung durch regeneratives Bremsen des Elektromotors erreicht wird. Weiterhin kann eine Verringerung der Treibstoff-Wirtschaftlichkeit vermieden werden, weil es nicht notwendig ist, den Motor mit Treibstoff zu versorgen, um das Bremsdrehmoment des Motors zu dieser Zeit abzubrechen.

Unter dessen kuppelt das Steuermittel die Kupplung ein und steuert den Motor und den Elektromotor derart an, dass die Summe eines durch den Motor generierten Bremsdrehmoments und eines durch den Elektromotor generierten Bremsdrehmoments gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment ist, wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment. Daher kann das Fahrzeug auch in diesem Fall angemessen gebremst werden. Weiterhin ist es nicht mehr länger notwendig, das Fahrzeug mit einem Elektromotor auszustatten und sicherzustellen, dass sein oberes Grenz-Bremsdrehmoment immer gleich oder größer als das angeforderte Bremsdrehmoment ist. Dies erlaubt es, einen kleineren Elektromotor zu installieren, was zu einer Reduzierung des Fahrzeuggewichtes und des Raums, welchen der Elektromotor belegt, führen kann.

Vorzugsweise stoppt, wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment, das Steuermittel die Treibstoffzufuhr zum Motor und steuert den Elektromotor an ansteuert ein Bremsdrehmoment zu generieren, welches gleich einer Differenz zwischen dem angeforderten Bremsdrehmoment und einem Bremsdrehmoment ist, welches mit dem Motor mit gestoppter Treibstoffzufuhr generiert wurde.

Mit der derart eingerichteten Steuervorrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug kuppelt das Steuermittel die Kupplung ein und stoppt die Treibstoffzufuhr zum Motor, wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment. Weiterhin steuert die Steuereinrichtung den Elektromotor an, ein Bremsdrehmoment zu generieren, welches gleich einer Differenz zwischen dem angeforderten Bremsdrehmoment und einem Bremsdrehmoment des Motors zu dieser Zeit ist, so dass das Bremsdrehmoment des Motors und das Bremsdrehmoment des Elektromotors über das Getriebe an die Antriebsräder übertragen werden.

Folglich wird ein Bremsdrehmoment an die Antriebsräder übertragen, welches dem angeforderten Bremsdrehmoment entspricht, so dass das Fahrzeug geeignet gebremst werden kann. Zusätzlich kann nutzlose Treibstoffzufuhr beim Bremsen des Fahrzeugs vermieden werden, so dass die Treibstoff-Wirtschaftlichkeit verbessert werden kann, weil das Steuermittel die Treibstoffzufuhr des Motors stoppt.

Vorzugsweise ist das Getriebe ein Automatikgetriebe ist, welches dazu ausgebildet ist entsprechend eines Abnehmens der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges beim Bremsen herunterzuschalten; und wenn die vom Drehzahl-Detektionsmittel detektierte Drehzahl größer ist als eine vorbestimmte Drehzahl, welche über einem Variationsbereich liegt in welchem die Drehzahl des Elektromotors variiert wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße gebremst wird, das Steuermittel das angeforderte Bremsdrehmoment derart setzt, dass das angeforderte Bremsdrehmoment größer ist als das obere Grenz-Bremsdrehmoment, und wenn die vom Drehzahl-Detektionsmittel detektierte Drehzahl gleich oder kleiner ist als die vorbestimmte Drehzahl, das Steuermittel das angeforderte Bremsdrehmoment derart setzt, dass das angeforderte Bremsdrehmoment gleich oder kleiner ist als das obere Grenz-Bremsdrehmoment.

Mit der derart eingerichteten Steuereinrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug wird das Getriebe zum Herunterschalten veranlasst, gemäß eines Abnehmens der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs beim Bremsen. Wenn die Drehzahl des Elektromotors höher ist als die vorbestimmte Drehzahl, ist das obere Grenz-Bremsdrehmoment kleiner als das angeforderte Bremsdrehmoment, so dass die Kupplung eingekuppelt wird. Dahin gegen ist, wenn die Drehzahl des Elektromotors gleich oder niedriger als die vorbestimmte Drehzahl ist, das obere Grenz-Bremsdrehmoment gleich oder größer als das angeforderte Bremsdrehmoment, so dass die Kupplung gelöst wird.

Grundsätzlich ist die Frequenz, mit der das Fahrzeug auf einer ebenen Straße fährt, höher als die Frequenz, mit der das Fahrzeug auf einer nicht ebenen Oberfläche fährt. Daher ist der Bereich, in dem die Drehzahl des Elektromotors variiert, wenn das Fahrzeug auf einer derartigen Straße gebremst wird, ein normaler Drehzahlbereich für den Elektromotor bei dem Bremsen des Fahrzeugs. Wie oben erwähnt, hält die Steuereinrichtung für das hybridelektrische Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung die Kupplung in einem derartigen normalen Drehzahlbereich beim Bremsen des Fahrzeugs gelöst.

Daher kann die Herabsetzung der Haltbarkeit der Kupplung aufgrund Nutzung und die Herabsetzung eines Fahrgefühls aufgrund erhöhter Oszillation und Geräusche, welche während des Bremsen des Fahrzeugs durch wiederholte Kupplungsabläufe hervorgerufen werden, unterdrückt werden. Weiterhin wird in einer Anordnung, in der die Kupplung eingekuppelt werden soll, Treibstoff an den Motor geliefert, um die Drehzahl des Motors der Drehzahl des Elektromotors anzugleichen, um einen Drehmoment-Schock zu reduzieren, und die reduzierte Frequenz des Einkuppelvorganges kann die Treibstoff-Wirtschaftlichkeit verbessern.

Vorzugsweise wird das angeforderte Bremsdrehmoment derart gesetzt, dass das angeforderte Bremsdrehmoment ansteigt wenn die Drehzahl des Elektromotors ansteigt, wobei die Anstiegsrate des angeforderten Bremsdrehmomentes tiefer in einem vorbestimmten Bereich liegt, welcher nahe und unterhalb der vorbestimmten Drehzahl liegt, als in dem anderen Bereich.

Durch Setzen des angeforderten Bremsdrehmoments auf diese Weise kann der Bereich, in welchem das obere Grenz-Bremsdrehmoment gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment, nämlich der Bereich, in welchem das Fahrzeug nur durch den Elektromotor gebremst wird, erweitert werden.

Vorzugsweise hat das Getriebe eine Vielzahl von Vorwärtsgängen; die Steuereinrichtung umfasst weiterhin ein Gang-Detektionsmittel, welches zum Detektieren eines in Benutzung befindlichen Vorwärtsganges des Getriebes eingerichtet ist; und das Steuermittel setzt das angeforderte Bremsdrehmoment in Abhängigkeit vom in Benutzung befindlichen Gang, welcher durch das Gang-Detektionsmittel detektiert wurde, und wenn der durch das Gang-Detektionsmittel detektierte in Benutzung befindliche Gang ein vorbestimmter Gang oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der vorbestimmte Gang ist, kuppelt das Steuermittel die Kupplung ein, auch wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment.

Mit der derart eingerichteten Steuereinrichtung für das hybrid-elektrische Fahrzeug wird die Kupplung eingekuppelt, auch wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment, wenn der in Benutzung befindliche Gang, welcher durch das Gang-Detektionsmittel detektiert wird, ein vorbestimmter Gang ist, oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit ist als der vorbestimmte Gang. Dies unterdrückt die Wiederholung der Einkuppel/Auskuppelvorgänge, wenn das Fahrzeug gebremst wird, unter Nutzung eines Ganges für eine höhere Geschwindigkeit, so dass das Fahrgefühl verbessert werden kann.

Vorzugsweise ist das Getriebe ein Automatikgetriebe, welches dazu ausgebildet ist entsprechend der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges beim Bremsen herunterzuschalten; und der vorbestimmte Gang ist ein Gang für die niedrigste Geschwindigkeit, von all denjenigen Gängen für welche die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment und dem angeforderten Bremsdrehmoment innerhalb eines Variationsbereiches umgekehrt ist, in welchem die Drehzahl des Elektromotors variiert wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße gebremst wird.

Mit der derart eingerichteten Steuereinrichtung für ein hybrid-elektrische Fahrzeug wird das Getriebe veranlasst, gemäß der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs beim Bremsen herunterzuschalten. Zu dieser Zeit wählt das Steuermittel, wie es auch den vorbestimmten Gang wählt, einen Gang für die niedrigste Geschwindigkeit von all denjenigen Gängen, für welche eine größere Beziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment und dem angeforderten Bremsdrehmoment innerhalb eines Variationsbereichs umgekehrt ist, in welchem die Drehzahl des Elektromotors variiert, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße mit dem Herunterschalten des Getriebes gebremst wird. Wenn der vorbestimmte Gang oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der vorbestimmte Gang in Benutzung ist, kuppelt das Steuermittel die Kupplung ein, auch wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment.

Wie oben erwähnt, ist der Variationsbereich, in welchem die Drehzahl des Elektromotors variiert, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße mit dem Herunterschalten des Getriebes gebremst wird, ein normaler Drehzahlbereich für den Elektromotor beim Bremsen des Fahrzeugs. Wenn beim Bremsen des Fahrzeugs die Drehzahl des Elektromotors innerhalb eines derartigen normalen Drehzahlbereiches liegt, wird die Kupplung eingekuppelt gehalten, auch wenn die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment und dem angeforderten Bremsdrehmoment umgekehrt ist. Dadurch kann die Frequenz der Kupplungsabläufe während des Bremsens des Fahrzeugs mit Sicherheit reduziert werden, um das Fahrgefühl zu verbessern.

Vorzugsweise setzt das Steuermittel das obere Grenz-Bremsdrehmoment durch Korrigieren eines regenerativen, welches durch den Elektromotor generierbar ist, abhängig von der Drehzahl des Elektromotors, durch Beachten der anderen Betriebsbedingungen des Elektromotors als der Drehzahl, und wählt als den vorbestimmten Gang einen Gang für die niedrigste Geschwindigkeit von all denjenigen Gängen, für welche die Größenbeziehung zwischen dem korrigierten oberen Grenz-Bremsdrehmoment und dem angeforderten Bremsdrehmoment innerhalb des Variationsbereiches umgekehrt ist.

Mit der derart eingerichteten Steuervorrichtung für das hybrid-elektrische Fahrzeug setzt das Steuermittel das obere Grenz-Bremsdrehmoment durch Korrigieren eines regenerativen Bremsdrehmoments, welches durch den Elektromotor generierbar ist, abhängig von der Drehzahl des Elektromotors, unter Beachtung der anderen Betriebsbedingungen des Elektromotors als die Drehzahl. Dies mag einen Gruppenwechsel von Gängen hervorrufen, für welche die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment und dem angeforderten Bremsdrehmoment innerhalb des Variationsbereiches umgekehrt ist, in welchem die Drehzahl des Elektromotors variiert, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße mit dem Herunterschalten des Getriebes gebremst wird. In diesem Fall wählt das Steuermittel wie auch den vorbestimmten Gang einen Gang für die niedrigste Geschwindigkeit, welcher in einer derartigen gewechselten Ganggruppe enthalten ist, und wenn der vorbestimmte Gang oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der vorbestimmte Gang in Benutzung ist, hält die Kupplung eingekuppelt, auch wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment.

Dadurch wählt das Steuermittel den vorbestimmten Gang, abhängig vom korrigierten oberen Grenz-Bremsdrehmoment, auch wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment unter Beachtung der anderen Betriebsbedingungen des Elektromotors als der Drehzahl korrigiert ist. Dadurch kann die Frequenz der Kupplungsvorgänge während des Bremsens des Fahrzeugs mit Sicherheit reduziert werden, um das Fahrgefühl zu verbessern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Darstellung, welche einen schematischen Aufbau eines hybridelektrischen Fahrzeugs mit einer Steuereinrichtung gemäß einer ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ist ein Flussdiagramm, welches eine Steuerroutine zum Bremsen zeigt, und in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;

3 ist eine Darstellung, welche eine Beziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment, dem angeforderten Grenz-Bremsdrehmoment und dem Bremsdrehmoment des Motors zeigt, benutzt in der ersten Ausführungsform, und zeigt weiterhin in einer mit dieser Beziehung verbundenen Art und Weise, wie die Drehzahl eines Elektromotors sich verändert, wenn die Reisegeschwindigkeit eines Fahrzeugs beim Bremsen des Fahrzeugs abnimmt;

4 ist ein Flussdiagramm, welches eine Steuerroutine zum Bremsen zeigt, ausgeführt in der zweiten Ausführungsform; und

5 ist eine Darstellung, welche eine Beziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment und dem angeforderten Grenz-Bremsdrehmoment zeigt, benutzt in der zweiten Ausführungsform, und weiterhin zeigt, in einer mit dieser Beziehung verbundenen Art und Weise, wie die Drehzahl eines Elektromotors sich verändert, wenn die Reisegeschwindigkeit eines Fahrzeugs beim Bremsen des Fahrzeugs abnimmt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Zeichnung, welche den schematischen Aufbau eines hybrid-elektrischen Fahrzeugs 1 zeigt, auf welches die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Eine Eingangswelle einer Kupplung 4 ist mit einer Abgangswelle eines Motors 2 verbunden, was ein Dieselmotor ist. Eine Abgangswelle der Kupplung 4 ist mit einer Eingangswelle eines automatischen Getriebes 8 (im folgenden als Getriebe bezeichnet) verbunden, welches fünf Vorwärtsgänge (im folgenden einfach als Gänge bezeichnet) über eine Drehwelle eines permanentmagnetischen Synchronmotors 6 (im folgenden als Elektromotor bezeichnet) hat. Eine Abgangswelle 8 des Getriebes 8 ist mit dem linken und rechten Antriebsrad 16 über eine Kardanwelle 10, eine Differentialgetriebeeinheit 12 und Antriebswellen 14 verbunden.
Wenn die Kupplung 4 eingekuppelt wird, kann sowohl die Abgangswelle des Motors 2 und die Drehwelle des Elektromotors 6 mechanisch mit den Antriebswellen 16 verbunden werden. Wenn die Kupplung 4 gelöst wird, kann nur die Drehwelle des Elektromotors 6 mechanisch mit den Antriebswellen 16 verbunden werden.
Der Elektromotor 6 wird als ein Motor betrieben, wenn in einer Batterie 18 gespeicherte Gleichspannung an den Elektromotor 6 geleitet wird, nachdem sie durch einen Inverter 20 in Wechselspannung umgewandelt wurde. Ein Antriebsdrehmoment des Elektromotors wird an die Antriebsräder 16 übertragen, nachdem es durch das Getriebe 8 auf eine geeignete Geschwindigkeit gebracht wurde. Zur Zeit des Bremsens des Fahrzeugs wird der Elektromotor 6 als ein Generator betrieben. Die durch die Drehung der Antriebswellen 16 erzeugte kinetische Energie wird über das Getriebe 8 an den Elektromotor 6 übertragen, um in Wechselspannung umgewandelt zu werden, und dadurch basierend auf einer regenerativen Bremskraft ein Bremsdrehmoment zu erzeugen. Diese Wechselspannung wird durch den Inverter 20 in Gleichspannung umgewandelt und wird dann in die Batterie 18 geladen. Auf diese Weise wird die durch das Drehen der Antriebsräder 16 erzeugte kinetische Energie als elektrische Energie wiedergewonnen.
Wenn die Kupplung 4 gelöst wird, wird ein Antriebsdrehmoment des Motors 2 über die Drehwelle des Elektromotors 6 an das Getriebe 8 übertragen. Nachdem es auf geeignete Geschwindigkeit gebracht wurde, wird das Antriebsdrehmoment des Motors 2 an die Antriebsräder 16 übertragen. Dem entsprechend werden sowohl das Antriebsdrehmoment des Motors 2 und das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 6 an die Antriebsräder 16 übertragen, wenn der Elektromotor 6 als ein Motor betrieben wird, während das Antriebsmoment des Motors 2 an die Antriebsräder 16 übertragen wird. In anderen Worten wird ein Teil des Antriebsdrehmoments, welches an die Antriebsräder 16 zum Fahren des Fahrzeugs übertragen werden soll, vom Motor 2 zur Verfügung gestellt, und zur selben Zeit wird der Rest des Antriebsdrehmoments vom Elektromotor 6 zur Verfügung gestellt.
Wenn ein Speicherstand (im folgenden als SOC bezeichnet) der Batterie 18 sich verringert, und die Batterie 18 dann geladen werden muss, wird der Elektromotor 6 als ein Generator betrieben. Darüber hinaus wird der Elektromotor 6 durch Benutzen eines Teils des Antriebsdrehmoments des Motors 2 angetrieben, um dadurch Energieerzeugung auszuführen. Die dadurch generierte Wechselspannung wird durch den Inverter 20 in Gleichspannung umgewandelt, und die Batterie 18 mit dieser Gleichspannung geladen.
Eine Fahrzeug-ECU 22 (Steuermittel) führt die Steuerung des Einkuppelns/Lösens der Kupplung 4 und die Gangschaltung des Getriebes 8 gemäß eines Betriebszustands des Fahrzeugs, eines Betriebszustands des Motors 2 und Informationen von einer Motor-ECU 24, einer Inverter-ECU 26, einer Batterie-ECU 28 etc. durch. Die Fahrzeug-ECU 22 führt ebenfalls eine integrierte Steuerung zum geeigneten Steuern des Motors 2 und des Elektromotors 6 durch, um die oben genannten Steuerungen, und die verschiedenen Zustandsarten, wie beispielsweise Start, Beschleunigung und Bremsen des Fahrzeugs, zu erlangen.
Das hybrid-elektrische Fahrzeug 1 ist mit einem Beschleunigungs-Öffnungs-Sensor 32 zum Detektieren der Depressionsmenge eines Beschleunigungspedals 30 ausgestattet, sowie einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 34 zum Detektieren der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs, und einem Drehzahlsensor (Drehzahl-Detektionsmittel) 36 zum Detektieren der Drehzahl des Elektromotors 6. Beim Durchführen der oben genannten Steuerungen berechnet die Fahrzeug-ECU 22 ein gesamtes Antriebsdrehmoment, welches zum Fahren des Fahrzeugs benötigt wird, und ein gesamtes Bremsdrehmoment, welches durch den Motor 2 und den Elektromotor 6 beim Bremsen des Fahrzeugs generiert werden soll, auf der Basis der Detektionsergebnisse, welche vom Beschleunigungs-Öffnungs-Sensor 32, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 und dem Drehzahlsensor 36 zugeleitet werden. Die Fahrzeug-ECU 22 setzt ein Drehmoment, welches durch den Motor 2 gene riert werden soll, und ein Drehmoment, welches durch Elektromotor 6 generiert werden soll, auf der Basis des gesamten Antriebsdrehmoments und des gesamten Bremsdrehmoments.
Die Fahrzeug-ECU 24 führt verschiedene Arten von Steuerungen durch, welche per se für den Betrieb des Motors 2 benötigt werden, einschließlich Start/Stopp-Steuerung und Leerlaufsteuerung des Motors 2, Regenerierungssteuerung einer Abgasreinigungsvorrichtung (nicht gezeigt) und dergleichen. Weiterhin steuert die Motor-ECU 24 die Treibstoffinjektionsmenge, Treibstoffinjektionszeit etc. für den Motor 2, so dass der Motor 2 das im Motor 2 erforderlich Drehmoment generiert, welches durch die Fahrzeug-ECU 22 gesetzt wurde.
Die Inverter-ECU 26 steuert den Inverter 20, basierend auf dem Drehmoment, welches durch den Elektromotor 6 generiert werden soll, welches durch die Fahrzeug-ECU 22 gesetzt wurde, und steuert dadurch den Elektromotor 6 an, um als ein Motor oder als ein Generator betrieben zu werden.
Die Batterie-ECU 28 detektiert die Temperatur 18, sowie die Spannung der Batterie 18, einen Strom, welcher zwischen den Inverter 20 und der Batterie 18 fließt etc. Die Batterie-ECU 28 erhält den SOC der Batterie 18 von diesen Detektionsergebnissen und überträgt den erhaltenen SOC an die Fahrzeug-ECU 22, zusammen mit den Detektionsergebnissen.
Der Grundriss der hauptsächlich im hybrid-elektrischen Fahrzeug 1 durch die Fahrzeug-ECU 22 durchgeführten Steuerungen, um das Fahrzeug fahren zu lassen, wie oben beschrieben angeordnet, ist wie folgt:
Zunächst wird angenommen, dass das Fahrzeug mit gestopptem Motor 2 pausiert. Wenn der Fahrer einen Startschalter (nicht gezeigt) betätigt, um den Motor 2 zu starten, mit einem Gangschaltungshebel (nicht gezeigt) in neutraler Position, bestätigt die Fahrzeug-ECU 22, dass das Getriebe 8 in neutraler Position ist, so dass der Elektromotor 6 und die Antriebsräder 16 mechanisch verbunden werden, und dass die Kupplung 4 eingekuppelt wird. Dann zeigt die Fahrzeug-ECU 22 der Inverter-ECU 26 ein Antriebsdrehmoment des Elektromotors 6, welches zum Starten des Motors 2 benötigt wird, an und befiehlt der Motor-ECU 24, den Motor 2 zu betätigen.
Die Inverter-ECU 26 betätigt den Elektromotor 6 als einen Motor, um ein Antriebsdrehmoment, basierend auf der Anzeige von der Fahrzeug-ECU 22, zu generieren und dadurch den Motor 2 anzukurbeln. Zu dieser Zeit startet die Motor-ECU 24 die Treibstoffzufuhr zum Motor 2 und veranlasst dadurch den Motor 2 zum starten. Nach dem Starten des Motors 2 läuft der Motor 2 leer.
Nachdem der Motor 2 in der oben genannten Art und Weise, wenn das Fahrzeug pausiert, gestartet wurde, ist der Motor 2 im Leerlauf-Betriebszustand. Wenn der Fahrer den Gangschaltungshebel in Fahrposition oder dergleichen legt, wird die Kupplung 4 gelöst. Weiterhin setzt, wenn der Fahrer auf das Gaspedal 30 tritt, die Fahrzeug-ECU 22 ein Antriebsdrehmoment des Elektromotors 6, welches zum Start des Fahrens des Fahrzeuges benötigt wird, gemäß der Depressionsmenge des Gaspedals 30, welche durch den Beschleunigungsöffnungssensor detektiert wurde.
Die Inverter-ECU 26 steuert den Inverter 20 gemäß dem Drehmoment, welches durch die Fahrzeug-ECU 22 gesetzt wurde, so dass Gleichspannung der Batterie 18 in Wechselspannung durch den Inverter 20 umgewandelt wird und an den Elektromotor 6 geleitet wird. Der mit Wechselspannung versorgte Elektromotor 6 wird als ein Motor betrieben, um ein Antriebsdrehmoment zu generieren. Das Antriebsdrehmoment des Elektromotors 6 wird an die Antriebsräder 16 über das Getriebe 8 übertragen und das Fahrzeug startet dadurch das Fahren.
Nach dem Start, wenn das Fahrzeug beschleunigt, so dass die Drehzahl des Elektromotors 6 in die Nähe der Leerlaufgeschwindigkeit des Motors 2 ansteigt, kuppelt die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4 ein. Zu dieser Zeit behält die Fahrzeug-ECU 22 ein gesamtes Antriebsdrehmoment, welches für weitere Beschleunigung des Fahrzeugs und Fahren nach der Beschleunigung benötigt wird, auf der Basis der Depressionsmenge des Gaspedals 30, welche durch den Beschleunigungsöffnungssensor 32 detektiert wurde, und der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, welche durch den Fahrzeugsgeschwindigkeitssensor 34 detektiert wurde. Die Fahrzeug-ECU 22 teilt das Gesamtantriebsdrehmoment geeignet zwischen dem Motor 2 und dem Elektromotor 6 auf, abhängig vom Betriebszustand des Fahrzeugs, und besetzt dadurch ein Drehmoment, welches durch den Motor 2 generiert werden soll, und ein Antriebsdrehmoment, welches durch den Elektromotor 6 generiert werden soll. Die Fahrzeug-ECU 22 zeigt der Motor-ECU 24 das Antriebsdrehmoment, welches durch den Motor 2 generiert werden soll, an und zeigt der Inverter-ECU 26 das Antriebsdrehmoment, welches durch den Elektromotor 6 generiert werden soll, an.
Nach Erhalt dieser Anzeigen steuert die Motor-ECU 24 und die Inverter-ECU 26 den Motor 2 und den Elektromotor 6 entsprechend an. Folglich werden das durch den Motor 2 generierte Antriebsdrehmoment und das durch den Elektromotor 6 generierte Antriebsdrehmoment an die Antriebsräder über das Getriebe 8 übertragen, so dass das Fahrzeug fährt. In diesem Prozess führt die Fahrzeug-ECU 22 eine geeignete Gangschaltungssteuerung des Getriebes 8 durch, abhängig von den Fahrzeugbetriebszustandsvariablen, so wie beispielsweise der Depressionsmenge des Gaspedels 30, welche durch den Beschleunigungsöffnungssensor 32 detektiert wurde und der Fahrgeschwindigkeit, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 detektiert wurde. Die Fahrzeug-ECU 22 befiehlt weiterhin der Motor-ECU 24 und der Inverter-ECU 26 das Drehmoment des Motors 2 und das Drehmoment des Elektromotors 6 als ein Antwort auf die Gangschaltung, geeignet zu steuern.
Nun soll beschrieben werden, wie die Bremsung des Fahrzeugs durchgeführt wird.
Wenn das Gaspedal 30 losgelassen wird, führt die Fahrzeug-ECU 22 eine Steuerungsroutine zum Bremsen durch, gemäß einem Flussdiagramm aus 2, zu Intervallen einer vorbestimmten Periode.
Zunächst liest im Schritt S101 die Fahrzeug-ECU 22 eine Drehzahl Nm des Elektromotors 6, welche durch den Drehzahlsensor 36 detektiert wurde, und setzt dann in Schritt S102 ein angefordertes Bremsdrehmoment Tr entsprechend der Drehzahl Nm des Elektromotors 6, welches in Schritt S101 gelesen wurde.
Das angeforderte Bremsdrehmoment Tr ist ein gesamtes Bremsdrehmoment, welches vom Motor 2 und vom Elektromotor 6 beim Bremsen des hybrid-elektrischen Fahrzeugs 1 erhalten wird. Das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, welches das Drehmoment ist, welches notwendig ist, um eine geeignete Fahrzeugverzögerung zu erhalten, wird im voraus relativ zur Drehzahl des Elektromotors 6 gesetzt und in der Fahrzeug-ECU 22 gespeichert. Die Beziehung zwischen dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr und der Drehzahl des Elektromotors 6 ist im oberen Graphen von 3 mit der durchgezogene Linie gezeigt. Wie in 3 gesehen werden kann, steigt das angeforderte Bremsdrehmoment Tr an, wenn die Drehzahl des Elektromotors 6 ansteigt.
Dann setzt in Schritt S103 die Fahrzeug-ECU 22 ein oberes Grenzbremsdrehmoment Tu entsprechend der Drehzahl des Elektromotors 6, welche im Schritt S101 gelesen wurde. Das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu ist ein maximales Bremsdrehmoment, welches durch den Elektromotor 6 generierbar ist, was von der Spezifikation des Elektromotors 6 abhängt. Das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu wird im voraus relativ zur Drehzahl des Elektromotors 6 gesetzt und in der Fahrzeug-ECU 22 gespeichert. Die Beziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und der Drehzahl des Elektromotors 6 ist im oberen Graphen von 3 mit der Zweifach-Punktlinie gezeigt. Wie in 3 gesehen werden kann, ist das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu auf der unteren Drehzahlseite konstant und nimmt allmählich mit dem Abnehmen der Drehzahl des Elektromotors 6 und auf der höheren Drehzahlseite ab.
Wie in 3 gesehen werden kann, ist das angeforderte Bremsdrehmoment Tr gleich dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu bei einer Drehzahl Nx (vorbestimmte Drehzahl) des Elektromotors 6, kleiner als das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu bei Drehzahlen unter Nx und größer als das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu bei Drehzahlen über Nx.
Nachdem das angeforderte Bremsdrehmoment Tr und das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gemäß der Drehzahl des Elektromotors 6 in Schritt S102 und S103 gesetzt wurde, beurteilt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S104, ob das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr.
Wenn in Schritt S104 die Fahrzeug-ECU 22 beurteilt, dass das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, entkuppelt die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4 in Schritt S105 und befiehlt dann in Schritt S106 der Inverter-ECU 26, den Elektromotor 6 derart anzusteuern, dass das Bremsdrehmoment, welches durch die regenerative Bremskraft des Elektromotors 6 generiert wurde, gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist, welches in Schritt S102 gesetzt wurde.
In diesem Fall ist das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu, nämlich das maximale Bremsdrehmoment, welches durch den Elektromotor 6 generierbar ist, gleich oder größer als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr. Durch Bremsen des hybrid-elektrischen Fahrzeugs 1 durch Generieren eines Bremsdrehmoments gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr nur durch Mittel des Elektromotors 6, wird daher eine geeignete Fahrzeugverzögerung produziert, was es erlaubt, die kinetische Energie der Antriebsräder 16 mit maximaler Ausnutzung wiederzuerlangen, und dadurch die Energiewiederherstellungseffizienz zu erhöhen.
Nachdem der gegenwärtige Steuerkreis auf diese Weise beendet wurde, wird der nächste Steuerkreis von Schritt S101 nochmals durchgeführt. Insbesondere liest die Fahrzeug-ECU 22 eine Drehzahl Nm des Elektromotors 6, welche durch den Drehzahlsensor 36 in Schritt S101 gelesen wurde, und setzt dann in Schritt S102 und S103 ein angefordertes Bremsdrehmoment Tr und ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu entsprechend der Drehzahl des Elektromotors.
In Schritt S104 beurteilt die Fahrzeug-ECU 22 nochmals, ob das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr. Wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu immer noch gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, hält die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4 entkuppelt und bremst das hybrid-elektrische Fahrzeug 1 nur durch das Bremsdrehmoment des Elektromotors 6 in der oben beschriebenen Art und Weise.
Weil es derart angeordnet ist, dass, wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, wird die Kupplung 4 entkuppelt, so dass das angeforderte Bremsdrehmoment Tr nur vom Bremsdrehmoment des Elektromotors 6 erhalten wird, und der Elektromotor 6 kann die Energie mit maximaler Ausnutzung während des Bremsens des Fahrzeugs wiederherstellen. Daher kann die Energieeffizienz des hybrid-elektrischen Fahrzeugs 1 erhöht werden.
Während, wenn in Schritt S104 die Fahrzeug-ECU 22 beurteilt, dass das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu kleiner ist als angeforderte Bremsdrehmoment Tr, kuppelt die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung in Schritt S107 ein.
Wenn die Kupplung 4 in den eingekuppelten Zustand gebracht wird, wird ein großer Drehmomentschock erzeugt, wenn die Drehzahl des Motors 2 von der Drehzahl des Elektromotors 6 in großem Grade abweicht. Daher befiehlt die Fahrzeug-ECU 22, bevor die Kupplung 4 in Schritt S107 eingekuppelt wird, der Motor-ECU 24, die Drehzahl des Motors 2 über die Leerlaufdrehzahl zu erhöhen, so dass die Drehzahl des Motors 2 im wesentlichen mit der Drehzahl des Elektromotors 6 übereinstimmt. Entsprechend dieses Befehls erhöht die Motor-ECU 24 die Treibstoffzufuhr zum Motor 2, wodurch die Drehzahl des Motors 2 erhöht wird, um sie der Drehzahl des Elektromotors 6 anzugleichen.
Nachdem die Kupplung 4 in Schritt S107 eingekuppelt wird, befiehlt die Fahrzeug-ECU 22 der Motor-ECU 24, die Treibstoffzufuhr zum Motor 2 in Schritt S108 zu stoppen. Entsprechend diesem Befehl stoppt die Motor-ECU 24 die Treibstoffzufuhr zum Motor 2.
Dann in Schritt S109 setzt die Motor-ECU 22 ein Bremsdrehmoment Tm, welches durch den Elektromotor generiert werden soll, durch Subtrahieren eines Bremsdrehmoments Te, welches durch den Motor 2 generiert wurde, und zu welchem die Treibstoffzufuhr in Schritt S108 gestoppt wurde, vom angeforderten Bremsdrehmoment Tr, welches im Schritt S102 gesetzt wurde.
Hier variiert das mit dem Motor 2 bei gestoppter Treibstoffzufuhr generierte Bremsdrehmoment Te, wenn die Drehzahl des Motors 2 variiert. Weil der Motor 2 mit dem Elektro motor 6 zusammen über die Kupplung 4 rotiert, variiert das Bremsdrehmoment Te abhängig von der Drehzahl des Elektromotors 6. Die Beziehung zwischen dem Bremsdrehmoment Te des Motors 2 und der Drehzahl des Elektromotors 6 in diesem Zustand ist in der strichpunktierten Linie im oberen Graphen von 3 gezeigt. Die Charakteristika von dem Motor 2 und vom Elektromotor 6 werden derart bestimmt, dass die Summe des Bremsdrehmoments Te des Motors 2 und des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu des Elektromotors 6 gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr. Dem entsprechend ist sichergestellt, dass das Bremsdrehmoment Tm des Elektromotors 6, welches in Schritt S109 gesetzt wurde, gleich oder kleiner ist als das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu bei der Drehzahl des Elektromotors 6 zu dieser Zeit, und daher durch den Elektromotor 6 generierbar.
Dann befiehlt in Schritt S110 die Fahrzeug-ECU 22 der Inverter-ECU 26, den Elektromotor 6 zu veranlassen, das Bremsdrehmoment Tm, welches in Schritt S109 gesetzt wurde, zu generieren, und zwar in der oben genannten Art und Weise. Die Inverter-ECU 26 steuert den Elektromotor 6 entsprechend diesem Kommando an.
Folglich werden das Bremsdrehmoment Te durch den Motor 2 und das Bremsdrehmoment Tm durch den Elektromotor 6 an die Antriebsräder 16 übertragen, nachdem sie auf eine geeignete Geschwindigkeit gehoben wurden, so dass das Fahrzeug bremst. Weil die Summe des Bremsdrehmoments Te des Motors 2 und des Bremsdrehmoments Tm des Elektromotors 6 hier gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist, bremst das Fahrzeug mit einer geeigneten Verzögerung.
Nachdem der gegenwärtige Steuerkreis auf diese Weise beendet wurde, wird der nächste Steuerkreis von Schritt S101 nochmals durchgeführt. Insbesondere setzt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S102 und S103 ein angefordertes Bremsdrehmoment Tr und ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu entsprechend einer Drehzahl Nm des Elektromotors 6, welche in Schritt S101 gelesen wurde.
Dann beurteilt in Schritt S101 die Fahrzeug-ECU 22 nochmals, ob das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr.
Wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu immer noch kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, wird die Kupplung 4 eingekuppelt gehalten, und das Fahrzeug wird durch das Bremsdrehmoment des Motors 2 und das Bremsdrehmoment des Elektromotors 6 in der oben beschriebenen Art und Weise gebremst.
Wie oben beschrieben, ist es derart angeordnet, dass, wenn das angeforderte Bremsdrehmoment Tr größer ist als das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu, nämlich das maximale durch den Elektromotor 6 generierbare Bremsdrehmoment, die Kupplung 4 eingekuppelt wird, so dass das angeforderte Bremsdrehmoment Tr als Summe des Bremsdrehmoments des Motors 2 und des Bremsdrehmoments des Elektromotors 6 erhalten wird. Dies vermeidet das Erfordernis eines größeren Elektromotors 6, so dass das angeforderte Bremsdrehmoment Tr immer nur durch den Elektromotor 6 erhalten werden kann, und daher eine Reduzierung des Fahrzeuggewichts und des Raums erlaubt, welcher durch den Elektromotor 6 belegt ist.
Weiterhin ist es derart eingerichtet, dass, wenn sowohl das Bremsdrehmoment durch den Motor 2 und das Bremsdrehmoment durch den Elektromotor 6 benutzt werden, die Treibstoffzufuhr zu Motor 2 gestoppt ist, und der Elektromotor 6 angesteuert wird, das Bremsdrehmoment Tm zu generieren, welches durch Subtraktion des Bremsdrehmoments Te des Motors 2 zu dieser Zeit vom Bremsdrehmoment Tr erhalten wird. Dies vermeidet nutzlosen Treibstoffverbrauch, wenn das Fahrzeug durch Nutzung des Motors 2 zusammen mit dem Elektromotor 6 gebremst wird, so dass die Treibstoff-Wirtschaftlichkeit verbessert werden kann.
Während wenn in Schritt S104 die Fahrzeug-ECU 22 beurteilt, dass das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, löst die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4 in Schritt S105 und steuert den Elektromotor 6 an, das angeforderte Bremsdrehmoment Tr nur vom Bremsdrehmoment des Elektromotors 6 zu erhalten, wie bereits oben beschrieben. Folglich bremst das Fahrzeug.
Wenn das Gaspedal 30 losgelassen wird während das Fahrzeug fährt, wird das Fahrzeug in der oben genannten Art und Weise gebremst. Bei diesem Bremsen veranlasst die Fahr zeug-ECU 22, das Getriebe 8 allmählich herunterzuschalten, gemäß einem Abnehmen der Fahrgeschwindigkeit, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 detektiert wird, und folgt dabei einer Gangschaltungstabelle zum Herunterschalten, welche im vorhinein gesetzt wurde.
Der unter Graph von 3 zeigt in einer durchgezogenen Linie, wie die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und die Drehzahl des Elektromotors 6 sich verändern, wenn das Fahrzeug auf einer virtuellen ebenen Straße gebremst wird. Es soll angemerkt werden, dass im unteren Graphen von 3 gerade strichpunktierte Linien die Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Drehzahl des Elektromotors 6 für jeden Gang des Getriebes 8 repräsentieren. Diese geraden Linien werden im folgenden als "Geschwindigkeitswechsellinien" bezeichnet. Die Gangschaltungstabelle zum Herunterschalten wird derart gesetzt, dass, wenn die Fahrgeschwindigkeit, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 detektiert wurde, auf V4, V3, V2 und V1 ansteigt, das Getriebe 8 von dem fünften in den vierten Gang, von dem vierten in den dritten Gang, von dem dritten in den zweiten Gang und von dem zweiten in den ersten Gang entsprechend herunterschaltet.
3 nimmt an, dass die maximale praktische Fahrgeschwindigkeit des hybridelektrischen Fahrzeugs 1 V5 ist, und dass während das Fahrzeug auf einer ebenen Straße mit dem fünften Gang fährt, das Gaspedal 30 losgelassen wird, so dass das Fahrzeug beginnt, zu bremsen. Wenn die Fahrgeschwindigkeit abnimmt, nimmt die Drehzahl des Elektromotors 6 entlang der durchgezogenen Linie auf der Geschwindigkeitswechsellinie für den fünften Gang ab. Wenn die Fahrgeschwindigkeit zu V4 hin abnimmt, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8, vom fünften in den vierten Gang herunterzuschalten. Entsprechend schaltet die Drehzahl des Elektromotors 6 von der Geschwindigkeitswechsellinie für den fünften Gang zur Geschwindigkeitswechsellinie für den vierten Gang, wie in der durchgezogenen Linie in 3 gezeigt, und steigt dadurch an.
Wenn das hybrid-elektrische Fahrzeug 1 weiterhin nach dem Herunterschalten in den vierten Gang bremst, verringert sich die Drehzahl des Elektromotors 6 entlang der durchgezogenen Linie auf der Geschwindigkeitswechsellinie für den vierten Gang. Wenn die Fahrgeschwindigkeit zu V3 hin abnimmt, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8, vom vierten in den dritten Gang herunterzuschalten. Entsprechend ändert sich die Drehzahl des Elektromotors 6 von der Geschwindigkeitswechsellinie für den vierten Gang zur Geschwindigkeitswechsellinie für den dritten Gang, wie in der durchgezogenen Linie in 3 gezeigt, und steigt dadurch an.
Wenn das hybrid-elektrische Fahrzeug 1 nach dem Herunterschalten in den dritten Gang weiterhin bremst, nimmt die Drehzahl des Elektromotors 6 entlang der durchgezogenen Linie auf der Geschwindigkeitswechsellinie für den dritten Gang ab. Wenn die Fahrgeschwindigkeit zu V2 hin abnimmt, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8, vom dritten in den zweiten Gang herunterzuschalten. Entsprechend ändert sich die Drehzahl des Elektromotors 6 von der Geschwindigkeitswechsellinie für den dritten Gang zur Geschwindigkeitswechsellinie für den zweiten Gang, wie in der durchgezogenen Linie in 3 gezeigt, und erhöht sich dadurch.
Dann, wenn das hybrid-elektrische Fahrzeug 1 immer noch nach dem Herunterschalten in den zweiten Gang weiterhin bremst, verlangsamt sich die Drehzahl des Elektromotors 6 entlang der durchgezogenen Linie der Geschwindigkeitswechsellinie für den zweiten Gang. Wenn die Fahrgeschwindigkeit zu V1 hin abnimmt, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8, vom zweiten in den ersten Gang herunterzuschalten. Entsprechend ändert sich die Drehzahl des Elektromotors 6 von der Geschwindigkeitswechsellinie für den zweiten Gang zur Geschwindigkeitswechsellinie für den ersten Gang, wie in der durchgezogenen Linie in 3 gezeigt, und erhöht sich dadurch.
Wie oben beschrieben, nimmt die Drehzahl des Elektromotors 6 allmählich ab, wenn die Fahrgeschwindigkeit abnimmt, wenn auch mit Wiederholungen von Ansteigen und Abfallen, was durch das Herunterschalten hervorgerufen wird, wenn das auf der virtuell ebenen Straße fahrende hybrid-elektrische Fahrzeug 1 beginnt, zu bremsen. Der Variationsbereich, in welchem die Drehzahl des Elektromotors 6 bei diesem Bremsen variiert, ist bei und unter der Drehzahl Nr bei der Fahrgeschwindigkeit V5.
Grundsätzlich ist die Frequenz, mit der das Fahrzeug auf einer virtuell ebenen Straße fährt, höher als die Frequenz, mit der das Fahrzeug auf einer nicht ebenen Straßenoberfläche fährt. Daher ist der Bereich an und unter der Drehzahl Nr ein normaler Drehzahlbereich für das hybrid-elektrische Fahrzeug 1 beim Bremsen. Daher erreicht die Drehzahl des Elektromotors 6 diese Drehzahl Nr nur, wenn das Fahrzeug mit dem Elektromotor 6 gebremst zu werden braucht, welcher mit einer relativ hohen Geschwindigkeit dreht.
Wie in 3 gesehen, ist die obere Grenzdrehzahl Nr dieses normalen Drehzahlbereiches kleiner als die Drehzahl Nx, bei welcher das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu mit dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr übereinstimmt. Daher ist im normalen Drehzahlbereich das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu immer größer als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, und daher kann das angeforderte Bremsdrehmoment Tr nur von dem durch die regenerative Bremskraft des Elektromotors 6 generierten Bremsdrehmoment erhalten werden, während die Kupplung 4 gelöst ist.
Dies reduziert die Frequenz der Betätigungen der Kupplung 4 während des Bremsen des Fahrzeugs, so dass die Verringerung der Haltbarkeit der Kupplung 4 aufgrund von Benutzung und die Verringerung des Fahrgefühls aufgrund erhöhter Oszillation und Geräusche, welche durch die Frequenz der Betätigungen der Kupplung 4 hervorgerufen werden, unterdrückt werden kann. Weiterhin reduziert dies die Frequenz des Erreichens der Drehzahl im Motor 2, welche erforderlich ist, wenn die Kupplung 4 eingekuppelt wird, so dass die Treibstoff-Wirtschaftlichkeit verbessert werden kann.
Es ist anzumerken, dass in der ersten Ausführungsform gemäß 3 das angeforderte Bremsdrehmoment Tr etwas nach unten in die Nähe der Drehzahl Nx modifiziert ist, um sicherzustellen, dass die Drehzahl Nx, bei welcher das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu mit dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr übereinstimmt, über der oberen Grenzdrehzahl Nr des normalen Drehzahlbereichs liegt. Mit anderen Worten wird der Erhöhungsanteil des angeforderten Bremsdrehmoments Tr relativ zur Drehzahl des Elektromotors 6 verringert, und zwar in die Nähe der Drehzahl Nx. Dies erlaubt das Setzen eines größeren Drehzahlbereichs, in welchem der Elektromotor 6 das angeforderte Bremsdrehmoment Tr selbst generieren kann.
Die Art und Weise des Sicherstellens, dass die Drehzahl Nx über der oberen Grenzdrehzahl Nr liegt, ist aber dennoch nicht auf das oben genannte begrenzt. Dies kann ebenfalls beispielsweise durch Einstellen des Gangverhältnisses des Getriebes 8 sichergestellt werden, oder durch Modifizieren des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu.
Nun wird bezüglich der Zeichnungen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie im Falle der ersten Ausführungsform hat ein hybrid-elektrisches Fahrzeug, auf welches die zweite Ausführungsform angewendet wird, einen Aufbau wie in 1 gezeigt. Im folgenden werden für gleiche Komponenten wie in denen aus der ersten Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen benutzt, und die Erklärung dieser Komponente wird ausgelassen.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur in den Steuerungen, die beim Bremsen durch die Fahrzeug-ECU 22 ausgeführt werden. Bezüglich anderer Steuerungen als den Steuerungen beim Bremsen, welche nun folgend beschrieben werden sollen, ist die zweite Ausführungsform die gleiche wie die erste Ausführungsform, so dass die Erklärung solcher Steuerungen ausgelassen wird.
Wenn das Gaspedal 30 losgelassen wird, führt die Fahrzeug-ECU 22, anstatt des Flussdiagramms aus 2, welches in der ersten Ausführungsform benutzt wird, eine Steuerungsroutine zum Bremsen gemäß eines Flussdiagramms aus 4 durch, und zwar zu Intervallen einer vorbestimmten Steuerungsperiode.
Erstens liest in Schritt S201 die Fahrzeug-ECU 22 eine Drehzahl Nm des Elektromotors 6, welche durch den Drehzahlsensor 36 detektiert wurde, und detektiert dann in Schritt S202 einen gegenwärtig benutzten Gang GP, basierend auf Informationen, welche vom Getriebe 8 zugeleitet werden (Gangdetektionsmittel).
Dann setzt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S203 ein angefordertes Bremsdrehmoment Tr, nämlich ein Drehmoment, welches vom Getriebe 8 übertragen werden soll, um eine geeignete Verzögerung des hybrid-elektrischen Fahrzeugs 1 zu erhalten, auf der Basis der Drehzahl Nm des Elektromotors 6, welche in Schritt S201 gelesen wird, und auf Basis des gegenwärtig in Benutzung befindlichen Ganges Gp, welcher in Schritt S202 detektiert wurde.
Das angeforderte Bremsdrehmoment Tr wird für jeden Gang des Getriebes 8 separat gesetzt, wie in der durchgezogenen Linie im oberen Graphen von 5 gezeigt. Das angeforderte Bremsdrehmoment Tr für jeden Gang hat eine Charakteristik, dass es erhöht wird, wenn sich die Drehzahl des Elektromotors 6 erhöht. Wie in 5 gesehen werden kann, wird für den Gang für die höchste Geschwindigkeit das größere angeforderte Bremsdrehmoment Tr gesetzt.
Durch das Setzen des größeren angeforderten Bremsdrehmoments für den Gang für die höchste Geschwindigkeit kann der Unterschied im an die Antriebsräder übertragenen Bremsdrehmoment durch jeden Gang des Getriebes 8 reduziert werden. Dazu kann die Differenz der Verzögerung, welche durch Benutzen jedes Ganges erhalten wird, und der Schaltungsschock, welcher durch das Herunterschalten hervorgerufen wird, reduziert werden.
Die Fahrzeug-ECU 22 hat dieses zuvor gespeicherte angeforderte Bremsdrehmoment Tr, und liest in Schritt S203 ein angefordertes Bremsdrehmoment Tr entsprechend der Drehzahl Nm des Elektromotors 6 und des gegenwärtig in Benutzung befindlichen Ganges Gp.
Dann setzt in Schritt S204 die Fahrzeug-ECU 22 ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu, nämlich eine maximale regenerative Bremskraft, welche durch den Elektromotor 6 regenerierbar ist, und zwar bei der Drehzahl Nm des Elektromotors 6, ewlche in Schritt S201 gelesen wird. Das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu wird relativ zur Drehzahl des Elektromotors 6 bestimmt, abhängig von der Spezifikation des Elektromotors 6. Wie aus dem oberen Graphen aus 5 ersichtlich, welcher das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu in strichpunktierter Linie zeigt, hat das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu eine Charakteristik, die im unteren Drehzahlbereich konstant ist, und zusammen mit der Erhöhung der Drehzahl des Elektromotors 6 im höheren Drehzahlbereich abnimmt.
Wie aus 5 ersichtlich, ist das angeforderte Bremsdrehmoment Tr für den ersten Gang gleich oder kleiner als das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu, bei und unter einer Drehzahl N1 des Elektromotors 6 und größer als das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu über der Drehzahl N1 des Elektromotors 6. Bezüglich des angeforderten Bremsdrehmoments Tr für den zweiten bis fünften Gang ist das Größenverhältnis zwischen dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr und dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleichermaßen umgekehrt bei den Drehzahlen N2, N3, N4 und N5 des Elektromotors 6.
Die Fahrzeug-ECU 22 hat ein solches zuvor gespeichertes oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu und liest und setzt ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu entsprechend der Drehzahl Nm des Elektromotors 6, welche in Schritt S201 gelesen wird.
Es soll angemerkt werden, dass, wenn der SOC der Batterie 18 auf ein derart hohes Level angestiegen ist, dass es zu Überladungen führen kann, oder wenn die Möglichkeit besteht, dass der Elektromotor 6 oder die Batterie 18 überhitzen, dann kann das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu aus 5 nicht generiert werden, weil die regenerative Bremsung des Elektromotors 6 begrenzt ist.
Daher beurteilt die Fahrzeug-ECU 22 beim Setzen des oberen Grenz-Bremsdrehmoments in Schritt S204, ob das obere Grenz-Bremsdrehmoment nach unten hin korrigiert werden muss, auf der Basis von Informationen, welche die Betriebszustände des Elektromotors 6 wiederspiegeln. Die Informationen, welche die Betriebszustände des Elektromotors 6 wiederspiegeln, umfassen die Temperatur des Elektromotors 6, den SOC der Batterie 18 und die Temperatur der Batterie 18, welche von der Inverter-ECU 26 und der Batterie-ECU 28 zugeleitet werden.
Wenn die Fahrzeug-ECU 22 beurteilt, dass die Abwärtskorrektur nicht notwendig ist, setzt die Fahrzeug-ECU 22 ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu entsprechend einer Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu, welche mit der strichpunktierten Linie in 5 gezeichnet ist, ohne Veränderung. Wenn die Fahrzeug-ECU 22 beurteilt, dass die Herabkorrektur notwendig ist, setzt die Fahrzeug-ECU 22 ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu' entsprechend einer Charakteristikkurve des oberen Grenz- Bremsdrehmoments, welche in der zweifach-strichpunktierten Linie in 5 gezeichnet ist, welche durch Abwärtskorrektur der Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu, die mit der strichpunktierten Linie in 5 gezeichnet ist, erhalten wird, auf der Basis der oben genannten Informationen.
Die Steuerungen, die unter Nutzung des korrigierten oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu' durchgeführt wurden, werden nun beschrieben. Erstens werden die Steuerungen beschrieben, welche unter Benutzung des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu ohne die Abwärtskorrektur durchgeführt werden.
In Schritt S205 setzt die Fahrzeug-ECU 22 einen Standardgang (vorbestimmter Gang) Gs auf der Basis der Charakteristikkurve des angeforderten Bremsdrehmoments Tr, welches zum Setzen des angeforderten Bremsdrehmoments Tr in Schritt S203 benutzt wurde, und auf der Basis der Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu, welches zum Setzen des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu in Schritt S204 benutzt wurde. Der Standardgang Gs ist der Gang für die niedrigste Geschwindigkeit von all denjenigen Gängen, für die die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr innerhalb des Variationsbereichs, in welchem die Drehzahl des Elektromotors 6 variiert, wenn das Fahrzeug auf einer virtuell ebenen Straße gebremst wird, umgekehrt ist. Das Setzen des Standardganges Gs wird nun im Detail beschrieben.
Wenn das Gaspedal 30 losgelassen wird, während das Fahrzeug fährt, und das Fahrzeug gebremst wird, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8, allmählich herunterzuschalten, und zwar entsprechend dem Abnehmen der Fahrgeschwindigkeit, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 detektiert wird, und folgt dabei einer Gangschaltungstabelle zum Herunterschalten, welche zuvor gesetzt wurde.
Der untere Graph von 5 zeigt mit der durchgezogenen Linie, wie die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und die Drehzahl des Elektromotors 6 sich verändern, wenn das Fahrzeug auf einer virtuell ebenen Straße gebremst wird. Es muss angemerkt werden, dass der untere Graph von 5, gerade strichpunktierte Linien, die Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Drehzahl des Elektromotors 6 für jeden Gang des Getriebes 8 repräsentieren. Diese geraden Linien werden nun folgend bezeichnet als "Geschwindigkeitswechsellinien". Die Gangschaltungstabelle zum Herunterschalten wird derart gesetzt, dass, wenn die Fahrgeschwindigkeit, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 detektiert wird, zu V4, V3, V2 und V1 hin abnimmt, das Getriebe 8 vom fünften in den vierten Gang, vom vierten in den dritten Gang, vom dritten in den zweiten Gang und vom zweiten in den ersten Gang entsprechend herunterschaltet.
Bezogen auf 5, und angenommen, dass die maximale praktische Fahrgeschwindigkeit des hybrid-elektrischen Fahrzeugs 1 V5 ist, und dass während das Fahrzeug auf einer virtuell ebenen Straße mit dem fünften Gang in Benutzung fährt, das Gaspedal 30 losgelassen wird, so beginnt das Fahrzeug zu bremsen. Wenn die Fahrgeschwindigkeit abnimmt, nimmt die Drehzahl des Elektromotors 6 entlang der geraden Linie auf der Geschwindigkeitswechsellinie für den fünften Gang ab. Wenn die Fahrgeschwindigkeit zu V4 hin abnimmt, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8, vom fünften in den vierten Gang herunterzuschalten. Entsprechend verändert sich die Drehzahl des Elektromotors 6 von der Geschwindigkeitswechsellinie für den fünften Gang zur Geschwindigkeitswechsellinie für den vierten Gang, wie in der durchgezogenen Linie in 5 gezeigt, und nimmt dadurch zu.
Wenn das Fahrzeug weiterhin nach dem Herunterschalten in den vierten Gang gebremst wird, nimmt die Drehzahl des Elektromotors 6 entlang der durchgezogenen Linie auf der Geschwindigkeitswechsellinie für den vierten Gang ab. Wenn die Fahrgeschwindigkeit zu V3 hin abnimmt, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8 zum Herunterschalten vom vierten in den dritten Gang. Entsprechend verändert sich die Drehzahl des Elektromotors 6 von der Geschwindigkeitswechsellinie für den vierten Gang zur Geschwindigkeitswechsellinie für den dritten Gang, wie in der durchgezogenen Linie in 5 gezeigt, und nimmt dadurch zu.
Wenn das Fahrzeug weiterhin nach dem Herunterschalten in den dritten Gang bremst, nimmt die Drehzahl des Elektromotors 6 entlang der durchgezogenen Linie auf der Geschwindigkeitswechsellinie für den dritten Gang ab. Wenn die Fahrgeschwindigkeit zu V2 hin abnimmt, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8 zum Herunterschalten vom dritten in den zweiten Gang. Die Drehzahl des Elektromotors 6 verändert sich entsprechend von der Geschwindigkeitswechsellinie für den dritten Gang zur Geschwindigkeitswechsellinie für den zweiten Gang, wie in der durchgezogenen Linie in 5 gezeigt, und nimmt dadurch zu.
Dann, wenn das Fahrzeug immer noch nach dem Herunterschalten in den zweiten Gang bremst, nimmt die Drehzahl des Elektromotors 6 entlang der durchgezogenen Linie auf der Geschwindigkeitswechsellinie für den zweiten Gang ab. Wenn die Fahrgeschwindigkeit zu V1 hin abnimmt, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8 zum Herunterschalten vom zweiten in den ersten Gang. Entsprechend verändert sich die Drehzahl des Elektromotors 6 von der Geschwindigkeitswechsellinie für den zweiten Gang zur Geschwindigkeitswechsellinie für den ersten Gang, wie in der durchgezogenen Linie in 5 gezeigt, und nimmt dadurch zu.
Wie oben beschrieben, nimmt die Drehzahl des Elektromotors 6 allmählich zu, wenn die Fahrgeschwindigkeit abnimmt, wenn auch mit Wiederholungen des Zunehmens und Abnehmens, welche durch das Herunterschalten hervorgerufen werden, wenn das hybridelektrische Fahrzeug 1, welches auf der virtuell ebenen Straße fährt, beginnt, zu bremsen. Bei diesem Bremsen ist die maximale Drehzahl des Elektromotors 6 bei der Fahrgeschwindigkeit V5 Nr.
Daher ist in der ersten Ausführungsform der Bereich bei und unter dieser Drehzahl Nr der normale Drehzahlbereich beim Bremsen des Fahrzeugs. Daher erreicht die Drehzahl des Elektromotors 6 diese Drehzahl Nr nur, wenn das Fahrzeug mit dem Elektromotor 6 gebremst werden muss, welche mit einer relativ hohen Drehzahl dreht, wie beispielsweise auf einem abschüssigen Hang.
Entsprechend der Beziehung zwischen der Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu, welches in strichpunktierter Linie gezeichnet ist, und der Charakteristikkurve des angeforderten Bremsdrehmoments Tr, welches in durchgezogener Linie in 5 gezeichnet ist, gibt es zwei Gänge, nämlich den vierten Gang und den fünften Gang, für welche die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr innerhalb dieses normalen Drehzahlbereichs umgekehrt ist. Das heißt, die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr für den fünften Gang ist umgekehrt zur Drehzahl N4 des Elektromotors 6, und die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr für den fünften Gang ist umgekehrt zur Drehzahl N5 des Elektromotors 6.
In Schritt S205 setzt die Fahrzeug-ECU 22 als dem Standardgang Gs den Gang für die höchste Geschwindigkeit von all denjenigen Gängen, für die die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr innerhalb des normalen Drehzahlbereichs umgekehrt ist, nämlich den fünften Gang im vorliegenden Fall.
Nach Schritt S205 beurteilt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S206, ob der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp, welcher in Schritt S202 detektiert wird, der Standardgang Gs ist, welcher in Schritt S205 gesetzt wird, oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der Standardgang Gs. Weil der Standardgang Gs, welcher in Schritt S205 gesetzt wird, dieses Mal der fünfte Gang ist, lässt die Fahrzeug-ECU 22 die Prozedur in Schritt S207 fortlaufen, wenn der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang innerhalb des ersten bis dritten Gangs liegt, und wenn es der vierte oder fünfte Gang ist, lässt die Fahrzeug-ECU 22 die Prozedur in Schritt S210 fortlaufen.
Zuerst nehmen wir an, dass der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang unter dem ersten bis dritten Gang liegt. Dann lässt die Fahrzeug-ECU 22 die Prozedur in Schritt S207 fortlaufen, wo die Fahrzeug-ECU 22 beurteilt, ob das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu, welches in Schritt S204 gesetzt wird, gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, welches in Schritt S203 gesetzt wird.
Wenn die Fahrzeug-ECU 22 entscheidet, dass das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, dann ist das angeforderte Bremsdrehmoment Tr nur durch den Elektromotor 6 generierbar. Daher löst die Fahrzeug- ECU 22 in Schritt S208 die Kupplung 4. Dann befiehlt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S209 der Inverter-ECU 26, den Elektromotor 6 anzusteuern, ein regeneratives Bremsdrehmoment zu generieren, welches gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist. Damit ist der Steuerkreis zu dieser Zeit beendet.
Wenn die Inverter-ECU 26 diesen Befehl von der Fahrzeug-ECU 22 empfängt, betreibt sie den Elektromotor 6 als einen elektrischen Generator und stellt die vom Elektromotor 6 an die Batterie 18 geleitete Energie durch Mittel des Inverters 20 ein, wodurch der Elektromotor 6 angesteuert wird, ein regeneratives Bremsdrehmoment zu generieren, welches gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist.
Nachdem der gegenwärtige Steuerkreis auf diese Weise beendet wird, wird der nächste Steuerkreis von Schritt S201 nochmals durchgeführt. Insbesondere liest die Fahrzeug-ECU 22 eine Drehzahl Nm des Elektromotors 6, welche durch den Drehzahlsensor 36 in Schritt S201 detektiert wird, und detektiert einen gegenwärtig in Benutzung befindlichen Gang Gp in Schritt S202. Dann setzt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S203 und S204 ein angefordertes Bremsdrehmoment Tr und ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu entsprechend der Drehzahl Nm des Elektromotors 6.
Dann setzt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S205 ein Standardgang Gs auf der Basis der Charakteristikkurve des angeforderten Bremsdrehmoments Tr, welches benutzt wurde, um das angeforderte Bremsdrehmoment Tr in Schritt S203 zu setzen, und auf der Basis der Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu, welches benutzt wurde, um das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu in Schritt S204 zu setzen. Dann beurteilt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S206, ob der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp der Standardgang Gs ist, oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der Standardgang Gs.
Wenn die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S206 beurteilt, dass der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp immer noch ein Gang für eine niedrige Geschwindigkeit als der Standardgang Gs ist, dann beurteilt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S207, ob das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr.
Daher wird, solange wie der gegenwärtige in Benutzung befindliche Gang Gp ein Gang für eine niedrigere Geschwindigkeit als der Standardgang Gs ist, und das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu größer oder gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist, die Kupplung gelöst und der Elektromotor 6 angesteuert, ein regeneratives Bremsdrehmoment zu generieren, welches gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist. Folglich bremst das hybrid-elektrische Fahrzeug 1.
Derweil kann der Elektromotor 6 nicht selbst ein regeneratives Bremsdrehmoment generieren, welches gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist, wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu, welches in Schritt S204 gesetzt wird, kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, welches in Schritt S203 gesetzt wird. Daher kuppelt nach Schritt S207 in Schritt S210 die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4 ein und setzt die Prozedur dann in Schritt S211 fort.
In Schritt S211 befiehlt die Fahrzeug-ECU 22 der Motor-ECU 24, die Treibstoffzufuhr zum Motor 2 zu stoppen. Gemäß diesem Befehl stoppt die Motor-ECU 24 die Treibstoffzufuhr zum Motor 2.
Dann setzt in Schritt S212 die Fahrzeug-ECU 22 ein regeneratives Bremsdrehmoment Tm, welches durch den Elektromotor 6 zu generieren ist, und zwar durch Subtrahieren eines Bremsdrehmoments Te, welches durch den Motor 2 generiert wird, zu welchem die Treibstoffzufuhr in Schritt S211 gestoppt wurde, vom angeforderten Bremsdrehmoment Tr, welches in Schritt S203 gesetzt wird, und setzt die Prozedur dann in Schritt S213 fort.
In Schritt S213 befiehlt die Fahrzeug-ECU 22 der Inverter-ECU 26, den Elektromotor 6 anzusteuern, das regenerative Bremsdrehmoment Tm zu generieren, welches im Schritt S212 in der beschriebenen Weise gesetzt wird. Entsprechend diesem Kommando steuert die Inverter-ECU 26 den Elektromotor 6 an und beendet den gegenwärtigen Steuerkreis.
Folglich werden das Bremsdrehmoment Te, welches durch den Motor 2 mit gestoppter Treibstoffzufuhr generiert wird, und das regenerative Bremsdrehmoment Tm, welches durch den Elektromotor 6 generiert wird, der als ein Generator betrieben wird, an das Getriebe 8 übertragen und an die Antriebsräder 16 übertragen, nachdem sie einem Geschwindigkeitswechsel durch das Getriebe 8 unterworfen wurden, so dass das Fahrzeug bremst. Hier wird das Fahrzeug mit einer geeigneten Verzögerung gebremst, weil die Summe des Bremsdrehmoments Te des Motors 2 und des regenerativen Bremsdrehmoments Tm des Elektromotors 6 gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist.
Im nächsten Steuerkreis setzt die Fahrzeug-ECU 22 ein angefordertes Bremsdrehmoment Tr und ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu in der oben beschriebenen Art und Weise, und setzt einen Standardgang Gs in Schritt S205. Dann, wenn die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S206 entscheidet, dass der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp immer noch ein Gang für eine geringere Geschwindigkeit ist als der Standardgang Gs, beurteilt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S207, ob das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr.
Wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu immer noch kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, wird die Kupplung 4 eingekuppelt gehalten, und der Motor 2 und der Elektromotor 6 werden derart angesteuert, dass die Summe des Bremsdrehmoments Te des Motors 2 und das regenerative Bremsdrehmoment Tm des Eelektromotors 6 gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist, und zwar in der bereits beschriebenen Art und Weise. Folglich wird das hybrid-elektrische Fahrzeug 1 sowohl durch den Motor 2 als auch durch den Elektromotor 6 gebremst.
Wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, wird die Kupplung in Schritt S208 gelöst, so dass das hybridelektrische Fahrzeug 1 nur durch die regenerative Bremskraft des Elektromotors 6 gebremst wird, welche auf das Getriebe 8 übertragen wird, wie bereits oben beschrieben.
Daher wird in der Situation, in der der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang ein Gang für eine niedrige Geschwindigkeit ist als der Standardgang Gs, ein Schaltvorgang zwischen dem Bremsen durch den Motor 2 und dem Elektromotor 6 und dem Bremsen nur durch den Elektromotor 6 getätigt, und zwar durch Ansteuern des eingekuppelten/gelösten Zustandes der Kupplung 4, abhängig davon, ob das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr.
Im vorliegenden Fall sind wie aus 5 ersehen werden kann, die Drehzahlen in N1, N2 und N3, über welchen das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, über dem normalen Drehzahlbereich für den Elektromotor 6 beim Bremsen. Daher wird beispielsweise, wenn das Fahrzeug auf einer virtuell ebenen Straße gebremst wird, die Kupplung 4 eingekuppelt gehalten, und das Fahrzeug wird nur durch das regenerative Bremsdrehmoment des Elektromotors 6 gebremst, welches als ein Bremsdrehmoment an das Getriebe 8 übertragen wird. Nur wenn ein Gang für eine niedrigere Geschwindigkeit benutzt wird, und die Drehzahl des Elektromotors 6 über dem normalen Drehzahlbereich ansteigt, wie beim Bremsen auf einem abschüssigen Hang, besteht die Möglichkeit, dass das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu kleiner wird als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, so dass die Kupplung 4 eingekuppelt wird.
Solange wie der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp ein Gang für eine niedrigere Geschwindigkeit ist als der Standardgang Gs, ist daher die Frequenz der Kupplungsbetätigungen sehr niedrig, so dass die Verminderung des Fahrgefühls vermieden werden kann, auch wenn die Kupplung eingekuppelt/ausgekuppelt wird, abhängig von der Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr.
Derweil lässt die Fahrzeug-ECU 22 die Prozedur nicht in Schritt S207 fortlaufen, sondern setzt nach Schritt S206 direkt in Schritt S210 fort, wenn der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp, welcher in Schritt S202 detektiert wird, der in Schritt S205 gesetzte Standardgang Gs ist, oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der Standardgang Gs, nämlich der vierte oder fünfte Gang. In Schritt S210 wird die Kupplung 4 eingekuppelt, und in Schritt S211 wird die Treibstoffzufuhr zum Motor 2 gestoppt. Dann werden in Schritt S212 und S213 der Motor 2 und der Elektromotor 6 derart angesteuert, dass die Summe des Bremsdrehmoments Te des Motors 2 und das regenerative Bremsdrehmoment Tm des Elektromotors 6 leicht dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr ist, und zwar in der bereits beschriebenen Art und Weise.
Ebenso lässt in den nächsten und fortfolgenden Steuerkreisen die Fahrzeug-ECU 22 die Prozedur von Schritt S206 zu Schritt S210 fortlaufen, und zwar solange, wie der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp der Standardgang Gs ist, oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der Standardgang Gs. Folglich wird die Kupplung 4 in Schritt S210 eingekuppelt gehalten, und die Treibstoffzufuhr zum Motor 2 wird in Schritt S211 gestoppt. Weiterhin werden in Schritt S212 und S213 der Motor 2 und der Elektromotor 6 derart angesteuert, dass die Summe des Bremsdrehmoments Te des Motors 2 und das regenerative Bremsdrehmoment Tm des Elektromotors 6 gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr sind.
Daher wird die Kupplung 4 solange eingekuppelt gehalten, wie der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp der Standardgang Gs ist, oder ein größerer Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der Standardgang Gs, und zwar nicht nur, wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr, sondern auch wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment Tr.
Wie oben erwähnt, ist der Standardgang Gs der vierte Gang, wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu unter Benutzung der charakteristischen Kurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu ohne Abwärtskorrektur gesetzt wird. Daher wird, wenn der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang der vierte oder fünfte Gang ist, die Kupplung 4 eingekuppelt, unabhängig von der Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr.
Wie aus 5 ersichtlich, ist die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr bei der Drehzahl N4 für den vierten Gang und bei der Drehzahl N5 für den fünften Gang umgekehrt. Diese Drehzahlen N4 und N5 sind innerhalb des normalen Drehzahlbereichs beim Bremsen des Fahrzeugs. Daher wird, wenn es derart angeordnet ist, dass die Kupplung eingekup pelt/gelöst wird, abhängig von der Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr, wie in dem Fall mit dem ersten bis dritten Gang, die Kupplung 4 zwischen Einkuppeln und Auskuppeln geschaltet, auch wenn das Fahrzeug auf einer virtuell ebenen Straße gebremst wird, was die Herabsetzung des Fahrgefühls hervorruft.
In der zweiten Ausführungsform wird dennoch, solange wie der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang der Standardgang Gs, nämlich der vierte Gang, ist, oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der Standardgang Gs, die Kupplung 4 eingekuppelt gehalten, unabhängig von der Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr, und zwar wie oben beschrieben. Dies reduziert die Frequenz der Kupplungsbetätigungen 4, so dass das Fahrgefühl verbessert werden kann.
Es ist anzumerken, dass bei einer derartigen Fahrzeugbremsung die Fahrzeug-ECU 22 eine Steuerung zum Wechseln der Gänge des Getriebes 8 je nach Erforderlichkeit durchführt, und zwar getrennt von den oben beschriebenen Steuerungen. In diesem Zusammenhang führt die Fahrzeug-ECU 22 die Steuerung des Einkuppelns/Auskuppelns der Kupplung 4 je nach Erforderlichkeit durch. Die Steuerung des Einkuppelns/Auskuppelns der Kupplung 4, was durch das Wechseln der Gänge des Getriebes 8 begleitet ist, wird unabhängig von den oben genannten Steuerungen durchgeführt.
Nun soll eine Beschreibung von dem Fall gegeben werden, in dem die Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments beim Setzen des oberen Grenz-Bremsdrehmoments in Schritt S204 abwärts korrigiert wird, weil die regenerative Bremsung des Elektromotors 6 wegen dem Ansteigen des SOC der Batterie 18 oder der Möglichkeit des Überhitzens des Elektromotors 6 oder der Batterie 18 begrenzt werden muss.
In einem derartigen wie oben erwähnten Fall wird die Fahrzeug-ECU 22 ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment Tu' gemäß der Charakteristikkurve, welche durch die Abwärtskorrektur der Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu erhalten wird, auf der Basis der Informationen, wie beispielsweise der Temperatur des Elektromotors 6, des SOC der Batterie 18, der Temperatur der Batterie 18 etc. In 5 wird ein Beispiel der Abwärtskorrektur der Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu' in der zweifach-strichpunktierten Linie gegeben. Es kann derart eingerichtet werden, dass die Menge der Abwärtskorrektur gemäß dem Zustand des Elektromotors 6 und der Batterie 18 angemessen variiert wird, anstatt fixiert zu sein.
Nach dem Setzen des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu' in Schritt S204 auf diese Weise setzt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S205 einen Standardgang Gs auf der Basis der Charakteristikkurve des angeforderten Bremsdrehmoments Tr, welches zum Setzen des angeforderten Bremsdrehmoments Tr in Schritt S203 benutzt wurde, und auf der Basis der Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu', welches zum Setzen des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu' in Schritt S204 benutzt wurde.
Wie aus 5 ersichtlich, ist die Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu' unter der Charakteristikkurve des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu. Daher ist die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu' und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr nicht nur für den ersten und fünften Gang, sondern auch für den dritten Gang bei der Drehzahl N3' des Elektromotors 6 umgekehrt, welche innerhalb des normalen Drehzahlbereichs liegt. Mit anderen Worten ist für den dritten bis fünften Gang die Drehzahl des Elektromotors 6, bei welcher das Größenverhältnis zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr umgekehrt ist, innerhalb des normalen Drehzahlbereichs angeordnet. Daher wird der dritte Gang, welcher ein Gang für die niedrigste Geschwindigkeit dieser drei Gänge ist, als ein Standardgang Gs gesetzt.
Nach dem Setzen des Standardganges Gs in Schritt S205 auf diese Weise beurteilt die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S206, ob der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp der Standardgang ist oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der Standardgang Gs.
Die in Schritt S210 bis S213 durchgeführten Steuerungen, in denen die Fahrzeug-ECU 22 in Schritt S206 beurteilt, ob der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang Gp der Standardgang Gs ist oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der Standardgang Gs, sind so wie oben beschrieben. Insbesondere wird die Kupplung eingekuppelt gehalten, unabhängig von der Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr, weil der Standardgang Gs der dritte Gang ist, wenn der gegenwärtig in Benutzung befindliche Gang unter dem dritten bis fünften Gang liegt.
Wenn es derart angeordnet ist, dass die Kupplung 4 eingekuppelt/ausgekuppelt wird, nur abhängig vom Größenverhältnis zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu', welches durch die Abwärtskorrektur des oberen Grenz-Bremsdrehmoments Tu erhalten wird, und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr, dann wird die Kupplung 4 innerhalb des normalen Drehzahlbereichs betrieben, auch wenn das Fahrzeug mit dem gegenwärtig in Benutzung befindlichen dritten Gang gebremst wird, was die Verminderung des Fahrgefühls hervorruft. Dennoch kann es durch Setzen des Standardganges Gs, basierend auf dem abwärts korrigierten oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu', wie oben beschrieben, eingerichtet werden, dass, auch wenn der dritte Gang in Benutzung befindlich ist, die Kupplung 4 eingekuppelt gehalten wird, unabhängig von der Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment Tu und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr. Dies kann eine Verbesserung des Fahrgefühls bringen.
Es soll angemerkt werden, dass die obige Beschreibung sich auf das Beispiel bezieht, in dem das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu zum oberen Bremsdrehmoment Tu' hin abwärts korrigiert wird, so dass der dritte Gang als der Standardgang Gs gesetzt wird. Wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu weiterhin abwärts korrigiert wird, so dass das Größenverhältnis zwischen dem angeforderten Bremsdrehmoment für den zweiten Gang und das obere Grenz-Bremsdrehmoment bei einer Drehzahl für den Elektromotor 6 innerhalb des normalen Drehzahlbereichs umgekehrt wird, dann wird der zweite Gang als der Standardgang Gs gesetzt. In diesem Fall wird die Kupplung solange das Fahrzeug mit dem zweiten Gang oder einem Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der gegenwärtig in Benutzung befindliche zweite Gang gebremst wird, die Kupplung 4 eingekuppelt gehalten, unabhängig von der Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz- Bremsdrehmoment und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr. Dies kann ebenfalls eine Verbesserung des Fahrgefühls hervorrufen.
Wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu weiterhin abwärts korrigiert wird, so dass die Größenbeziehung zwischen dem angeforderten Bremsdrehmoment für den ersten Gang und dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment bei einer Drehzahl für den Elektromotor 6 innerhalb des normalen Drehzahlbereichs liegt, dann wird der erste Gang als der Standardgang Gs gesetzt. In diesem Fall wird, egal, welcher Gang beim Bremsen gegenwärtig in Benutzung befindlich ist, die Kupplung eingekuppelt gehalten, unabhängig von der Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment und dem angeforderten Bremsdrehmoment Tr. Dies kann ebenso eine Verbesserung des Fahrgefühls mit sich bringen.
Mit dem Obigem wurden die erste und zweite Ausführungsform der Steuereinrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt.
Beispielsweise ist in den beschriebenen Ausführungsformen die Treibstoffzufuhr zum Motor 2 gestoppt, wenn das Bremsdrehmoment des Motors 2 zusammen mit dem Bremsdrehmoment des Elektromotors 6 benutzt wird. Es kann derart angeordnet sein, dass zusätzlich dazu eine Abgasbremsvorrichtung, welche im Abgasabschnitt des Motors 2 vorgesehen ist, derart betrieben wird, dass ein größeres Bremsdrehmoment erhalten werden kann.
In den beschriebenen Ausführungsformen sind das obere Grenz-Bremsdrehmoment Tu und das angeforderte Bremsdrehmoment Tr auf der Basis der Drehzahl des Elektromotors 6 gesetzt, welche durch den Drehzahlsensor 36 detektiert wird. Es kann dennoch modifiziert werden, dass anstatt der Drehzahl des Elektromotors 6 die Drehzahl, welche gemäß der Variation der Drehzahl des Elektromotors 6 variiert, etwas wie die Ausgangsdrehzahl des Getriebes 8 detektiert wird und dann zur Drehzahl für den Elektromotor 6 zur Nutzung umgewandelt wird.
In den beschriebenen Ausführungsformen ist der Motor 2 ein Dieselmotor. Der Typ des Motors ist dennoch nicht auf diesen begrenzt, sondern kann beispielsweise auch ein Benzinmotor sein.
In den beschriebenen Ausführungsformen ist der Elektromotor 6 ein permanentmagnetischer Synchron-Elektromotor. Der Typ des Elektromotors 6 ist dennoch nicht auf die diesen begrenzt, sondern kann jeder sein, der als ein Motor und als ein Generator betrieben werden kann.
In den beschriebenen Ausführungsformen ist das Getriebe 8 ein Automatikgetriebe mit fünf Vorwärtsgängen. Die Anzahl der Vorwärtsgänge ist genau wie der Typ des Getriebes nicht auf diese limitiert. Das Getriebe kann ein stufenloses Getriebesystem, ein manuelles Getriebe oder dergleichen sein.
Es ist offensichtlich, dass die zuvor beschriebene Erfindung auf viele verschiedene Arten variiert werden kann. Derartige Variationen sind nicht als ein Abweichen vom Gedanken und dem Schutzbereich der Erfindung zu verstehen, und es ist beabsichtigt, dass alle Modifikationen innerhalb des Schutzbereiches der folgenden Ansprüche eingeschlossen sind, wie es für einen Fachmann offensichtlich sein wird.

Claims

Steuereinrichtung für ein hybrid-elektrisches Fahrzeug welche derart eingerichtet ist, dass eine Antriebskraft eines Motors (2) und eine Antriebskraft eines Elektromotors (6) über ein Getriebe (8) auf Antriebsräder (16) übertragen werden können, und dass der Motor (2) und das Getriebe (8) durch Mittel einer Kupplung (4) mechanisch verbunden und getrennt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung umfasst: ein Drehzahl-Detektionsmittel (36) welches zur Detektion der Drehzahl des Elektromotors (6) eingerichtet ist; und ein Steuermittel (22) welches während des Bremsens des Fahrzeuges ein oberes Grenz-Bremsdrehmoment (Tu, Tu') setzt, welches vom Elektromotor (6) generierbar ist, und ein angefordertes Bremsdrehmoment (Tr), welches vom Motor (2) und vom Elektromotor (6) erhalten werden soll, auf der Basis einer vom Drehzahl-Detektionsmittel (36) detektierten Drehzahl (Nm), und wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment (Tu, Tu') gleich oder größer als das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) ist die Kupplung (4) löst und den Elektromotor (6) ansteuert das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) zu generieren, und wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment (Tu, Tu') kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) die Kupplung (4) einkuppelt und den Motor (2) und den Elektromotor (6) derart ansteuert, dass die Summe eines durch den Motor (2) generierten Bremsdrehmomentes (Te) und eines durch den Elektromotor (6) generierten Bremsdrehmomentes (Tm) gleich dem angeforderten Bremsdrehmoment (Tr) ist.
Steuereinrichtung für das hybrid-elektrische Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment (Tu, Tu') kleiner ist als das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) das Steuermittel (22) die Treibstoffzufuhr zum Motor (2) stoppt und den Elektromotor (6) ansteuert ein Bremsdrehmoment (Tm) zu generieren, welches gleich einer Differenz zwischen dem angeforderten Bremsdrehmoment (Tr) und einem Bremsdrehmoment (Te) ist, welches mit dem Motor mit gestoppter Treibstoffzufuhr generiert wurde.
Steuereinrichtung für das hybrid-elektrische Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (8) ein Automatikgetriebe ist, welches dazu ausgebildet ist entsprechend eines Abnehmens der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges beim Bremsen herunterzuschalten; und wenn die vom Drehzahl-Detektionsmittel (36) detektierte Drehzahl (Nm) größer ist als eine vorbestimmte Drehzahl (Nx), welche über einem Variationsbereich liegt in welchem die Drehzahl des Elektromotors (6) variiert wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße gebremst wird, das Steuermittel (22) das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) derart setzt, dass das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) größer ist als das obere Grenz-Bremsdrehmoment (Tu), und wenn die vom Drehzahl-Detektionsmittel (36) detektierte Drehzahl (Nm) gleich oder kleiner ist als die vorbestimmte Drehzahl (Nx), das Steuermittel (22) das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) derart setzt, dass das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) gleich oder kleiner ist als das obere Grenz-Bremsdrehmoment (Tu).
Steuereinrichtung für das hybrid-elektrische Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) derart gesetzt wird, dass das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) ansteigt wenn die Drehzahl des Elektromotors (6) ansteigt, wobei die Anstiegsrate des angeforderten Bremsdrehmomentes tiefer in einem vorbestimmten Bereich liegt, welcher nahe und unterhalb der vorbestimmten Drehzahl (Nx) liegt, als in dem anderen Bereich.
Steuereinrichtung für das hybrid-elektrische Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (8) eine Vielzahl von Vorwärtsgängen hat; die Steuereinrichtung weiterhin ein Gang-Detektionsmittel (S202) umfasst, welches zum Detektieren eines in Benutzung befindlichen Vorwärtsganges (Gp) des Getriebes (8) eingerichtet ist; und das Steuermittel (22) das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr) in Abhängigkeit vom in Benutzung befindlichen Gang (Gp) setzt, welcher durch das Gang-Detektionsmittel (S202) detektiert wurde, und wenn der durch das Gang-Detektionsmittel (S202) detektierte in Benutzung befindliche Gang (Gp) ein vorbestimmter Gang (Gs) oder ein Gang für eine höhere Geschwindigkeit als der vorbestimmte Gang (Gs) ist, das Steuermittel (22) die Kupplung (4) einkuppelt, auch wenn das obere Grenz-Bremsdrehmoment (Tu, Tu') gleich oder größer ist als das angeforderte Bremsdrehmoment (Tr).
Steuereinrichtung für das hybrid-elektrische Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (8) ein Automatikgetriebe ist, welches dazu ausgebildet ist entsprechend der Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges beim Bremsen herunterzuschalten; und der vorbestimmte Gang (Gs) ein Gang für die niedrigste Geschwindigkeit ist, von all denjenigen Gängen für welche die Größenbeziehung zwischen dem oberen Grenz-Bremsdrehmoment (Tu, Tu') und dem angeforderten Bremsdrehmoment (Tr) innerhalb eines Variationsbereiches umgekehrt ist, in welchem die Drehzahl des Elektromotors (6) variiert wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straße gebremst wird.
Steuereinrichtung für das hybrid-elektrische Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (22) das obere Grenz-Bremsdrehmoment (Tu') durch Korrigieren eines regenerativen (Tu) setzt, welches durch den Elektromotor (6) generierbar ist, abhängig von der Drehzahl (Nm) des Elektromotors (6), durch Beachten der anderen Betriebsbedingungen des Elektromotors (6) als der Drehzahl, und als den vorbestimmten Gang (Gs) einen Gang für die niedrigste Geschwindigkeit von all denjenigen Gängen wählt, für welche die Größenbeziehung zwischen dem korrigierten oberen Grenz-Bremsdrehmoment (Tu') und dem angeforderten Bremsdrehmoment (Tr) innerhalb des Variationsbereiches umgekehrt ist.