DE102006000249B4

DE102006000249B4 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren einer Fahrzeugantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006000249B4
Application number: DE102006000249.0A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kamada; Atsushi Tabata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2014-07-10
Anticipated expiration: 2026-05-27
Also published as: DE102006000249A1; US7373933B2; JP4229088B2; JP2006327509A; US20060270519A1

Abstract

Steuervorrichtung einer Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (8) als Antriebsleistungsquelle, einer zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) zum Unterstützen des Verbrennungsmotors (8) bei der Abgabe der Antriebsleistung und einer Abgasrezirkulationsvorrichtung (64) zum Rezirkulieren eines Teils des Abgases des Verbrennungsmotors (8) zu einem Einlasssystem, mit: einer Steuereinrichtung (40) zum Steuern eines Betriebs der zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2), so dass eine durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung (64) bereitgestellte Abgasrezirkulationsmenge größer als oder gleich wie eine erste Abgasrezirkulationsmenge wird, die auf der Grundlage eines Lastzustands des Verbrennungsmotors (8) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasrezirkulationsmenge einem Schwellwert für die zweite Antriebsleistungsquelle zur Unterstützung des Verbrennungsmotors bei der Abgabe von Antriebsleistung der Fahrzeugantriebsvorrichtung entspricht, wobei die erste Abgasrezirkulationsmenge größer eingerichtet wird, wenn zumindest einer der Parameter, die aus der Verbrennungsmotordrehzahl und dem Verbrennungsmotordrehmoment bestehen, niedriger ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung/ein Steuerverfahren einer Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor, einer zweiten Antriebsleistungsquelle, die den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung unterstützt, und einer Abgasrezirkulationsvorrichtung zum Rezirkulieren eines Teils des Abgases des Verbrennungsmotors zu einem Einlasssystem. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Technologie zum Steuern des Lastzustands des Verbrennungsmotors zum Mindern einer Verschlechterung des Abgases.
Fahrzeuge, die mit einer Emissionsgasrezirkulationsvorrichtung, einer sogenannten EGR-Vorrichtung, versehen sind, die einen Teil des Abgases eines Verbrennungsmotors, wie z. B. eines Dieselverbrennungsmotors oder Ähnlichem, zu dem Einlasssystem zurückbringt, dieses nämlich zu dem Einlasssystem rezirkuliert, um die Menge der Emission von NOx (Stickstoffoxide) zu verringern, sind gut bekannt. Siehe beispielsweise die JP 2004-197703 A ; die JP 2004-204778 A ; und die JP 6-4344 U . Bei solchen Fahrzeugen ist ein EGR-Ventil in einem EGR-Durchgang vorgesehen, der einen Abgasdurchgang und einen Einlassdurchgang des Verbrennungsmotors verbindet. Der Betrag des Öffnens/Schließens des EGR-Ventils wird gemäß dem Betriebszustand, z. B. dem Lastzustand, des Verbrennungsmotors gesteuert, um eine Abgasrückflussmenge (Abgasrezirkulationsmenge oder EGR-Menge) einzustellen, die die Menge des Abgases ist, das zurückgeführt wird, oder eine Abgasrückflussrate (Abgasrezirkulationsrate oder EGR-Rate), die die Abgasrückflussmenge mit Bezug auf die Menge der einströmenden Luft angibt.
Wenn jedoch der Einlassunterdruck sich verringert, wenn der Verbrennungsmotor zu einem Betriebszustand mit höherer Last wechselt, kann sich die EGR-Rate verringern, so dass die NOx-Emissionsmenge (Stickstoffoxide) nicht verringert werden kann. Wenn darüber hinaus die Abgasrezirkulationsvorrichtung (die EGR-Vorrichtung) in einem Bereich mit hoher Verbrennungsmotorlast betrieben werden soll, vermehren sich die Partikelstoffe (PM) in dem Abgas; es besteht nämlich die Möglichkeit, dass die Leistungsfähigkeit des EGR wesentlich in dem Bereich mit hoher Verbrennungsmotorlast behindert werden kann.
Die JP 11173173 A betrifft eine Abgasrückführungssteuerungseinrichtung eines Hybridfahrzeugs. Dabei wird der Öffnungsgrad eines Abgasrückführungsventils in Abhängigkeit einer Verbrennungsmotordrehzahl geändert.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend angegebenen Umstände gemacht. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung/ein Steuerverfahren, das die Verschlechterung des Abgases mindert, für eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor und einer zweiten Antriebsleistungsquelle zu schaffen, die die den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung unterstützt.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Steuervorrichtung gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen 1 und 4 sowie einem Steuerverfahren gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen 8 und 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt a) weist eine Steuervorrichtung einer Fahrzeugantriebsvorrichtung einen Verbrennungsmotor als Antriebsleistungsquelle, eine zweite Antriebsleistungsquelle, die den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung unterstützt, und eine Abgasrezirkulationsvorrichtung auf, die einen Teil eines Abgases des Verbrennungsmotors zu einem Einlasssystem rezirkuliert, und b) weist die Steuervorrichtung ebenso eine Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle zum Unterstützen des Verbrennungsmotors bei der Abgabe der Antriebsleistung unter Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle auf, so dass eine Abgasrezirkulationsmenge, die durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, größer oder gleich einer ersten Abgasrezirkulationsmenge wird, die auf der Grundlage eines Lastzustands des Verbrennungsmotors eingestellt wird.
Die Unterstützung für den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung wird durch die Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle so durchgeführt, dass die Abgasrezirkulationsmenge, die durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, größer oder gleich der ersten Abgasrezirkulationsmenge wird. Daher wird es möglich, den Verbrennungsmotor in einem Zustand niedriger Last zu versetzen, in dem die Abgasrezirkulationsmenge, die sich verringert, wenn der Verbrennungsmotor zu Zuständen höherer Last wechselt, die größer als oder gleich wie die erste Abgasrezirkulationsmenge ist. Anders gesagt wird durch Ausdehnen der Bereiche, in denen die Abgasrezirkulationsmenge, die größer als oder gleich wie die erste Abgasrezirkulationsmenge ist, durch Versetzen des Verbrennungsmotors in einen Zustand niedriger Last beeinflusst wird, eine Verschlechterung des Abgases gemindert. Ferner kann, da die Unterstützung für den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung durch die Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle durchgeführt wird, die zum Fahren des Fahrzeugs notwendige Abgabe auch dann sichergestellt werden, wenn der Verbrennungsmotor in einen Zustand niedriger Last versetzt ist.
Vorzugsweise führt gemäß einem zweiten Gesichtspunkt die Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle eine Unterstützung für den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle nicht durch, wenn die Abgasrezirkulationsmenge, die durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, größer als oder gleich wie eine zweite Abgasrezirkulationsmenge ist, die größer als die erste Abgasrezirkulationsmenge eingestellt wird. Aufgrund dieser Anordnung verschwindet in einem Zustand niedriger Last des Verbrennungsmotors, in dem die Abgasrezirkulationsmenge, die durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, grundsätzlich groß ist, der Energieverlust, der mit der Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle verknüpft ist.
Ferner weist gemäß einem dritten Gesichtspunkt a) eine Steuervorrichtung der Fahrzeugantriebsvorrichtung einen Verbrennungsmotor als Antriebsleistungsquelle, eine zweite Antriebsleistungsquelle, die den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung unterstützt, und eine Abgasrezirkulationsvorrichtung auf, die einen Teil eines Abgases des Verbrennungsmotors zu einem Einlasssystem rezirkuliert, und b) weist die Steuervorrichtung ebenso eine Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle zum Unterstützen des Verbrennungsmotors bei der Abgabe der Antriebsleistung durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle auf, so dass eine Abgasrezirkualtionsrate, die durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, größer als oder gleich wie eine erste Abgasrezirkulationsrate wird, die auf der Grundlage eines Lastzustands des Verbrennungsmotors eingestellt wird.
Die Unterstützung für den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung wird durch die Steuereinrichtung der zweiten Antriebsleistungsquelle durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle so durchgeführt, dass die Abgasrezirkulationsrate, die durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, größer als oder gleich wie die erste Abgasrezirkulationsrate wird. Daher wird es möglich, den Verbrennungsmotor in einen Zustand niedriger Last zu versetzen, in dem die Abgasrezirkulationsrate, die sich verringert, wenn der Verbrennungsmotor zu Zuständen höherer Last wechselt, größer als oder gleich wie die erste Abgasrezirkulationsrate ist. Anders gesagt wird durch Ausdehnen der Bereiche, in denen die Abgasrezirkulationsrate, die größer als oder gleich wie die erste Abgasrezirkulationsrate ist, durch Versetzen des Verbrennungsmotors in einen Zustand niedriger Last beeinflusst wird, eine Verschlechterung des Abgases gemindert. Da ferner die Unterstützung für den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung durch die Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle durchgeführt wird, kann die zum Fahren des Fahrzeugs notwendige Abgabe auch dann sichergestellt werden, wenn der Verbrennungsmotor in einen Zustand niedriger Last versetzt ist.
Vorzugsweise führt gemäß einem vierten Gesichtspunkt die Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle die Unterstützung für den Verbrennungsmotor beim Abgeben der Antriebsleistung durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle nicht durch, wenn die Abgasrezirkulationsrate, die durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, größer als oder gleich wie eine zweite Abgasrezirkulationsrate ist, die größer als die erste Abgasrezirkulationsrate ist. Aufgrund dieser Anordnung verschwindet in einem Zustand niedriger Last des Verbrennungsmotors, in dem die Abgasrezirkulationsrate, die durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, grundsätzlich hoch ist, der Energieverlust, der mit der Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle verknüpft ist.
Ebenso weist a) eine Steuervorrichtung einer Fahrzeugantriebsvorrichtung einen Verbrennungsmotor als Antriebsleistungsquelle eine zweite Antriebsleistungsquelle auf, die den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung unterstützt, und b) weist die Steuervorrichtung ebenso eine Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle zum Unterstützen des Verbrennungsmotors bei der Abgabe der Antriebsleistung durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle auf, so dass eine Abgasmenge des Verbrennungsmotors geringer als oder gleich wie eine vorbestimmte Abgasmenge wird, die auf der Grundlage eines Lastzustands des Verbrennungsmotors eingestellt wird. Daher wird die Unterstützung für den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung durch die Steuereinrichtung der zweiten Antriebsleistungsquelle durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle so durchgeführt, dass die Abgasmenge des Verbrennungsmotors geringer als oder gleich wie die vorbestimmte Abgasmenge ist, die auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors eingestellt wird. Daher wird es möglich, den Verbrennungsmotor in einen Zustand niedriger Last zu versetzen, in dem die Abgasmenge, die sich erhöht, wenn der Verbrennungsmotor zu Zuständen höherer Last wechselt, geringer als oder gleich wie die vorbestimmte Abgasmenge ist. Anders gesagt wird durch Ausdehnen der Bereich, in denen die Abgasmenge, die geringer als oder gleich wie die vorbestimmte Abgasmenge ist, durch Versetzen des Verbrennungsmotors in den Zustand niedriger Last beeinflusst wird, eine Verschlechterung des Abgases gemindert. Da ferner die Unterstützung für den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung durch die Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle durchgeführt wird, kann die zum Fahren des Fahrzeugs notwendige Abgabe auch dann sichergestellt werden, wenn der Verbrennungsmotor in einen Zustand niedriger Last versetzt ist.
Ebenso weist gemäß einem fünften Gesichtspunkt die Steuervorrichtung der Fahrzeugantriebsvorrichtung ferner eine Leistungsübertragungsvorrichtung, die die Abgabe des Verbrennungsmotors auf ein Antriebsrad überträgt, und eine Leistungsübertragungszustandssteuereinrichtung zum Steuern eines Leistungsübertragungszustands der Leistungsübertragungsvorrichtung auf, so dass eine Verringerung des Antriebsdrehmoments an den Antriebsrädern auch dann gemindert wird, wenn die Abgabe des Verbrennungsmotors sich verringert, wie z. B. dann, wenn es nicht möglich ist, die Unterstützung für den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung durch die Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle durchzuführen. Aufgrund dieser Anordnung kann durch Verringern der Abgabe des Verbrennungsmotors, nämlich durch Verringern des Lastzustands des Verbrennungsmotors die Abgasrezirkulationsmenge oder die Abgasrezirkulationsrate sichergestellt werden und kann die Abgasmenge verringert werden. Ferner macht es die Steuerung des Leistungsübertragungszustands der Leistungsübertragungsvorrichtung möglich, die Verschlechterung der Fahrleistungsfähigkeit des Fahrzeugs zu verhindern, die durch die verringerte Verbrennungsmotorabgabe verursacht wird, und stellt somit eine gute Fahrleistungsfähigkeit sicher.
Vorzugsweise werden als Verbrennungsmotor, der als Antriebsleistungsquelle vorgesehen wird, Brennkraftmaschinen einschließlich eines Benzinverbrennungsmotors, eines Dieselverbrennungsmotors verbreitet verwendet. Die zweite Leistungsantriebsquelle, die den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung unterstützt, kann lediglich als Beispiel ein Elektromotor sein.
Ferner kann die Leistungsübertragungsvorrichtung als Beispiel ein Getriebe, eine Sperrkupplung, die an einem Drehmomentwandler vorgesehen ist, sein. Wenn es nicht möglich ist, die Unterstützung für den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung durch die Steuereinrichtung für die zweite Antriebsleistungsquelle durch die Verwendung der zweiten Antriebsleistungsquelle durchzuführen, um die Abgasrezirkulationsmenge oder die Abgasrezirkulationsrate, die durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellt wird, größer als oder gleich wie die erste Abgasrezirkulationsmenge oder die erste Abgasrezirkulationsrate zu machen, die auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors eingestellt wird, wird der Leistungsübertragungszustand der Leistungsübertragungsvorrichtung gesteuert. Insbesondere kann das Getriebe zu einer Schaltstufe geringerer Geschwindigkeit, z. B. einem niedrigeren Gang, geschaltet werden oder kann die Sperrkupplung ausgerückt werden oder kann der Schlupfbetrag über die Leistungsübertragungszustandssteuereinrichtung verringert werden, so dass auch dann, wenn die Abgabe des Verbrennungsmotors sich verringert, die Verringerung des Antriebsdrehmoments an den Antriebsrädern gemindert wird.
Vorzugsweise ist das Getriebe aus einem oder aus einer Kombination von verschiedenartigen Platengetriebemehrstufengetrieben aufgebaut, die beispielsweise vier Vorwärtsstufen, fünf Vorwärtsstufen, sechs Vorwärtsstufen oder mehrere Schaltstufen haben, in denen eine geeignete von einer Vielzahl von Schaltstufen durch wahlweises Kuppeln von Drehelementen einer Vielzahl von Planetengetriebensätzen über Reibungseingriffsvorrichtungen gebildet wird. Stufenlose Riemengetriebe können ebenso verwendet werden, bei denen ein Leistungsübertragungsriemen, der als Leistungsübertragungselement dient, an einem Paar variabler Riemenscheiben angeordnet ist, deren wirksame Durchmesser variabel sind, und wobei daher das Übersetzungsverhältnis stufenlos und kontinuierlich geändert werden kann. Stufenlose Toroidalgetriebe können ebenso verwendet werden, bei denen ein Paar Konuselemente um eine gemeinsame Mittelachse gedreht wird und eine Vielzahl von Walzen, die jeweils um eine Drehachse drehbar sind, die die gemeinsame Mittelachse schneidet, durch die zwei Konuselemente eingefasst sind, und bei dem das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich durch Ändern des Schnittwinkels zwischen der gemeinsamen Mittelachse und den Drehachsen der Walzen geändert wird. Manuelle Synchroneingriffsgetriebe mit zwei parallelen Achsen können ebenso verwendet werden, bei denen eine Vielzahl von Drehzahländerungszahnrädern, die ständig in kämmendem Eingriff sind, zwischen zwei Achsen vorgesehen sind und ein Paar der Drehzahländerungszahnräder wahlweise in einen Leistungsübertragungszustand durch eine Synchronisationsvorrichtung versetzt wird. Ebenso sind manuelle Synchroneingriffsgetriebe mit zwei parallelen Achsen anwendbar, die den vorstehend genannten manuellen Synchroneingriffsgetrieben mit zwei parallelen Achsen ähnlich sind, aber die zwischen Schaltstufen über eine Synchronisationsvorrichtung automatisch umschalten können, die durch ein hydraulisches Stellglied betrieben wird. Noch eine weitere Option ist ein automatisches Getriebe mit einem Differenzialmechanismus, der beispielsweise aus einer Planetengetriebevorrichtung aufgebaut ist, um Leistung von dem Verbrennungsmotor zu einem ersten Elektromotor und einer Ausgangswelle zu übertragen, und wobei ein zweiter Elektromotor an einer Ausgangswelle des Differenzialmechanismus vorgesehen ist. Aufgrund des Differenzialbetriebs des Differenzialmechanismus wird ein Hauptanteil der Leistung des Verbrennungsmotors mechanisch auf die Antriebsräder übertragen und wird der verbleibende Anteil der Leistung von dem Verbrennungsmotor elektrisch unter Verwendung eines elektrischen Pfads von dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor so übertragen, dass das Übersetzungsverhältnis beispielsweise elektrisch geändert wird. Noch eine weitere Option ist eine Hybridfahrzeugantriebsvorrichtung, die als elektrisches stufenloses Getriebe funktioniert. Dieses sind nur einige Beispiele von Betrieben, die mit der vorliegenden Erfindung verbindet werden könnten, und diese Liste soll nicht abschließend sein oder die Erfindung beschränken.
Ferner kann die Einbauhaltung des Getriebes relativ zu dem Fahrzeug die Querrichtung sein, in die die Achse des Getriebes sich in der Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt, wie es bei dem FF-Fahrzeug (mit Frontmotor und Vorderradantrieb) oder Ähnlichem der Fall ist, oder in Längsrichtung, wobei die Achse des Getriebes sich in die Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, wie es bei FR-Fahrzeugen (mit Frontmotor und Hinterradantrieb) und dergleichen der Fall ist.
Vorzugsweise werden als vorstehend erwähnter Reibungseingriffsvorrichtungen Hydraulikreibungseingriffsvorrichtungen einschließlich einer Mehrscheibenbauart, bei der Elemente durch ein Hydraulikstellglied eingerückt werden, Einscheibenkupplungen oder -bremsen, Riemenbremsen verbreitet verwendet. Die Ölpumpe, die das Betriebsöl zum Einrücken der Hydraulikreibungseingriffsvorrichtungen zuführt, kann beispielsweise eine Ölpumpe sein, die durch eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle betrieben wird, um das Betriebsöl auszustoßen, oder kann eine Ölpumpe sein, die durch einen dafür vorgesehenen Elektromotor betrieben wird, der getrennt von der Fahrzeugantriebsleistungsquelle vorgesehen ist. Die Kupplungen oder Bremsen können elektromagnetische Eingriffsvorrichtungen, beispielsweise elektromagnetische Kupplungen, Magnetpartikelkupplungen wie auch Hydraulikreibungseingriffsvorrichtungen sein. Diese Beispiele sollen ebenfalls nicht abschließend sein oder die Erfindung beschränken.
Ferner ist es geeignet, dass die Antriebsleistungsquelle und das Getriebe betriebsfähig miteinander gekoppelt sind. Beispielsweise kann ein pulsationsabsorbierender Dämpfer (Schwingungsdämpfungsvorrichtung), eine Sperrkupplung, eine mit einem Dämpfer ausgestattete Sperrkupplung, eine Fluidleistungsübertragungsvorrichtung zwischen der Antriebsleistungsquelle und dem Getriebe angeordnet sein. Es ist ebenso möglich, dass die Antriebsleistungsquelle und die Eingangswelle des Getriebes ständig gekoppelt sind. Die Fluidleistungsübertragungsvorrichtung kann ein mit einer Sperrkupplung ausgestatteter Drehmomentwandler, eine Fluidkupplung sein.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung, die Abschnitte einer Fahrzeugantriebsvorrichtung darstellt, auf die eine Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet werden kann;
2 ist ein Nomogramm, das den Betrieb des in 1 gezeigten Automatikgetriebes darstellt;
3 ist eine Betriebstabelle, die Beziehungen zwischen den Gangwechselstufen des Automatikgetriebes und Kombinationen von Betrieben von Eingriffselementen zeigt, die zum Einrichten der Gangwechselstufen benötigt werden;
4 ist eine Darstellung, die die in 1 gezeigte Antriebsvorrichtung und dergleichen darstellt und enthält ebenso ein Blockdiagramm, das Abschnitte eines Steuersystems darstellt, das bei dem Fahrzeug zum Steuern der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist;
5 ist ein Beispiel eines EGR-Ratenkennfelds, das empirisch auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors bestimmt ist, der durch die Verbrennungsmotordrehzahl und das Verbrennungsmotordrehmoment ausgedrückt wird, und im Voraus gespeichert wird;
6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das Abschnitte von Steuerfunktionen einer in 4 gezeigten elektronischen Steuervorrichtung darstellt;
7 ist ein Beispielsatz von Betriebsarten, die bei der in 1 gezeigten Fahrzeugantriebsvorrichtung möglich sind;
8 ist ein Diagramm, das die Einstellung eines EGR-Ratengrenzwerts zeigt, der über ein EGR-Ratenkennfeld gelegt ist, wie in 5 gezeigt ist;
9 zeigt ein Beispiel der Einstellung von Drehmomentunterstützungsbeträgen für eine Drehmomentunterstützung, die durch die Verwendung eines ersten Motorregenerators und/oder eines zweiten Motorgenerators durchgeführt wird, so dass die EGR-Rate größer als oder gleich wie ein EGR-Ratengrenzwert wird;
10 ist ein Beispiel eines Kennfelds einer NOx-Emissionsmenge, das empirisch auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors bestimmt ist, der durch die Verbrennungsmotordrehzahl und das Verbrennungsmotordrehmoment ausgedrückt wird, und im Voraus gespeichert wird;
11 ist ein Beispiel eines Kennfelds der CO₂-Emissionsmenge, das empirisch auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors bestimmt ist, der durch die Verbrennungsmotordrehzahl und das Verbrennungsmotordrehmoment ausgedrückt wird, und im Voraus gespeichert wird;
12 ist ein Diagramm, das die Einstellung NOx-Emissionsmengengrenzwerten beispielhaft darstellt, die über ein NOx-Emissionsmengenkennfeld gelegt ist, wie in 10 gezeigt ist;
13 ist ein Diagramm, das die Einstellung von CO₂-Emissionsmengengrenzwerten beispielhaft darstellt, die über ein CO₂-Emissionsmengenkennfeld gelegt ist, wie in 11 gezeigt ist;
14 zeigt ein Beispiel der Einstellung des Drehmomentunterstützungsbetrags basierend auf der Ist-Gangwechselstufe des Automatikgetriebes;
15 zeigt ein Beispiel eines Kraftstoffwirtschaftlichkeitskennfelds, das empirisch auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors bestimmt ist, der durch die Verbrennungsmotordrehzahl und das Verbrennungsmotordrehmoment ausgedrückt wird, und im Voraus gespeichert wird;
16 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Abschnitt des Steuerbetriebs der in 4 gezeigten elektronischen Steuervorrichtung zeigt, nämlich einen Steuerbetrieb der Minderung der Verschlechterung eines Emissionsgases;
17 ist ein Zeitdiagramm, das einen Steuerbetrieb darstellt, der durchgeführt wird, wenn die Drehmomentunterstützung unter Verwendung eines Elektromotors zu dem Zeitpunkt eines Beschleunigungsbetriebs mit dem hinzugefügten Niederdrücken eines Beschleunigerpedals nicht durchgeführt wird; und
18 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Steuerbetriebs zeigt, der durch das Ablaufdiagramm von 16 gezeigt ist, nämlich einen Steuerbetrieb, der durchgeführt wird, wenn die Drehmomentunterstützung unter Verwendung des Elektromotors zu dem Zeitpunkt des Beschleunigungsbetriebs mit dem hinzugefügten Niederdrücken des Beschleunigerpedals durchgeführt wird.
1 ist ein Diagramm, das die Konstruktion einer Fahrzeugantriebsvorrichtung, im Folgenden als „Antriebsvorrichtung” bezeichnet, 6 darstellt, die bei einem Fahrzeug vorgesehen ist, auf das die Erfindung angewendet wird. Die Antriebsvorrichtung 6 besteht aus einem Getriebegehäuse 12, das als drehungsloses Element vorgesehen ist, das an einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist, und einem ersten Motorgenerator MG1 als erster Elektromotor, einer Sperrkupplung Ci, einem zweiten Motorgenerator MG2 als zweiten Elektromotor und einem automatischen Stufengetriebe, im Folgenden als „Automatikgetriebe” bezeichnet, 10, die sequenziell um eine gemeinsame Achse in dem Getriebegehäuse 12 angeordnet sind. Dieses Automatikgetriebe 10 besteht aus einer Eingangswelle 16, die mechanisch mit einer Kurbelwelle 9 eines Dieselverbrennungsmotors, im Folgenden als „Verbrennungsmotor” bezeichnet, 8 als Antriebsleistungsquelle ausschließlich über die Sperrkupplung Ci gekoppelt ist, einem ersten Drehzahländerungsabschnitt 20, der hauptsächlich aus einem ersten Planetengetriebesatz 18 aufgebaut ist, einem zweiten Drehzahländerungsabschnitt 26, der hauptsächlich aus einem zweiten Planetengetriebesatz 22 und einem dritten Planetengetriebesatz 24 aufgebaut ist, und einer Ausgangswelle 28, die sequenziell angeordnet sind. Das Automatikgetriebe 10 ändert die Drehzahl der Eingangswelle 16 und gibt die Drehung von der Ausgangswelle 28 ab. Die Eingangswelle 16 funktioniert als ausgangsseitiges Drehelement der Sperrkupplung Ci und funktioniert gleichzeitig als Eingangsdrehelement des Automatikgetriebes 10 ebenso. Die Ausgangswelle 28 entspricht einem Ausgangsdrehelement des Automatikgetriebes 10 und treibt drehbar beispielsweise rechte und linke Antriebsräder 32 sequenziell über einen Differenzialgetriebesatz (Enddrehzahlreduktionseinrichtung) 30, ein Paar Achsen an, wie 6 entnehmbar ist. Der erste Motorgenerator MG1 ist direkt betriebsfähig mit dem Verbrennungsmotor 8 gekoppelt und der zweite Motorgenerator MG2 ist direkt betriebsfähig mit der Eingangswelle 16 gekoppelt. Da außerdem die Antriebsvorrichtung 6 symmetrisch um ihre Achse aufgebaut ist, zeigt das Diagramm von 1 nicht einen Abschnitt der Antriebsvorrichtung 6 unterhalb ihrer Achse.
Der erste Planetengetriebesatz 18 ist ein Doppelritzelplanetengetriebesatz und weist ein Sonnenrad R1, mehrere Paare von Ritzeln P1, die miteinander kämmend eingreifen, einen Träger CA1, der die Ritzel P1 drehbar um ihre eigene Achsen und um die gemeinsame Achse stützt, und einen Zahnkranz R1 auf, der mit dem Sonnenrad S1 über die Ritzel P1 kämmend eingreift. Der Träger CA1 ist mit der Eingangswelle 16 gekoppelt, so dass er drehbar angetrieben wird. Das Sonnenrad S1 ist nicht drehbar einstückig mit dem Getriebegehäuse 12 fixiert. Der Zahnkranz R1 funktioniert als Zwischenausgangselement und überträgt eine Drehung auf den zweiten Drehzahländerungsabschnitt 26, während dessen Drehzahl relativ zu derjenigen der Eingangswelle 16 verringert wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Pfad zum Übertragen der Drehung der Eingangswelle 16 auf den zweiten Drehzahländerungsabschnitt 26 ohne Ändern der Drehzahl vorgesehen, der ein erster Zwischenausgangspfad PA1 der Übertragungsdrehung bei einem vorbestimmten konstanten Drehzahländerungsverhältnis (= 1,0) ist. Der erste Zwischenausgangspfad PA1 weist einen direkt gekoppelten Pfad PA1a zum Übertragen einer Drehung von der Einganswelle 16 auf den zweiten Drehzahländerungsabschnitt 26 ohne die Übertragung durch den ersten Planetengetriebesatz 18 und einen indirekten Pfad PA1b zum Übertragen einer Drehung von der Eingangswelle 16 auf den zweiten Drehzahländerungsabschnitt 26 über den Träger CA1 des ersten Planetengetriebesatzes 18. Als weiterer Pfad zum Übertragen einer Drehung von der Eingangswelle 16 auf den zweiten Drehzahländerungsabschnitt 26 über den Träger CA1, die Ritzel P1, die an dem Träger CA1 angeordnet sind, und den Zahnkranz R1 gibt es einen zweiten Zwischenausgangspfad PA2 zum Übertragen einer Drehung der Eingangswelle 16, während sich die Drehzahl bei einem Drehzahländerungsverhältnis (> 1,0) ändert (sich die Drehzahl verringert), das größer als dasjenige des ersten Zwischenausgangspfads PA1 ist.
Der zweite Planetengetriebesatz 22 ist ein Einzelritzelplanetengetriebesatz und weist ein Sonnenrad S2, Ritzel P2, einen Träger CR2, der die die Ritzel P2 drehbar um ihre eigenen Achsen und um die gemeinsamen Achsen stützt und einen Zahnkranz R2 auf, der mit dem Sonnenrad S2 über die Ritzel P2 kämmend eingreift. Der dritte Planetengetriebesatz 24 ist ein Doppelritzelplanetengetriebesatz und weist ein Sonnenrad S3, eine Vielzahl von Paaren von Ritzeln P2 und P3, die miteinander kämmend eingreifen, einen Träger CA3, der die Ritzel P2 und P3 drehbar um ihre eigenen Achsen und um die gemeinsame Achse stützt, und einen Zahnkranz R3 auf, der mit dem Sonnenrad S3 über die Ritzel P2 und P3 kämmend eingreift.
Bei dem zweiten Planetengetriebesatz 22 und dem dritten Planetengetriebesatz 24 sind die Träger CA2 und CA3, die drehbar die Ritzel P2 stützen, und die Zahnkränze R2 und R3 als einzelne Träger und einzelnes Zahnrad zur geteilten Verwendung für beide Sätze vorgesehen. Somit werden vier Drehelemente RM1 bis RM4 vorgesehen. Das erste Drehelement RM1 wird nämlich durch das Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebesatzes 22 ausgebildet und ein zweites Drehelement RM2 wird durch die einstückige Kopplung des Trägers CR2 des zweiten Planetengetriebesatzes 22 und des Trägers CA3 und des dritten Planetengetriebesatzes 24 ausgebildet. Ferner wird ein drittes Drehelement RM3 durch das einstückige Koppeln des Zahnkranzes R2 des zweiten Planetengetriebesatzes 22 und des Zahnkranzes R3 des dritten Planentengetriebesatzes 24 ausgebildet und wird ein viertes Drehelemente RM4 durch das Sonnerad S3 des dritten Planetengetriebesatzes 24 ausgebildet.
Das erste Drehelement RM1, das Sonnenrad S2, wird wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt und daher wird dessen Drehung über die erste Bremse B1 angehalten, und wird ebenso wahlweise mit dem Zahnkranz R1 des ersten Planetengetriebesatzes 18 gekoppelt, der ein Zwischenausgangselement ist, insbesondere ein zweiter Zwischenausgangspfad PA2, über eine dritte Kupplung C3. Ferner wird das erste Drehelement RM1 wahlweise mit dem Träger CA1 des ersten Planetengetriebesatzes 18, insbesondere der indirekte Pfad PA1b des ersten Zwischenausgangspfads PA1, über die vierte Kupplung C4 gekoppelt. Das zweite Drehelement RM2, der Träger CA2 und CA3, wird wahlweise mit dem Getriebegehäuse 12 gekoppelt und daher wird dessen Drehung über die zweite Bremse B2 angehalten, und wird ebenso wahlweise mit der Eingangswelle 16, insbesondere dem direkt gekoppelten Pfad PA1a des ersten Zwischenausgangspfads PA1, über die zweite Kupplung C2 gekoppelt. Das dritte Drehelement RM3, der Zahnkranz R2 und R3, wird einstückig mit der Ausgangswelle 28 zum Abgeben einer Drehung gekoppelt. Das vierte Drehelement RM4, das Sonnenrad S3, wird mit dem Zahnkranz R1 über eine erste Kupplung C1 gekoppelt. Außerdem ist jede Bremse B1, B2 und der Kupplungen C1 bis C4 eine hydraulische Reibungseingriffsvorrichtung einer Mehrscheibenbauart oder Ähnliches, die den Reibungseingriff durch einen Hydraulikzylinder versetzt wird.
2 ist ein Nomogramm, in dem die Drehzahlen der Drehelemente des ersten Drehzahländerungsabschnitts 20 und des zweiten Drehzahländerungsabschnitts 26 durch gerade Linien dargestellt sind, wobei eine untere horizontale Linie eine Drehzahl von „0” angibt und die obere horizontale Linie eine Drehzahl von „1,0” angibt, nämlich die gleiche Drehzahl wie diejenige der Eingangswelle 16. Die vertikalen Linien für den ersten Drehzahländerungsabschnitt 20 stellen das Sonnenrad S1, den Zahnkranz R3 und den Träger CA1 in dieser Reihenfolge von links dar. Intervalle dazwischen werden gemäß dem Übersetzungsverhältnis ρ1 bestimmt (= Anzahl der Zähne des Sonnenrads S1/Anzahl der Zähne des Zahnkranzes R1). 2 zeigt beispielsweise den Fall, dass das Übersetzungsverhältnis ρ1 = 0,463 beträgt. Die vertikalen Linien für den zweiten Drehzahländerungsabschnitt 26 stellen das erste Drehelement RM1 (das Sonnenrad S2), das zweite Drehelement RM2 (den Träger CA2 und den Träger CA3), das dritte Drehelement RM3 (der Zahnkranz R2 und der Zahnkranz R3) und das vierte Drehelement RM4 (das Sonnenrad S3) in dieser Reihenfolge von links dar. Die Intervalle dazwischen werden gemäß dem Übersetzungsverhältnis ρ2 des zweiten Planetengetriebesatzes 22 und gemäß dem Übersetzungsverhältnis ρ3 des dritten Planetengetriebesatzes 24 bestimmt. 2 zeigt beispielsweise den Fall, dass das Übersetzungsverhältnis ρ2 = 0,463 beträgt und das Übersetzungsverhältnis ρ3 = 0,415 beträgt.
Aus diesem Nomogramm ist erkennbar, dass dann, wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Bremse B2 eingerückt sind, so dass das vierte Drehelement RM4 bei einer verringerten Drehzahl relativ zu der Eingangswelle 16 über den ersten Drehzahländerungsabschnitt 20 gedreht wird, und so dass die Drehung des zweiten Drehelements RM2 angehalten wird, das dritte Drehelement RM3, das mit der Ausgangswelle 28 gekoppelt ist, bei einer Drehzahl gedreht wird, die durch „1.” dargestellt wird, um somit eine erste Drehzahländerungsstufe „1.” zu bilden, die ein größtes Drehzahländerungsverhältnis hat (= Drehzahl der Eingangswelle 16/Drehzahl der Ausgangswelle 28).
Wenn die erste Kupplung C1 und die erste Bremse B1 eingerückt werden, so dass das vierte Drehelement RM4 bei einer verringerten Drehzahl relativ zu der Eingangswelle 16 über den ersten Drehzahländerungsabschnitt 20 gedreht wird, und so dass die Drehung des ersten Drehelements RM1 angehalten wird, wird das dritte Drehelement RM3 bei einer Drehzahl gedreht, die durch „.2.” dargestellt wird, was somit die zweite Drehzahländerungsstufe „2.” bildet, die ein geringeres Drehzahländerungsverhältnis als die erste Drehzahländerungsstufe „1.” hat.
Wenn die erste Kupplung C1 und die dritte Kupplung C3 eingerückt werden, so dass das vierte Drehelement RM4 und das erste Drehelement RM1 bei einer verringerten Drehzahl relativ zu der Eingangswelle 16 über den ersten Drehzahländerungsabschnitt 20 gedreht werden, so dass der zweite Drehzahländerungsabschnitt 26 als einstückige Einheit gedreht wird, wird das dritte Drehelement RM3 bei einer Drehzahl gedreht, die durch „3.” dargestellt wird, so dass eine dritte Drehzahländerungsstufe „3.” gebildet wird, die ein geringeres Drehzahländerungsverhältnis als die zweite Drehzahländerungsstufe „2.” hat.
Wenn die erste Kupplung C1 und die vierte Kupplung C4 eingerückt werden, so dass das vierte Drehelement RM4 bei einer verringerten Drehzahl zu der Eingangswelle 16 über den ersten Drehzahländerungsabschnitt 20 gedreht wird, und so dass das erste Drehelement RM1 einstückig mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, wird das dritte Drehelement RM3 bei einer Drehzahl gedreht, die durch „4.” dargestellt wird, was somit eine vierte Drehzahländerungsstufe „4.” bildet, die ein geringeres Drehzahländerungsverhältnis als die dritte Drehzahländerungsstufe „3.” hat.
Wenn die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 eingerückt werden, so dass das vierte Drehelement RM4 bei einer verringerten Drehzahl relativ zu der Eingangswelle 16 über den ersten Drehzahländerungsabschnitt 20 gedreht wird, und so dass das zweite Drehelement RM2 einstückig mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, wird das dritte Drehelement RM3 bei einer Drehzahl gedreht, die durch „5.” dargestellt wird, was somit eine fünfte Drehzahländerungsstufe „5.” bildet, die ein geringeres Drehzahländerungsverhältnis als die vierte Drehzahländerungsstufe „4.” hat.
Wenn die zweite Kupplung C2 und die vierte Kupplung C4 eingerückt werden, so dass der zweite Drehzahländerungsabschnitt 26 einstückig mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, wird das dritte Drehelement RM3 bei einer Drehzahl gedreht, die durch „6.” dargestellt wird, nämlich einer Drehzahl, die der Drehzahl der Eingangswelle 16 gleich ist, was somit eine sechste Drehzahländerungsstufe „6.” bildet, die ein geringeres Drehzahländerungsverhältnis als die fünfte Drehzahländerungsstufe „5.” hat. Das Drehzahländerungsverhältnis der sechsten Drehzahländerungsstufe „6.” beträgt 1.
Wenn die zweite Kupplung C2 und die dritte Kupplung C3 eingerückt werden, so dass das erste Drehelement RM1 bei einer verringerten Drehzahl relativ zu der Eingangswelle 16 über den ersten Drehzahländerungsabschnitt 20 gedreht wird, so dass das zweite Drehelement RM2 einstückig mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, wird das dritte Drehelement RM3 bei einer Drehzahl gedreht, die durch „7.” dargestellt wird, was somit eine Drehzahländerungsstufe „7.” bildet, die ein geringeres Drehzahländerungsverhältnis als die sechste Drehzahländerungsstufe „6.” hat.
Wenn die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 eingerückt werden, so dass das zweite Drehelement RM2 einstückig mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, und so dass die Drehung des ersten Drehelements RM1 angehalten wird, wird das dritte Drehelement RM3 bei einer Drehzahl gedreht, die durch „8.” dargestellt wird, was somit eine achte Drehzahländerungsstufe „8.” bildet, die ein geringeres Drehzahländerungsverhältnis als die siebte Drehzahländerungsstufe „7.” hat.
Wenn die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 eingerückt werden, so dass das erste Drehelement RM1 bei einer verringerten Drehzahl über den ersten Drehzahländerungsabschnitt 20 gedreht wird, so dass die Drehung des zweiten Drehelements RM2 angehalten wird, wird das dritte Drehelement RM3 bei einer Drehzahl, die durch „Rev1” dargestellt wird, rückwärts gedreht, eine erste Rückwärtsdrehzahländerungsstufe zu bilden, die ein größtes Drehzahländerungsverhältnis in die Rückwärtsrichtung hat. Wenn die vierte Kupplung C4 und die zweite Bremse B2 eingerückt werden, so dass das erste Drehelement RM1 einstückig mit der Eingangswelle 16 gedreht wird, so dass die Drehung des zweiten Drehelements RM2 angehalten wird, wird das dritte Drehelement RM3 bei einer Drehzahl, die durch „Rev2” dargestellt wird, rückwärts gedreht, was somit eine zweite Rückwärtsdrehzahländerungsstufe „Rev2” bildet, ein geringeres Drehzahländerungsverhältnis als die erste Rückwärtsdrehzahländerungsstufe „Rev1” hat. Die erste Rückwärtsdrehzahländerungsstufe „Rev1” und die zweite Rückwärtsdrehzahländerungsstufe „Rev2” entsprechen der ersten Drehzahländerungsstufe bzw. der zweiten Drehzahländerungsstufe in die Rückwärtsrichtung.
3 ist eine Betriebstabelle zum Erklären der Eingriffselemente zum Bilden von jeder der vorausgehenden Drehzahländerungsstufen und der Drehzahländerungsverhältnisse von diesen, wobei jeweils ein leerer Kreis einen eingerückten Zustand und jeweils eine leere Stelle einen eingerückten Zustand angibt. Die Drehzahländerungsverhältnisse der individuellen Drehzahländerungsstufen werden geeignet durch Übersetzungsverhältnisse ρ1 bis ρ3 des ersten Planetengetriebesatzes 18, des zweiten Getriebesatzes 22 und des dritten Planetengetriebesatzes 24 bestimmt. Wenn beispielsweise ρ1 = 0,463, ρ2 = 0,459 und ρ3 = 0,405 gilt, dann sind die Werte der Drehzahländerungsverhältnisstufe, insbesondere die Verhältnisse zwischen den Drehzahländerungsverhältnissen der individuellen Drehzahländerungsstufen, geeignet und ist die gesamte Drehzahländerungsverhältnisbreite (4,596/0,685) ungefähr so groß wie 6,709 und sind die Drehzahländerungsverhältnisse der Rückwärtsdrehzahländerungsstufen „Rev1” und „Rev2” geeignet. Somit wird eine Änderungsverhältnischarakteristik erhalten, die insgesamt geeignet ist.
Somit werden bei dem Automatikgetriebe 10 dieses Ausführungsbeispiels die acht Vorwärtsdrehzahländerungsschaltstufen durch den ersten Drehzahländerungsabschnitt 20 erzielt, der zwei Zwischenausgangspfade PA1 und PA2 mit unterschiedlichen Drehzahländerungsverhältnissen und dem zweiten Drehzahländerungsabschnitt 26 hat, der zwei Planetengetriebesätze 22, 24 hat, durch das Eingriffsumschalten zwischen den vier Kupplungen C1 bis C4 und den zwei Bremsen B1, B2. Daher ist das Automatikgetriebe mit einer geringen Abmessung aufgebaut und hinsichtlich der Fahrzeuginstallation verbessert. Ferner ermöglicht, wie in 2 gezeigt ist, das Automatikgetriebe 10 dieses Ausführungsbeispiels, eine große Drehzahländerungsverhältnisbreite und geeignete Drehzahländerungsverhältnisstufen einzurichten. Noch weitergehend kann, wie 3 entnehmbar ist, das Schalten zwischen den Drehzahländerungsstufen lediglich durch Ändern von zwei eingerückten Elementen der Kupplungen C1 bis C4 und der Bremsen B1, B2 durchgeführt werden, so dass die Schaltsteuerung einfach ist und das Auftreten eines Schaltstoß beschränkt wird.
4 ist ein Diagramm, das schematisch die Konstruktionen der Antriebsvorrichtung 6, die in 1 gezeigt ist, und dergleichen zeigt, und ist ebenso ein Blockdiagramm, das Abschnitte eines Steuersystems darstellt, die bei dem Fahrzeug vorgesehen sind, um die Antriebsvorrichtung 6 und dergleichen zu steuern. Eine elektronische Steuervorrichtung 40 weist einen sogenannten Mikrocomputer auf, der eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle hat. Durch Durchführen einer Signalverarbeitung gemäß Programmen, die in dem ROM gespeichert sind, unter Verwendung einer zeitweiligen Speicherfunktion des RAM führt die elektronische Steuervorrichtung 40 grundsätzlich beispielsweise eine Abgabesteuerung des Verbrennungsmotors 8, eine Schaltsteuerung zum automatischen Umschalten der Schaltstufe des Automatikgetriebes 10, eine Hybridsteuerung zum Durchführen einer Antriebssteuerung oder einer Regenerationssteuerung des ersten Motorgenerators MG1 oder des zweiten Motorgenerators MG2 und dergleichen durch. Die elektronische Steuervorrichtung 40 ist aus getrennten Abschnitten für die Verbrennungsmotorsteuerung, die Schaltsteuerung, die Hybridsteuerung ausgebildet, wenn das nötig ist.
Wie in 4 gezeigt ist, ist ein Abgasturbinenturbolader, im Folgenden als „Ladevorrichtung” bezeichnet, 54 an einem Einlassrohr 50 und einem Auslassrohr 52 des Verbrennungsmotors 8 vorgesehen. Die Ladevorrichtung 54 hat ein Turbinenlaufrad 53, das durch eine Strömung von Abgas in dem Auslassrohr 52 drehbar betrieben wird, und ein Pumpenlaufrad 51, das innerhalb des Einlassrohrs 50 vorgesehen ist, um die in dem Verbrennungsmotor 8 aufgenommene Einlassluft zu verdichten, und das mit dem Turbinenlaufrad 53 gekoppelt ist. Das Pumpenlaufrad 51 wird durch das Turbinenlaufrad 53 drehbar betrieben. Ein Bypassdurchgang 58, der ein waste-gate-Ventil 56 hat und das Turbinenlaufrad 53 umgeht, ist parallel zu dem Auslassrohr 52 vorgesehen. Der Ladedruck Pa in dem Einlassrohr 50 wird durch Ändern des Verhältnisses zwischen dem Betrag des Abgases, das durch das Turbinenlaufrad 53 strömt, und dem Abgasbetrag, der durch den Durchgang 58 strömt, eingestellt. Außerdem kann anstelle des Abgasturboladers eine Ladevorrichtung der mechanischen Pumpenbauart, die drehbar durch den Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor angetrieben wird, einzig oder in Kombination mit einem Abgasturbolader vorgesehen werden.
Ein Einlassdrosselmechanismus 60 ist in dem Einlassrohr 50 vorgesehen. Der Einlassdrosselmechanismus 60 hat eine Drossel 62, zum Drosseln des Einlassdurchgangs und einen Schrittmotor 61, der die Drossel 62 öffnet und schließt. Wenn beispielsweise der Verbrennungsmotor gestartet wird, wird die Drossel 62 vollständig geöffnet, um weißen Rauch und schwarzen Rauch zu reduzieren. Wenn der Verbrennungsmotor angehalten wird, wird die Drossel 62 vollständig geschlossen, um Schwingungen und Geräuschentwicklungen zu verhindern.
Ferner ist eine Abgasrezirkulationsvorrichtung, im Folgenden als „EGR-Vorrichtung” bezeichnet, 64, die NOx durch Rezirkulieren eines Abschnitts des Abgases in das Einlasssystem verringert und dadurch die Verbrennungstemperatur innerhalb der Zylinder verhindert, zwischen dem Auslassrohr 52 und dem Einlassrohr 50 vorgesehen. Die EGR-Vorrichtung 64 hat eine EGR-Berohrung 65, die das Auslassrohr 52, beispielsweise einen Auslasskrümmer, und das Einlassrohr 50, beispielsweise einen Einlasskrümmer, verbindet, und ein EGR-Ventil 66, das in einem mittleren Abschnitt der EGR-Berohrung 65 vorgesehen ist. Der Öffnungs-/Schließbetrag des EGR-Ventils 66 wird gemäß dem Lastzustand des Verbrennungsmotors 8, beispielweise gemäß dem Einlassunterdruck Pb des Verbrennungsmotors 8 gesteuert, um die Abgasrezirkulationsmenge, im Folgenden als „EGR-Menge” bezeichnet, und die Abgasrezirkulationsrate, im Folgenden als „EGR-Rate” bezeichnet, zu steuern. Beispielsweise kann der Einlassunterdruck Pb des Verbrennungsmotors 8 ein Unterdruck in der Nähe des Drosselventils 62 sein, der direkt an dem EGR-Ventil 66 wirkt, oder kann ebenso durch ein Solenoidventil oder Ähnliches gesteuert werden, um einen Öffnungs-/Schließbetrag des EGR-Ventils 66 zu erzielen, der eine optimale EGR-Menge und eine optimale EGR-Rate basierend auf dem Lastzustand des Verbrennungsmotors 8, wie z. B. der Drehzahl, des Ausgangsdrehmoments mit sich bringt.
Da die EGR-Rate (= EGR-Menge/Einströmungsluftmenge) eine EGR-Menge mit Bezug auf die Einströmungsluftmenge ist, kann die EGR-Menge eindeutig aus der EGR-Rate unter Verwendung der Einströmungsluftmenge als Parameter bestimmt werden. Daher kann die EGR-Rate in diesem Ausführungsbeispiel in die EGR-Menge unter Verwendung der Einströmungsluftmenge als Parameter, beispielsweise durch Multiplizieren der EGR-Rate der Einströmungsluftmenge umgewandelt werden.
5 ist ein Beispiel des Kennfelds (der Beziehung) der EGR-Rate, im Folgenden als „EGR-Ratenkennfeld” bezeichnet, das empirisch auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 bestimmt wird, der durch die Verbrennungsmotordrehzahl NE und das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 8, im Folgenden als „Verbrennungsmotordrehmoment” bezeichnet, TE dargestellt wird, und im Voraus gespeichert wird. Wie in 5 gezeigt ist, verringert sich die EGR-Rate, wenn sich die Verbrennungsmotordrehzahl NE erhöht oder sich das Verbrennungsmotordrehmoment TE erhöht, wenn nämlich der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht.
Unter Rückbezug auf 4 sind verschiedenartige Sensoren, Schalter und dergleichen vorgesehen, einschließlich eines Beschleunigerbetätigungsbetragsensors 68 zum Erfassen des Betrags der Betätigung ACC eines Beschleunigerpedals 67, das ein Beschleunigerbetätigungselement ist, das gemäß dem Betrag einer von dem Fahrer angeforderten Abgabe niedergedrückt wird, eines Verbrennungsmotordrehzahlsensors 70 zum Erfassen der Verbrennungsmotordrehzahl NE (= Drehzahl NMG1 des ersten Motorgenerators MG1), eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 72 zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechend der Drehzahl NOUT der Ausgangswelle 28, eines Eingangswellendrehzahlsensors 74 zum Erfassen der Drehzahl NIN der Eingangswelle 16 des Automatikgetriebes 10 (= Drehzahl der NMG2 des zweiten Motorgenerators MG2), eines Bremsschalters 76 zum Erfassen der Anwesenheit/Abwesenheit der Betätigung einer Fußbremse, die eine Bremse zur gewöhnlichen Verwendung ist, eines Hebelpositionssensors 78 zum Erfassen der Hebelposition PSH (Betätigungsposition) eines Schalthebels 77, eines Verbrennungsmotorwassertemperatursensors zum Erfassen der Kühlwassertemperatur ID des Verbrennungsmotors 8, eines Öltemperatursensors 82 zum Erfassen der Betriebsöltemperatur TOIL des Automatikgetriebes 10, eines Katalysatortemperatursensors 84 zum Erfassen der Temperatur TRE eines Katalysators, der das Abgas reinigt, eines Beschleunigungssensors 86 zum Erfassen der Beschleunigung G des Fahrzeugs, eines SOC-Sensors 88 zum Erfassen des Betrags einer gespeicherten elektrischen Energie (verbleibende Kapazität, Ladezustand) SOC einer Elektrizitätsspeichervorrichtung 87, die mit den Motorgeneratoren MG1, MG2 verbunden ist, eines EGR-Ventilhubsensors 90 zum Erfassen des Hubbetrags (des Öffnungs-/Schließbetrags) des EGR-Ventils 66, eines Abgasmengensensors 92 zum Erfassen der Menge von Abgas einschließlich CO₂NOx, eines Kraftstoffwirtschaftlichkeitssensors 94 zum Erfassen der Kraftstoffverbrauchsrate. Diese Sensoren, Schalter führen der elektronischen Steuervorrichtung 40 Signale und dergleichen zu, die den Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc, die Verbrennungsmotordrehzahl NE (= erste Motorgeneratordrehzahl NMG1), die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Eingangswellendrehzahl NIN (= zweite Motorgeneratordrehzahl NMG2), die Anwesenheit/Abwesenheit der Bremsbetätigung, die Hebelposition PSH des Schalthebels 77, die Kühlwassertemperatur ID, die Öltemperatur TOIL, die Katalysatortemperatur TRE, die Beschleunigung G des Fahrzeugs, die gespeicherte Elektrizitätsmenge SOC, den EGR-Ventilhubbetrag, die Abgasmenge, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit angeben.
Die elektronische Steuervorrichtung 40 gibt Steuersignale zum Steuern der Verbrennungsmotorabgabe ab, beispielsweise ein Kraftstoffzufuhrmengensignal, das die Menge des Kraftstoffs, der zu dem Verbrennungsmotor 8 durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 96 zugeführt wird, steuert, ein Ladedruckeinstellsignal zum Einstellen des Ladedrucks, eine Klimaanlagenvorrichtung zum Betreiben einer elektrischen Klimaanlage, ein Ventilanweisungssignal zum Steuern der Erregung, der Entregung von AT-Schaltsolenoiden 99, die in einem Hydrauliksteuerschaltkreis 98 angeordnet sind, beispielsweise Linearsolenoidventile SL1 bis SL6 (nicht gezeigt), um die Hydraulikstellglieder der Kupplungen C1 bis C4 und der Bremsen B1, B2 des Automatikgetriebes 10 zu betätigen, ein Ventilanweisungssignal zum Steuern der Erregung, Entregung eines Sperrkupplungssteuerventils 10, das in dem Hydrauliksteuerschaltkreis 98 vorgesehen ist, um ein Hydraulikstellglied der Sperrkupplung Ci zu betätigen, ein Steuersignal zum Steuern eines Wandlers 106 durch eine MG1-Steuerung 102 oder eine MG2-Steuerung 104 zum Zweck der Antriebssteuerung, der Leistungserzeugungssteuerung oder Regenerationssteuerung des ersten Motorgenerators MG1 und des zweiten Motorgenerators MG2 ein Anzeigesignal einer Schaltposition (einer Betätigungsposition) zum Betätigen eines Schaltindikators, ein ABS-Betätigungssignal zum Betätigen eines ABS-Stellglieds, das einen Schlupf der Reifen während des Bremsens verhindert, ein Signal zum Betreiben einer elektrischen Heizung, ein Steuersignal für einen Tempomatcomputer.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das Teile von Steuerfunktionen zeigt, die in der elektronischen Steuervorrichtung 40 vorgesehen sind. In 6 führt eine Verbrennungsmotorabgabesteuereinrichtung 110 eine Abgabesteuerung des Verbrennungsmotors 8 durch Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge, die durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 96 bereitgestellt wird, zum Zweck der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung durch. Beispielsweise bestimmt die Verbrennungsmotorabgabesteuereinrichtung 110 die Kraftstoffeinspritzmenge FI auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl NE und des Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc aus einer im Voraus gespeicherten Beziehung, in der die Kraftstoffeinspritzmenge FI durch die Verbrennungsmotordrehzahl NE den Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc als Variablen bestimmt wird. Dann führt die Verbrennungsmotorabgabesteuereinrichtung 110 die Kraftstoffeinspritzmengensteuerung so aus, dass die Kraftstoffeinspritzmenge FI erreicht wird. Ferner rückt zum Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotors 8 die Verbrennungsmotorabgabesteuereinrichtung 110 die Sperrkupplung Ci unter Verwendung des Sperrkupplungssteuerventils 100 aus, das in dem Hydrauliksteuerschaltkreis 98 vorgesehen ist, und treibt drehbar die Kurbelwelle 9 des Verbrennungsmotors 8 durch Betreiben des ersten Motorgenerators MG1 als Elektromotor über die MG1-Steuerung 102 an.
Eine Schaltsteuereinrichtung 112 beurteilt eine Drehzahländerungsstufe (Schaltstufe), die durch das Automatikgetriebe 10 einzustellen ist, beispielsweise aus der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc auf der Grundlage einer im Voraus gespeicherten Beziehung (Schaltkennfeld, Schaltdiagramm), in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc als Parameter verwendet werden. Dann gibt zum Erzielen der ausgewählten Drehzahländerungsstufeschaltsteuereinrichtung 112 eine Schaltanweisung (Schaltabgabe) an den Hydrauliksteuerschaltkreis 98 beispielsweise auf der Grundlage der Einrückbetätigungstabelle von 3 ab, um die Schaltsteuerung zum automatischen Schalten der Drehzahländerungsstufe des Automatikgetriebes 10 auszuführen.
Der Hydrauliksteuerschaltkreis 98 führt gemäß der Schaltanweisung durch die Schaltsteuereinrichtung 112 die Erregung, Entregung und die elektrische Stromsteuerung der Linearsolenoidventile SL1 bis SL6 zum Umschalten der eingerückten oder ausgerückten Zustände der Kupplungen C1 bis C4 und der Bremse B1, B2 aus, so dass eine bestimmte Vorwärtsdrehzahländerungsstufe der ersten Drehzahländerungsstufe „1.” bis zu der achten Drehzahländerungsstufe „8.” oder eine bestimmte Rückwärtsschaltstufe der Rückwärtsdrehzahländerungsstufen „Rev1” und „Rev2” gebildet ist. Gleichzeitig steuert der Hydrauliksteuerschaltkreis 98 den Übergangsöldruck während des Schaltprozesses. Beispielsweise werden für das Hochschalten von 4. auf 5. der Ausrückübergangsöldruck an der Kupplung C4 und der Einrückübergangsöldruck an der Kupplung C2 gesteuert, um die Kupplung C4 auszurücken und die Kupplung C2 einzurücken, die aus der Einrückbetätigungstabelle von 3 erkennbar ist. Hier ist anzumerken, dass verschiedenartige Wege der Schaltsteuerung möglich sind, beispielsweise eine Schaltsteuerung basierend auf dem Beschleunigerbetätigungsbetrag Acc, der Fahrbahnflächenneigung.
Eine Hybridsteuereinrichtung 114 führt eine Öffnungs-/Schließsteuerung der Sperrkupplung Ci, die Antriebssteuerung und die Regenerationssteuerung des ersten Motorgenerators MG1 und des zweiten Motorgenerators MG2. aus, um das Fahrzeug in einer Vielzahl von Betriebsarten zu fahren, die in den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 8 und der Motorgeneratoren MG1, MG2 unterschiedlich sind, wie z. B. ein Motorlauf, ein Verbrennungsmotorlauf, ein Motor- und Verbrennungslauf, gemäß dem Zustand der Fahrt des Fahrzeugs. 7 zeigt einen Satz Beispiele derartiger Betriebsarten, die normalerweise herangezogen werden.
Unter Bezugnahme auf 7 gibt während der Betriebsart „Verbrennungsmotorfahrbetriebsart”, in der das Fahrzeug ausschließlich unter Verwendung des Verbrennungsmotors 8 als Fahrzeugfahrantriebsleistungsquelle gefahren wird, die Hybridsteuereinrichtung 114 eine Anweisung an dem Hydrauliksteuerschaltkreis 98 ab, so dass die Sperrkupplung Ci unter Verwendung des Sperrkupplungssteuerventils 100 eingerückt wird, um die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 direkt zu der Eingangswelle 16 des Automatikgetriebes 10 zu übertragen, und gibt ebenso eine Anweisung an die Verbrennungsmotorabgabesteuereinrichtung 110 ab, so dass der Verbrennungsmotor 8 die notwendige Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs erzeugt. Die „Verbrennungsmotorfahrbetriebsart” wird beispielsweise zum Fahren des Fahrzeugs in dem Fall ausgewählt, dass die verbleibende Kapazität SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung 76 gering wird, oder zum Fahren des Fahrzeugs, in dem eine Antriebsleistung benötigt wird, als in der Motorfahrbetriebsart. Ferner gibt in dem Fall, dass die verbleibende Kapazität SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung 87 gering ist oder Ähnliches, die Hybridsteuereinrichtung 114 eine Anweisung an die MG1-Steuerung 102, so dass der erste Motorgenerator MG1 in einen Leistungserzeugungszustand oder Regenerationszustand versetzt wird, und die erzeugte Energie ED in der Elektrizitätsspeichervorrichtung 87 entsprechend der Notwendigkeit gespeichert wird.
Ferner gibt während der Betriebsart „Motorstart/Fahrbetriebsart”, in der das Fahrzeug unter Verwendung von ausschließlich dem zweiten Motorgenerator MG2 als Fahrzeugfahrantriebsleistungsquelle gestartet und gefahren wird, die Hybridsteuereinrichtung 11 eine Anweisung an den Hydrauliksteuerschaltkreis 98 ab, so dass die Sperrkupplung Ci unter Verwendung des Sperrkupplungssteuerventils 100 ausgerückt wird, um den Leistungsübertragungspfad zwischen dem Verbrennungsmotor 8 und dem Automatikgetriebe 10 zu trennen und gibt ebenso eine Anweisung an die MG2-Steuerung 104 ab, so dass ein Antriebsstrom von dem Wandler 106 zugeführt wird, um den zweiten Motorgenerator MG2 in den Antriebszustand zu versetzen, und erzeugt daher der zweite Motorgenerator MG2 eine notwendige Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs. Die „Motorstart/Fahrbetriebsart” wird beispielsweise zum leisen Starten oder Fahren des Fahrzeugs ausgewählt. Da während dieser Betriebsart der Leistungsübertragungspfad zwischen dem Verbrennungsmotor 8 und dem Automatikgetriebe 10 sich in dem getrennten Zustand befindet, wird eine verschlechterte Kraftstoffwirtschaftlichkeit aufgrund des Schleppens des Verbrennungsmotors 8, der nicht in Betrieb ist, im Wesentlichen vermeidet. Ferner gibt in dem Fall, dass die verbleibende Kapazität SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung 87 gering ist oder Ähnliches, die Hybridsteuereinrichtung 114 eine Anweisung an die Verbrennungsmotorabgabesteuereinrichtung 110 ab, um den Verbrennungsmotor 8 zu betreiben, und gibt ebenso eine Anweisung an die MG1-Steuerung 102 ab, so dass der erste Motorgenerator MG1 in einen Leistungserzeugungszustand versetzt wird, und wird die erzeugte Leistung ED in der Elektrizitätsspeichervorrichtung 87 gespeichert. Die erzeugte Energie ED kann ebenso direkt als Antriebsstrom zu dem zweiten Motorgenerator MG2 über den Wandler 106 zugeführt werden.
Während der Betriebsart „Verbrennungsmotor + Motorfahrbetriebsart”, in der das Fahrzeug unter Verwendung des Verbrennungsmotors 8 und des zweiten Motorgenerators MG2 als Fahrzeugfahrantriebsleistungsquellen gefahren wird, gibt die Hybridsteuereinrichtung 114 eine Anweisung an den Hydrauliksteuerschaltkreis 98 ab, so dass die Sperrkupplung Ci unter Verwendung des Sperrkupplungssteuerventils 100 eingerückt wird, um die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 zu der Eingangswelle 16 des Automatikgetriebes 10 direkt zu übertragen, und gibt ebenso eine Anweisung an die Verbrennungsmotorabgabesteuereinrichtung 110 ab, so dass der Verbrennungsmotor 8 eine Antriebsleistung erzeugt, die zum Fahren des Fahrzeugs notwenig ist, und gibt ebenso eine Anweisung an die MG2-Steuerung 104, so dass der Antriebsstrom von dem Wandler 106 zugeführt wird, um den zweiten Motorgenerator MG2 in den Antriebszustand zu versetzen, und erzeugt daher der zweite Motorgenerator MG2 die notwendige Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs. Die „Verbrennungsmotor + Motorfahrbetriebsart” wird beispielsweise für eine Beschleunigungsfahrt ausgewählt. Ferner kann die Hybridsteuereinrichtung 114 ebenso eine Anweisung an die MG1-Steuerung 102 abgeben, so dass ein Antriebsstrom von dem Wandler 106 zugeführt wird, um den ersten Motorgenerator MG1 in den Antriebszustand zu versetzen, und erzeugt der erste Motorgenerator MG1 die Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs. Somit funktionieren der erste Motorgenerator MG1 und der zweite Motorgenerator MG2 als zweite Antriebsleistungsquelle zum Unterstützen des Verbrennungsmotors 8 bei der Abgabe der Antriebsleistung.
Wie vorstehend erwähnt ist, verringert sich die EGR-Rate normalerweise, wenn der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht, so dass die Menge der Emission von NOx (Stickstoffoxide) nicht verringert werden kann. Daher wird in diesem Ausführungsbeispiel die Abgabe des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 als Antriebsleistung zusätzlich zu der Abgabe des Verbrennungsmotors 8 zum Fahren des Fahrzeugs verwendet. Daher kann die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 um einen Betrag entsprechend der Antriebsleistung verringert werden, die durch den ersten Motorgenerator MG1 und/oder den zweiten Motorgenerator MG2 bereitgestellt wird, wird nämlich der Verbrennungsmotor 8 in einem relativ niedrigen Lastzustand durch die Drehmomentunterstützung gehalten, um eine Reduktion der EGR-Rate zu mindern.
Insbesondere funktioniert zusätzlich zu den vorstehend genannten Funktionen die Hybridsteuereinrichtung 114 als zweite Antriebsleistungsquellensteuereinrichtung zum Unterstützen des Verbrennungsmotors 8 bei der Abgabe der Antriebsleistung unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2, um die durch die EGR-Vorrichtung 64 erzielte EGR-Rate größer als oder gleich wie eine erste EGR-Rate zu machen, nämlich einen EGR-Grenzwert, der eine vorbestimmte EGR-Rate ist, die ein EGR-Ratenkriteriumwert ist, der auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 bestimmt wird.
Eine EGR-Ratengrenzwerteinstelleinrichtung 116 stellt einen EGR-Ratengrenzwert für die Ausführung der Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 ein. Im Folgenden wird ein Beispiel der Einstellung des EGR-Ratengrenzwerts durch die EGR-Ratengrenzwerteinstelleinrichtung 116 beschrieben.
8 ist Diagramm, das die Einstellung der EGR-Ratengrenzwerte beispielhaft darstellt, das über das EGR-Ratenkennfeld von 5 gelegt ist, das durch gestrichelte Linien angedeutet ist. In 8 ist in einem Verbrennungsmotorlastbereich, in dem die EGR-Rate ausreichend hoch ist, nämlich zumindest 30% beträgt, beispielsweise in einem Bereich „1”, der durch eine durchgezogene Linie umgeben ist, die EGR-Rate grundlegend hoch, so dass die Drehmomentunterstützung nicht benötigt wird. Daher stellt in einem solchen Bereich die EGR-Ratengrenzwerteinstelleinrichtung 116 einen EGR-Ratengrenzwert zur Ausführung der Drehmomentunterstützung nicht ein.
In einem Verbrennungsmotorlastbereich, in die EGR-Rate so hoch wie zumindest 15% wird, beispielsweise in einem Bereich „2”, der durch eine durchgezogene Linie umgeben ist, ist die EGR-Rate bis zu einem gewissen Grad grundsätzlich hoch und kann eine gewisse EGR-Rate durch die Drehmomentunterstützung sichergestellt werden. Daher stellt in diesem Bereich die EGR-Ratengrenzwerteinstelleineinrichtung 116 den EGR-Ratengrenzwert auf einen hohen Wert ein, beispielsweise ungefähr 20%, zur Ausführung einer größeren Drehmomentunterstützung.
In einem Verbrennungsmotorlastbereich, in die EGR-Rate sich auf einem mittleren Niveau von beispielsweise 5 bis 15% befindet, beispielsweise in einem Bereich „3”, der durch eine durchgezogene Linie umgeben ist, befindet sich die EGR-Rate auf einem gewissen Niveau, obwohl sie geringer als in dem Bereich „2” ist, und kann ein gewisses Niveau einer EGR-Rate durch die Drehmomentunterstützung sichergestellt werden. Daher stellt in diesem Bereich die EGR-Ratengrenzwerteinstelleinrichtung den EGR-Ratengrenzwert auf ein mittleres Niveau, beispielsweise ungefähr 10% zur Ausführung der Drehmomentunterstützung ein.
In einem Verbrennungsmotorlastbereich, in die EGR-Rate so niedrig wie höchstens 5% ist, beispielsweise in einem Bereich „4”, der durch eine durchgezogene Linie umgeben ist, ist die EGR-Rate grundlegend niedrig, so dass die Ausführung der Drehmomentunterstützung die EGR-Rate nicht beträchtlich verbessern wird. Daher stellt in diesem Bereich die EGR-Ratengrenzwerteinstelleinrichtung 116 den EGR-Ratengrenzwert auf ein niedriges Niveau, beispielsweise ungefähr 3%, um die Drehmomentunterstützung zu verringern.
In einem Verbrennungsmotorlastbereich, in die EGR-Rate extrem niedrig ist, nämlich 0 bis einige % beträgt, beispielsweise in einem Bereich „5”, der durch eine durchgezogene Linie definiert ist, ist die EGR-Rate grundlegend sehr niedrig, so dass die Drehmomentunterstützung im Wesentlichen keinen Einfluss (keine Wirkung) hat, und wird daher die Drehmomentunterstützung nicht ausgeführt. Daher stellt in diesem Bereich die EGR-Ratengrenzwerteinstelleinrichtung 116 einen EGR-Ratengrenzwert zur Ausführung der Drehmomentunterstützung nicht ein.
Somit werden zum Aufrechterhalten eines niedrigen Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 durch die Drehmomentunterstützung und daher zur Minderung der Minderung der EGR-Rate die EGR-Ratengrenzwerte auf der Grundlage der Lastzustände des Verbrennungsmotors 8, nämlich des Bereichs „2”, des Bereichs „3” und des Bereichs „4” bestimmt.
In einem Bereich, wie z. B. dem Bereich „2”, in die EGR-Rate grundsätzlich hoch ist und daher die Drehmomentunterstützung nicht benötigt wird, kann die zweite EGR-Rate, die größer als der EGR-Ratengrenzwert (erste EGR-Rate) ist, bestimmt werden und kann die Ausführung der Drehmomentunterstützung weggelassen werden, wenn die Ist-EGR-Rate größer als oder gleich wie die zweite EGR-Rate ist. Insbesondere lässt die Hybridsteuereinrichtung 114 zusätzlich zu den vorausgehenden Funktionen die Unterstützung für den Verbrennungsmotor 8 bei der Abgabe der Antriebsleistung weg, die unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 durchgeführt wird, wenn die EGR-Rate, die durch die EGR-Vorrichtung 64 erzielt wird, größer als oder gleich wie die zweite EGR-Rate ist, die größer als die erste EGR-Rate ist. Beispielsweise stellt die EGR-Ratengrenzwerteinstelleinrichtung 116 die zweite EGR-Rate auf ungefähr 30% ein, die größer als der EGR-Ratengrenzwert ist, der für den Bereich „2” eingestellt wird.
Eine EGR-Grenzwertbestimmungseinrichtung 118 bestimmt, ob die Ist-EGR-Rate geringer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert (erste EGR-Rate) ist oder nicht, der durch die EGR-Ratengrenzwerteinstelleinrichtung 116 eingestellt wird. Ferner liest eine EGR-Rateneinleseeinrichtung 120 ein EGR-Ratenkennfeld, beispielsweise das in 5 gezeigte ein und liest eine EGR-Rate als vorstehend erwähnte Ist-EGR-Rate aus dem EGR-Ratenkennfeld auf der Grundlage der Ist-Verbrennungsmotordrehzahl NE und des Ist-Verbrennungsmotordrehmoments TE ein. Das Ist-Verbrennungsmotordrehmoment TE wird durch die EGR-Rateneinleseeinrichtung 120 beispielsweise aus einer empirisch bestimmten und im Voraus gespeicherten Beziehung zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl NE und dem geschätzten Verbrennungsmotordrehmoment TE mit der Kraftstoffeinspritzmenge FI, die als Parameter verwendet wird, auf der Grundlage der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge FI und der Ist-Verbrennungsmotordrehzahl NE berechnet.
Wenn die EGR-Grenzwertbestimmungseinrichtung 118 bestimmte, dass die Ist-EGR-Rage geringer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert ist, stellt eine Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 einen Drehmomentunterstützungsbetrag für die Ausführung der Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und des zweiten Motorgenerators MG2 ein, so dass die Ist-EGR-Rate größer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert wird.
9 zeigt ein Beispiel der Einstellung der Drehmomentunterstützungsbeträge für die Drehmomentunterstützung, die durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 durchgeführt wird. Beispielsweise entsprechend einem Bereich „2”, einem Bereich „3” und einem Bereich „4”, die durch durchgezogene Linien in 9 umgeben sind, dem Bereich „2”, dem Bereich „3” bzw. dem Bereich „4” von 8. Die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 stellt die Drehmomentunterstützungsbeträge für die Bereiche „2” bis „4” von 9 so ein, in jedem der Bereiche „2 bis „4” von 8 die Ist-EGR-Rate größer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert (die erste EGR-Rate) des Bereichs sein wird. Beispielsweise wird in dem Bereich „2” von 8, in dem der EGR-Ratengrenzwert hoch ist, der Drehmomentunterstützungsbetrag groß eingestellt, wie in dem Bereich „2” von 9 gezeigt ist. In dem Bereich „4” von 8, in dem der EGR-Ratengrenzwert niedrig ist, wird der Drehmomentunterstützungsbetrag klein eingestellt, wie in dem Bereich „4” von 9 gezeigt ist.
In dem Bereich „1” und dem Bereich „5”, die durch durchgezogene Linien in 9 umgeben sind, die den Bereich „1” und den Bereich „5” von 8 entsprechen, wird die Drehmomentunterstützung nicht ausgeführt, so dass die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 einen Drehmomentunterstützungsbetrag nicht einstellt oder diesen auf 0 einstellt.
Dann führt die Hybridsteuereinrichtung 114 die Drehmomentunterstützung unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 aus, so dass die Drehmomentunterstützung, die durch die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 eingestellt wird, erzielt wird.
10 ist ein Beispiel eines Kennfelds (einer Beziehung) der Emissionsmenge [g/s] von NOx, einer Art eines Abgases, für den Verbrennungsmotor 8 dieses Ausführungsbeispiels, das empirisch auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 bestimmt wird, der durch die Verbrennungsmotordrehzahl NE und das Verbrennungsmotordrehmoment TE dargestellt wird, und im Voraus gespeichert wird (im Folgenden als „NOx-Emissionsmengenkennfeld” bezeichnet). Wie in 10 gezeigt ist, steigt die Menge von NOx an, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl NE höher wird oder das Verbrennungsmotordrehmoment TE höher wird, nämlich wenn der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht.
11 ist ein Beispiel eines Kennfelds (einer Beziehung) einer Abgasmenge [g/s] von CO₂, eine Art eines Abgases, hinsichtlich des Verbrennungsmotors 8 dieses Ausführungsbeispiels, das empirisch auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 bestimmt wird, der durch die Verbrennungsmotordrehzahl NE und das Verbrennungsmotordrehmoment TE ausgedrückt wird, und das im Voraus gespeichert wird (im Folgenden als „CO₂-Abgasmengenkennfeld” bezeichnet). Wie in 11 gezeigt ist, steigt die Abgasmenge von CO₂ an, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl NE höher wird oder das Verbrennungsmotordrehmoment TE höher wird, wenn nämlich der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht.
Somit steigt die Abgasmenge von Abgasen, wie z. B. von NOx, CO₂ an, wenn der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht. Daher wird in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der Abgabe des Verbrennungsmotors 8 die Abgabe des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 als Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs verwendet, so dass die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 um einen Betrag entsprechend der Antriebsleistung verringert wird, die durch den ersten Motorgenerator MG1 und/oder den zweiten Motorgenerator MG2 bereitgestellt wird. Durch Durchführen der Drehmomentunterstützung wird nämlich der Verbrennungsmotor 8 in einen niedrigen Lastzustand gehalten, um die Menge von Abgas zu verringern.
Insbesondere unterstützt nämlich zusätzlich zu oder anstelle der vorstehend erwähnten Funktionen die Hybridsteuereinrichtung 114 den Verbrennungsmotor 8 bei der Abgabe der Antriebsleistung unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2, so dass die Menge von Abgas des Verbrennungsmotors 8 geringer als oder gleich wie eine erste Abgasmenge als vorbestimmte Abgasmenge gemacht wird, die auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 bestimmt wird, nämlich ein Abgasmengengrenzwert.
Eine Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 stellt einen Abgasmengengrenzwert zur Ausführung der Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 durch den ersten Motorgenerator MG1 und/oder den zweiten Motorgenerator MG2 ein. Im Folgenden wird ein Beispiel der Einstellung der Abgasmengengrenzwerte durch die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 beschrieben.
12 ist ein Diagramm, das beispielhaft die Einstellung von ersten NOx-Abgasmengen als vorbestimmten NOx-Abgasmengen, nämlich NOx-Abgasmengengrenzwerte darstellt, das über das NOx-Abgasmengenkennfeld gelegt ist, das durch gestrichelte Linien in 10 angedeutet ist. In einem Verbrennungsmotorlastzustand, in dem die NOx-Abgasmenge gering ist, beispielsweise einem Bereich „1”, der durch eine durchgezogene Linie umrissen ist, stellt die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 den NOx-Abgasmengengrenzwert auf ein niedriges Niveau ein, um die Drehmomentunterstützung auszuführen, obwohl es sich um den Bereich handelt, in dem die NOx-Abgasmenge klein ist. In einem Verbrennungsmotorlastzustand, in dem die NOx-Abgasmenge ansteigt, wie z. B. dem Bereich „2” oder dem Bereich „3”, die durch durchgezogene Linien umrissen sind, stellt die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 den NOx-Abgasmengengrenzwert höher, wenn die NOx-Abgasmenge ansteigt, im Vergleich mit dem Bereich „1” höher ein, um die Drehmomentunterstützung gemäß der Abgasmenge von NOx auszuführen. Außerdem ist während eines Verbrennungsmotorlastzustands innerhalb des Bereichs „1”, in dem die NOx-Abgasmenge extrem klein ist, die NOx-Abgasmenge grundsätzlich klein und wird die Drehmomentunterstützung nicht benötigt. Daher braucht in diesem Bereich die Abgasmengengrenzwerteintelleinrichtung 124 einen NOx-Abgasmengengrenzwert zum Ausführen der Drehmomentunterstützung nicht einstellen. Während eines Verbrennungsmotorlastzustands in dem Bereich „3”, in dem die NOx-Abgasmenge extrem groß ist, ist die NOx-Abgasmenge grundsätzlich groß und hat die Drehmomentunterstützung im Wesentlichen keinen Einfluss (keine Wirkung) und wird daher die Drehmomentunterstützung nicht durchgeführt. Daher braucht die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 einen NOx-Abgasmengengrenzwert zum Ausführen der Drehmomentunterstützung nicht einzustellen.
Somit werden zum Verringern der NOx-Abgasmenge durch Halten des Verbrennungsmotors 8 in einem Niedriglastzustand durch die Drehmomentunterstützung die NOx-Abgasmengengrenzwerte auf der Grundlage der Lastzustände des Verbrennungsmotors 8 bestimmt, nämlich des Bereichs „1”, des Bereichs „2” und des Bereichs „3”. Ferner kann in einem Bereich innerhalb des Bereichs „1”, in dem die NOx-Abgasmenge extrem klein ist, und die Drehmomentunterstützung nicht benötigt wird, eine zweite NOx-Abgasmenge, die geringer als die NOx-Abgasmengengrenzwert (erste NOx-Abgasmenge), der für den Bereich „1” eingestellt wird, ist, bestimmt werden, und kann die Ausführungsdrehmomentunterstützung ausgelassen werden, wenn die Ist-NOx-Abgasmenge geringer als oder gleich wie die zweite NOx-Abgasmenge ist. Insbesondere lässt zusätzlich zu den vorausgehenden Funktionen die Hybridsteuereinrichtung 114 die Unterstützung für den Verbrennungsmotor 8 bei der Abgabe der Antriebsleistung aus, die durch die Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder Motorgenerators MG2 durchgeführt wird, wenn die Abgasmenge des Verbrennungsmotors 8 geringer als oder gleich wie die zweite NOx-Abgasmenge ist, die kleiner als der NOx-Abgasmengengrenzwert ist, der für den Bereich „1” eingestellt wird.
13 ist ein Diagramm, das die Einstellung von ersten CO₂-Abgasmengen als vorbestimmte CO₂-Abgasmengen, nämlich CO₂-Abgasmengengrenzwerte beispielhaft darstellt, das über das CO₂-Abgaskennfeld gelegt ist, das durch gestrichelte Linien in 11 angedeutet ist. In einem Verbrennungsmotorlastzustand, in dem die CO₂-Abgasmenge gering ist, beispielsweise in einem Bereich „1”, der durch eine durchgezogene Linie abgegrenzt ist, stellt die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 den CO₂-Abgasmengengrenzwert auf ein niedriges Niveau ein, um die Drehmomentunterstützung auszuführen, obwohl es der Bereich ist, in dem die CO₂-Abgasmenge klein ist. In einem Verbrennungsmotorlastzustand, in dem die CO₂-Abgasmenge ansteigt, wie z. B. dem Bereich (2) oder dem Bereich (3), die durch durchgezogene Linien abgegrenzt sind, stellt die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 den CO₂-Abgasmengengrenzwert höher ein, wenn die CO₂-Abgasmenge ansteigt, im Vergleich mit dem Bereich „1”, um die Drehmomentunterstützung gemäß der Abgasmenge von CO₂ auszuführen. Außerdem ist während eines Verbrennungsmotorlastzustands innerhalb des Bereichs „1”, in dem die CO₂-Abgasmenge extrem klein ist, die CO₂-Abgasmenge ist grundsätzlich klein und wird die Drehmomentunterstützung nicht benötigt. Daher braucht in diesem Bereich die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 einen CO₂-Abgasmengengrenzwert zum Ausführen der Drehmomentunterstützung nicht einzustellen. Während eines Lastzustands innerhalb des Bereichs „3”, in dem die CO₂-Abgasmenge extrem groß ist, ist die CO₂-Abgasmenge grundsätzlich groß und hat die Drehmomentunterstützung im Wesentlichen keinen Einfluss (keine Wirkung) und wird daher die Drehmomentunterstützung nicht durchgeführt. Daher braucht die Abgasmengengrenzwerteintelleinrichtung 124 einen CO₂-Abgasmengengrenzwert zum Ausführen der Drehmomentunterstützung nicht einzustellen.
Somit werden zum Verringern der CO₂-Abgasmenge durch Halten des Verbrennungsmotors 8 in einem Niedriglastzustand durch die Drehmomentunterstützung die CO₂-Abgasmengengrenzwerte auf der Grundlage der Lastzustände des Verbrennungsmotors 8 bestimmt, nämlich dem Bereich „1”, dem Bereich „2” und dem Bereich „3”.
Ferner kann in einem Bereich innerhalb des Bereichs „1”, in dem die CO₂-Abgasmenge extrem klein ist und die Drehmomentunterstützung nicht benötigt wird, eine zweite CO₂-Abgasmenge, die kleiner als der CO₂-Abgasmengengrenzwert (erste CO₂-Abgasmenge) ist, der für den Bereich „1” eingestellt wird, bestimmt werden und kann die Ausführung der Drehmomentunterstützung ausgelassen werden, wenn die Ist-CO₂-Abgasmenge geringer als oder gleich wie die zweite CO₂-Abgasmenge ist. Insbesondere lässt zusätzlich zu den vorausgehenden Funktionen die Hybridsteuereinrichtung 114 die Unterstützung für den Verbrennungsmotor 8 bei der Abgabe der Antriebsleistung aus, die durch die Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 durchgeführt wird, wenn die Abgasmenge des Verbrennungsmotors 8 geringer als oder gleich wie die zweite CO₂-Abgasmenge ist, die kleiner als der CO₂-Abgasmengengrenzwert ist, der für den Bereich „1” eingestellt wird.
Eine Abgasmengenbestimmungseinrichtung 126 bestimmt, ob die Ist-Abgasmenge größer als oder gleich wie der Abgasmengengrenzwert ist oder nicht, der durch die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 eingestellt wird. Beispielsweise bestimmt die Abgasmengenbestimmungseinrichtung 126, ob die Ist-NOx-Abgasmenge größer als oder gleich wie der NOx-Abgasmengengrenzwert ist, der durch die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 eingestellt wird. Ferner bestimmt die Abgasmengenbestimmungseinrichtung 126, ob die Ist-CO₂-Abgasmenge größer als oder gleich wie der CO₂-Abgasmengengrenzwert ist oder nicht, der durch die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 eingestellt wird.
Eine Abgasmengeneinleseeinrichtung 128 liest beispielsweise ein Kennfeld (eine Beziehung) der Abgasmenge ein, die empirisch auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 bestimmt wird, der durch die Verbrennungsmotordrehzahl NE und das Verbrennungsmotordrehmoment TE ausgedrückt wird, im Folgenden als „Abgasmengenkennfeld” bezeichnet, und wird im Voraus gespeichert. Dann liest die Abgasmengeneinleseeinrichtung 128 eine Abgasmenge als Ist-Abgasmenge von dem Abgasmengenkennfeld auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl NE und des Verbrennungsmotordrehmoments TE ein. Beispielsweise liest die Abgasmengeneinleseeinrichtung 128 ein NOx-Abgasmengenkennfeld ein, wie in 10 gezeigt ist und liest eine NOx-Abgasmenge als Ist-NOx-Abgasmenge aus dem NOx-Abgasmengenkennfeld auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl NE und des Verbrennungsmotordrehmoments TE ein. Ferner liest die Abgasmengeneinleseeinrichtung 128 beispielsweise ein CO₂-Abgasmengenkennfeld, das in 11 gezeigt ist, und liest eine CO₂-Abgasmenge als Ist-CO₂-Abgasmenge aus dem CO₂-Abgasmengenkennfeld auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl NE und des Verbrennungsmotordrehmoments TE ein. Das Ist-Verbrennungsmotordrehmoment TE wird durch die Abgasmengeneinleseeinrichtung 128 beispielsweise aus einer empirisch bestimmten und im Voraus gespeicherten Beziehung zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl NE und dem geschätzten Verbrennungsmotordrehmoment TE' mit der Kraftstoffeinspritzmenge FI, die als Parameter verwendet wird, auf der Grundlage der Ist-Kraftstoffeinspritzmenge FI und der Ist-Verbrennungsmotordrehzahl NE berechnet.
Wenn die Abgasmengenbestimmungseinrichtung 126 bestimmt, dass die Ist-Abgasmenge größer als oder gleich wie der Abgasmengengrenzwert ist, stellt die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 einen Drehmomentunterstützungsbetrag für die Ausführung der Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und des zweiten Motorgenerators MG2 ein, so dass die Ist-Abgasmenge geringer als oder gleich wie der Abgasmengengrenzwert wird.
Beispielsweise stellt die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 Drehmomentunterstützungsbeträge individuell für die Bereiche „1” bis „3” von 12 ein, so dass in jedem der Bereiche „1” bis „3” von 12 die Ist-NOx-Abgasmenge geringer als oder gleich wie der NOx-Abgasmengengrenzwert dieses Bereichs sein wird. Ferner stellt die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 Drehmomentunterstützungsbeträge individuell für die Bereiche „1” bis „3” von 13 ein, so dass in jedem der Bereiche „1” bis „3” von 13 die Ist-CO₂-Abgasmenge geringer als oder gleich wie der CO₂-Abgasmengengrenzwert dieses Bereichs ist.
Wenn die Drehmomentunterstützung in einem Bereich ausgelassen wird, in dem die Abgasmenge extrem klein ist, und in einem Bereich, in dem die Abgasmenge extrem groß ist, stellt die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 einen Drehmomentunterstützungsbetrag nicht ein oder stellt diesen auf 0 ein. Wenn beispielsweise die Drehmomentunterstützung in einem Bereich innerhalb des Bereichs „1” von 12 ausgelassen wird, in dem die NOx-Abgasmenge extrem klein ist, und einen Bereich innerhalb des Bereichs „3”, in dem die NOx-Abgasmenge extrem groß ist, stellt die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 einen Drehmomentunterstützungsbetrag nicht ein oder stellt diesen auf 0 ein. Wenn ferner die Drehmomentunterstützung in einem Bereich innerhalb des Bereichs „1” von 12 ausgelassen wird, in dem die CO₂-Abgasmenge extrem klein ist, und einen Bereich innerhalb des Bereichs „3”, in dem die CO₂-Abgasmenge extrem groß ist, stellt die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 einen Drehmomentunterstützungsbetrag nicht ein oder stellt diesen auf 0 ein.
Die Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 kann den Drehmomentunterstützungsbetrag für die Drehmomentunterstützung, die durch die Hybridsteuereinrichtung 114 durch den ersten Motorgenerator MG1 und/oder den zweiten Motorgenerator MG2 durchgeführt wird, auf der Grundlage der Ist-Drehzahländerungsstufe (Schaltstufe) des Automatikgetriebes 10 einstellen. 14 zeigt ein Beispiel der Einstellung des Drehmomentunterstützungsbetrags auf der Grundlage der Ist-Drehzahländerungsstufe (Schaltstufe) des Automatikgetriebes 10. Wie in 14 gezeigt ist, wird der Drehmomentunterstützungsbetrag eingestellt, um sich zu erhöhen, wenn die Schaltstufe des Automatikgetriebes 10 zu Schaltstufen mit höheren Drehzahlen, z. B. bei höheren Gängen, übergeht, da, wenn die Schaltstufe zu Stufen mit höherer Geschwindigkeit übergehen, der Lastzustand des Verbrennungsmotors 8 bei einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise in einem Beschleunigungszustand, stärker wird. 15 zeigt ein Beispiel eines Kennfelds (einer Beziehung) der Kraftstoffverbrauchsmenge für den Verbrennungsmotor 8 dieses Ausführungsbeispiels, das empirisch auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 bestimmt wird, der durch die Verbrennungsmotordrehzahl NE und das Verbrennungsmotordrehmoment TE ausgedrückt wird, und im Voraus gespeichert wird (im Folgenden als „Kraftstoffwirtschaftlichkeitskennfeld” bezeichnet). Wie in 15 gezeigt ist, wird die Kraftstoffverbrauchsmenge größer, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl NE höher wird oder das Verbrennungsmotordrehmoment TE höher wird, wenn nämlich der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht.
Somit wird, wenn der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht, die Kraftstoffverbrauchsmenge größer ähnlich wie die Abgasmenge der Abgase, wie z. B. CO₂ und dergleichen. Daher kann in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der Abgabe des Verbrennungsmotors 8 die Abgabe des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 als Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs verwendet werden, so dass die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 um einen Betrag entsprechend der Antriebsleistung verringert wird, die durch den ersten Motorgenerator MG1 und/oder den zweiten Motorgenerator MG2 bereitgestellt wird. Durch Durchführen der Drehmomentunterstützung kann nämlich der Verbrennungsmotor 8 in einem Niedriglastzustand gehalten werden, um die Kraftstoffverbrauchsmenge in ähnlicher Weise zu der Abgasmenge zu verringern.
Insbesondere zusätzlich oder anstelle der vorstehend erwähnten Funktionen kann die Hybridsteuereinrichtung 114 die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 ergänzen, so dass die durch den Verbrennungsmotor 8 verbrauchte Kraftstoffmenge geringer als oder gleich wie eine vorbestimmte Kraftstoffverbrauchsmenge wird, die im Voraus auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 bestimmt wird. Die Hybridsteuereinrichtung 114 kann nämlich die Drehmomentunterstützung unter Berücksichtigung des Kraftstoffwirtschaftlichkeitskennfelds, wie in 15 gezeigt ist, ausführen, ähnlich wie die Ausführung der Drehmomentunterstützung, die das CO₂-Abgasmengenkennfeld berücksichtigt, wie in 11 gezeigt ist. Auf diese Art und Weise kann eine Wirkung, die derjenigen der Drehmomentunterstützung ähnlich ist, die die CO₂-Abgasmenge berücksichtigt, erzielt werden. Die Beschreibung unter Berücksichtigung des Kraftstoffwirtschaftlichkeitskennfelds ist lediglich eine Beschreibung, die durch Ersetzen der CO₂-Abgasmenge durch die Kraftstoffverbrauchsmenge in der Beschreibung der Drehmomentunterstützung unter Heranziehen des vorausgehenden CO₂-Abgasmengenkennfelds erhalten wird. Somit wird eine genaue Beschreibung davon weggelassen.
Die Schaltsteuereinrichtung 112 kann ebenso die folgende Funktion zusätzlich zu den vorausgehenden Funktionen durchführen. Wenn nämlich die Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 zum Veranlassen der EGR-Rate, die durch die EGR-Vorrichtung 64 erzielt wird, die größer als oder gleich wie der vorstehend erwähnte EGR-Ratengrenzwert ist, oder die Abgasmenge von dem Verbrennungsmotor 8 geringer als oder gleich wie der vorstehend erwähnte Abgasmengengrenzwert zu machen, nicht erzielt werden kann, kann die Schaltsteuereinrichtung 112 als Leistungsübertragungszustandssteuereinrichtung zum Steuern des Leistungsübertragungszustands einer Leistungsübertragungsvorrichtung dienen, so dass eine Verringerung des Antriebsdrehmoments an den Antriebsrädern 32 auch dann gemindert werden kann, wenn sich die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 verringert.
Wenn beispielsweise die Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 nicht erzielt werden kann, kann die Schaltsteuereinrichtung 112 die Gangstufe des Automatikgetriebes 10 zu einer Schaltstufe mit geringerer Drehzahl, z. B. einer niedrigeren Schaltstufe, umschalten, so dass auch dann, wenn die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 sich verringert, die Verringerung des Antriebsdrehmoments an den Antriebsrädern 32 gemindert werden wird. Da daher der Lastzustand des Verbrennungsmotors 8 bei einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise in einem Beschleunigungszustand geringer werden kann, wenn die Schaltstufe des Automatikgetriebes 10 zu der Schaltstufe mit geringerer Drehzahl übergeht, können die Wirkungen zur Minderung der Verringerung der EGR-Rate und zur Minderung der Abgasmenge erzielt werden.
Ferner können in einem Fall, dass die Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 nicht durchgeführt werden kann, verschiedenartige Gründe berücksichtigt werden; beispielsweise der Mangel des SOC der Elektrizitätsspeichervorrichtung 87, eine Fehlfunktion in einem elektrischen System, das den ersten Motorgenerator MG1 und den zweiten Motorgenerator MG2 umfasst, eine Funktionsverschlechterung des elektrischen Systems aufgrund einer sehr niedrigen Temperatur, wie z. B. eine geringe Abgabe des ersten Motorgenerators MG1 oder des zweiten Motorgenerators MG2 und dergleichen.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Teil des Steuerbetriebs der elektrischen Steuervorrichtung 40, nämlich einen Steuerbetrieb zum Mindern einer Verschlechterung des Abgases darstellt. Der Betrieb in diesem Ablaufdiagramm wird wiederholt mit einem vorbestimmten Zyklus ausgeführt.
17 ist ein Zeitdiagramm, das einen Steuerbetrieb zeigt, der durchgeführt wird, wenn die Drehmomentunterstützung unter Verwendung der Elektromotoren MG1, MG2 zu dem Zeitpunkt der Beschleunigung in hinzugefügtem Niederdrücken des Beschleunigerpedals 67 nicht durchgeführt wird. 18 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Steuerbetriebs zeigt, der in dem Ablaufdiagramm in 16 gezeigt ist, nämlich einen Steuerbetrieb, der durchgeführt wird, wenn die Drehmomentunterstützung unter Verwendung der Elektromotoren MG1, MG2 zum Zeitpunkt eines Beschleunigungsbetriebs mit hinzugefügtem Niederdrücken des Beschleunigerpedals 67 durchgeführt wird.
In 16 wird bei einem Schritt (im Folgenden wird „Schritt” weggelassen) S1 entsprechend der EGR-Rateneinleseeinrichtung 120 ein EGR-Ratenkennfeld, beispielsweise eines, das in 5 gezeigt ist, eingelesen und wird eine EGR-Rate als eine Ist-EGR-Rate aus dem EGR-Ratenkennfeld auf der Grundlage der Ist-Verbrennungsmotordrehzahl NE und des Ist-Verbrennungsmotordrehmoments TE eingelesen.
In 17 steigen aufgrund eines hinzugefügten Niederdrückens des Beschleunigerpedals 67 zu einem Zeitpunkt t1 das Verbrennungsmotordrehmoment TE und die Verbrennungsmotordrehzahl NE an, ändert sich nämlich der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen von dem Zeitpunkt t1 ausgehend. In Verbindung mit den Änderungen zu höheren Lastzuständen verringert sich die EGR-Rate. In 18 steigen aufgrund eines hinzugefügten Niederdrückens des Beschleunigerpedals 67 zu einem Zeitpunkt t1 das Verbrennungsmotordrehmoment TE und die Verbrennungsmotordrehzahl NE an, ändert sich nämlich der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen zu dem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt t2. In Verbindung mit den Änderungen zu den höheren Lastzuständen verringert sich die EGR-Rate.
Nachfolgend wird bei S2 entsprechend der Abgasmengeneinleseeinrichtung 128 ein empirisch bestimmtes und im Voraus gespeichertes Abgasmengenkennfeld beispielsweise eingelesen und wird eine Abgasmenge als Ist-Abgasmenge aus dem Abgasmengenkennfeld eingelesen. Beispielsweise wird ein NOx-Abgasmengenkennfeld, wie in 10 gezeigt ist, eingelesen und wird eine NOx-Abgasmenge als eine Ist-NOx-Abgasmenge aus dem NOx-Abgasmengenkennfeld auf der Grundlage der Ist-Verbrennungsmotordrehzahl NE und des Ist-Verbrennungsmotordrehmoments TE eingelesen. Ferner wird ein CO₂-Abgasmengenkennfeld, wie in 11 gezeigt ist, eingelesen und wird eine CO₂-Abgasmenge als eine Ist-CO₂-Abgasmenge aus dem CO₂-Abgasmengenkennfeld auf der Grundlage der Ist-Verbrennungsmotordrehzahl NE und des Ist-Verbrennungsmotordrehmoments TE eingelesen.
Dann wird bei S3 entsprechend der EGR-Grenzwertbestimmungseinrichtung 118 bestimmt, ob die in S1 eingelesene Ist-EGR-Rate geringer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert ist oder nicht, der auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 durch die EGR-Ratengrenzwerteintelleinrichtung 116 eingestellt ist.
Wenn die Bestimmung bei S3 negativ ist, wird dann bei S4 entsprechend der Abgasmengenbestimmungseinrichtung 126 bestimmt, ob die bei S2 eingelesene Ist-Abgasmenge größer als oder gleich wie der Abgasmengengrenzwert ist oder nicht, der auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 durch die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 eingestellt ist. Beispielsweise wird bestimmt, ob die Ist-NOx-Abgasmenge, die bei S2 eingelesen wird, größer als oder gleich wie der NOx-Abgasmengengrenzwert ist oder nicht, der auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 durch die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 eingestellt ist. Oder es wird bestimmt, ob die Ist-CO₂-Abgasmenge, die bei S2 eingelesen wird, größer als oder gleich wie der CO₂-Abgasmengengrenzwert ist oder nicht, der auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 durch die Abgasmengengrenzwerteinstelleinrichtung 124 eingestellt ist. Wenn die Bestimmung bei S4 negativ ist, wird diese Routine beendet.
Wenn die Bestimmung bei S3 zustimmend ist, schreitet der Prozess zu S5 entsprechend der Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 weiter. Bei S5 wird ein Drehmomentunterstützungsbetrag für die Drehmomentunterstützung, die durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 durchgeführt wird, so bestimmt und eingestellt, dass die Ist-EGR-Rate größer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert wird.
Wenn die Bestimmung bei S4 zustimmend ist, schreitet der Prozess zu S6 entsprechend der Drehmomentunterstützungsbetragsbestimmungseinrichtung 122 weiter. Bei S6 wird ein Drehmomentunterstützungsbetrag für die Drehmomentunterstützung, die durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 durchgeführt wird, so bestimmt und eingestellt, dass die Ist-Abgasmenge geringer als oder gleich wie der Abgasmengengrenzwert wird. Beispielsweise wird ein Drehmomentunterstützungsbetrag so eingestellt, dass die Ist-NOx-Abgasmenge geringer als oder gleich wie der NOx-Abgasmengengrenzwert wird, oder wird ein Drehmomentunterstützungsbetrag so eingestellt, dass die Ist-CO₂-Abgasmenge geringer als oder gleich wie der CO₂-Abgasmengengrenzwert wird.
Nachfolgend auf S5 oder S6 wird bei S7 entsprechend der Hybridsteuereinrichtung 114 die Drehmomentunterstützung unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 ausgeführt, um den bei S5 oder S6 eingestellten Drehmomentunterstützungsbetrag zu erzielen, oder den Drehmomentunterstützungsbetrag, der durch Hinzufügen des bei S6 eingestellten Drehmomentunterstützungsbetrags zu dem bei S5 eingestellten Drehmomentunterstützungsbetrags erhalten wird.
Der Zeitpunkt t2 in 18 gibt an, dass sich die EGR-Rate auf oder unterhalb von dem EGR-Ratengrenzwert verringert. Dann wird, wie zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 angedeutet ist, die Drehmomentunterstützung unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 ausgeführt. In Folge wird das Verbrennungsmotordrehmoment TE als Verbrennungsmotorlast um den Betrag der Drehmomentunterstützung verringert, so dass die EGR-Rate oberhalb von oder auf den EGR-Ratengrenzwert gehalten wird. Somit wird ein Anstieg der NOx-Abgasmenge gemindert. Der Zeitpunkt t3 in 18 gibt an, dass das Beschleunigerpedal 67 zurückgestellt ist und der Verbrennungsmotor 8 zu einem niedrigeren Lastzustand übergeht, und dass daher die Drehmomentunterstützung endet.
In dem Ausführungsbeispiel von 17 wird im Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel von 18, wenn die EGR-Rate sich auf oder unterhalb von dem EGR-Ratengrenzwert verringert, die Drehmomentunterstützung nicht ausgeführt und wird daher die Verbrennungsmotorlast nicht verringert, anders als in dem Ausführungsbeispiel von 18. Wenn die Verbrennungsmotorlast ansteigt, verringert sich die EGR-Rate und wird die NOx-Abgasmenge erhöht. Der Zeitpunkt t2 in 17 gibt an, dass das Beschleunigerpedal 67 zurückgestellt ist, und ändert sich der Verbrennungsmotor 8 daher zu einem niedrigeren Lastzustand und steigt daher die EGR-Rate an und wird die NOx-Abgasmenge verringert.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 ausgeführt, so dass die EGR-Rate, die durch die EGR-Vorrichtung 64 erzielt wird, größer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert (erste EGR-Rate) wird, der auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 eingestellt wird. Daher wird es möglich, den Verbrennungsmotor 8 in einen Niedriglastzustand zu versetzen, in dem EGR-Rate, die sich verringert, wenn der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht, größer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert ist. Anders gesagt können Bereiche, in denen die EGR-Rate größer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert ist, durch Versetzen des Verbrennungsmotors 8 in den Niedriglastzustand sichergestellt werden kann, ausgedehnt werden und wird daher eine Verschlechterung des Abgases gemindert. Da ferner die Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 ausgeführt wird, kann die zum Fahren des Fahrzeugs notwendige Abgabe auch dann sichergestellt werden, wenn der Verbrennungsmotor 8 in den Niedriglastzustand versetzt ist.
Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel die Ladevorrichtung 54 vorgesehen. Die vorstehend beschriebene Wirkung wird merklicher, wenn die Aufladung durchgeführt wird, da die Aufladung den Verbrennungsmotor 8 in einen höheren Lastzustand mit einer verringerten EGR-Rate versetzt.
Ferner lässt gemäß dem Ausführungsbeispiel die Hybridsteuereinrichtung 114 die Durchführung der Drehmomentunterstützung unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 aus, wenn die durch die EGR-Vorrichtung 64 erzielte EGR-Rate größer als oder gleich wie die zweite EGR-Rate ist, die größer als die erste EGR-Rate eingestellt ist. Daher verschwindet in einem Niedriglastzustand des Verbrennungsmotors, in dem die durch die EGR-Vorrichtung 64 erzielte EGR-Rate grundsätzlich hoch ist, der Energieverlust, der mit der Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 verknüpft ist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 ausgeführt, so dass die Abgasmenge des Verbrennungsmotors 8 geringer als oder gleich wie der Abgasmengengrenzwert ist, der auf der Grundlage des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 bestimmt wird. Daher wird es möglich, den Verbrennungsmotors 8 in einen Niedriglastzustand zu versetzen, in dem die Abgasmenge, die sich vergrößert, wenn der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht, geringer als oder gleich wie der Abgasmengengrenzwert ist. Anders gesagt werden Bereiche, in denen die Abgasmenge, die geringer als oder gleich wie der Abgasmengengrenzwert ist, durch Versetzen des Verbrennungsmotors 8 in einen Niedriglastzustand sichergestellt werden können, ausgedehnt und wird daher eine Verschlechterung des Abgases gemindert. Da ferner die Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 ausgeführt wird, kann die zum Fahren des Fahrzeugs notwendige Abgabe auch dann sichergestellt werden, wenn der Verbrennungsmotor 8 in einen Niedriglastzustand versetzt wird.
Wenn ferner gemäß dem Ausführungsbeispiel die Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 nicht durchgeführt wird, schaltet die Schaltsteuereinrichtung 112 die Schaltstufe des Automatikgetriebes 10 zu einer Schaltstufe niedrigerer Drehzahl, z. B. einer niedrigeren Schaltstufe, so dass auch dann, wenn die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 sich verringert, eine Verringerung des Antriebsdrehmoments an den Antriebsrädern 32 gemindert werden wird. Daher kann durch Verringern der Abgabe des Verbrennungsmotors 8, nämlich durch Verringern des Lastzustands des Verbrennungsmotors 8 eine EGR-Rate sichergestellt werden und kann die Abgasmenge verringert werden. Dann macht es das Umschalten der Schaltstufe des Automatikgetriebes 10 zu einer Stufe mit geringerer Drehzahl, z. B. einer niedrigeren Schaltstufe, möglich, die Verschlechterung der Fahrleistungsfähigkeit des Fahrzeugs zu verhindern, die durch die verringerte Verbrennungsmotorabgabe verursacht wird, und somit eine gute Fahrleistungsfähigkeit sicherzustellen.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung vorstehend genau unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, ist die Erfindung ebenso auf andere Arten anwendbar.
Obwohl beispielsweise die Antriebsvorrichtung 6 in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel mit dem ersten Motorgenerator MG1 und dem zweiten Motorgenerator MG2 als zweite Antriebsleistungsquelle versehen ist, ist das Vorsehen von zumindest einem Elektromotor, der zumindest in einem Leistungszustand versetzt werden kann, um Antriebsleistung zu erzeugen, als zweite Antriebsleistungsquelle ausreichend. Ferner kann der Elektromotor stromabwärts von der Eingangswelle 16 des Automatikgetriebes 10 beispielsweise zwischen der Eingangswelle 16 und der Ausgangswelle 28 oder zwischen der Ausgangswelle 28 und den Antriebsrädern 32 vorgesehen werden.
Obwohl in den vorausgehenden Ausführungsbeispielen die Hybridsteuereinrichtung 114 die Drehmomentunterstützung unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 als zweite Antriebsleistungsquelle ausführt, kann die Drehmomentunterstützung ebenso unter Verwendung einer Vorrichtung ausgeführt werden, die eine andere als der erste Motorgenerator MG1 und/oder der zweite Motorgenerator MG2 ist. Beispielsweise kann Energie (z. B. regenerative Energie) in einem Schwungrad gespeichert werden und kann die Energie des Schwungrads für die Drehmomentunterstützung verwendet werden, um die durch die EGR-Vorrichtung 64 erzielte EGR-Rate größer als oder gleich wie der EGR-Ratengrenzwert zu machen oder die Abgasmenge des Verbrennungsmotors 8 geringer als oder gleich wie den Abgasmengengrenzwert zu machen. Ferner kann ein Hydraulikdruck in einem Akkumulator gespeichert werden und kann der akkumulierte Hydraulikdruck verwendet werden, um einen Ölmotor zur Verwendung für die Drehmomentunterstützung verwendet werden.
Obwohl bei der Antriebsvorrichtung 6 der vorausgehenden Ausführungsbeispiele der Verbrennungsmotor 8 und die Eingangswelle des Automatikgetriebes 10 direkt mechanisch über die Sperrkupplung Ci gekoppelt sind, kann eine Fluidleistungsübertragungsvorrichtung, wie z. B. ein Drehmomentwandler als Leistungsübertragungsvorrichtung anstelle der Sperrkupplung Ci vorgesehen werden.
In dem Fall, dass der Drehmomentwandler mit einer Sperrkupplung versehen ist, kann die Schaltsteuereinrichtung 112 die Sperrkupplung als Leistungsübertragungsvorrichtung ausrücken oder den Schlupfbetrag (die Schlupfrate) der Sperrkupplung verringern, so dass auch dann, wenn die Abgabe des Verbrennungsmotors 8 sich verringert, die Verringerung des Antriebsdrehmoments an den Antriebsrädern 32 gemindert wird, wenn die Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 nicht durchgeführt wird, um die durch die EGR-Vorrichtung 64 erzielte EGR-Rate größer als oder gleich wie den EGR-Ratengrenzwert zu machen oder die Abgasmenge des Verbrennungsmotors 8 geringer als oder gleich wie den Abgasmengengrenzwert zu machen. Als Folge kann aufgrund der Drehmomentverstärkungswirkung des Drehmomentwandlers der Lastzustand des Verbrennungsmotors 8 bei einer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise in einem Beschleunigungszustand weniger schwerwiegend gemacht werden. Daher ist es möglich, Wirkungen zum Mindern der Verringerung der EGR-Rate und zum Mindern der Abgasmenge wie in dem Fall mit dem Umschalten der Schaltstufe des Automatikgetriebes 10 zu einer Schaltstufe geringerer Drehzahl, z. B. einer niedrigeren Schaltstufe, zu erzielen.
Obwohl ferner in den vorausgehenden Ausführungsbeispielen die Hybridsteuereinrichtung 114 die Drehmomentunterstützung ausführt, so dass die EGR-Rate (= EGR-Menge/Einströmungsluftmenge) größer als oder gleich wie die erste EGR-Rate wird, kann die EGR-Rate durch die EGR-Menge (= erste EGR-Rate × Einströmungsluftmenge) ersetzt werden. Beispielsweise führt die Hybridsteuereinrichtung 114 die Drehmomentunterstützung so aus, dass die EGR-Menge größer als oder gleich wie die erste EGR-Menge (= erste EGR-Rate × Einströmungsluftmenge) wird. Obwohl die EGR-Grenzwertbestimmungseinrichtung 118 (siehe S3 in 16) bestimmt, ob die EGR-Rate größer als oder gleich wie die erste EGR-Rate ist oder nicht, kann ebenso bestimmt werden, ob die Ist-EGR-Menge größer als oder gleich wie eine erste EGR-Menge (EGR-Mengengrenzwert) ist oder nicht, die durch die EGR-Ratengrenzwerteinstelleinrichtung 116 eingestellt wird. Die Ist-EGR-Menge wird beispielsweise durch die EGR-Rateneinleseeinrichtung 120 bestimmt. Beispielsweise kann die Ist-EGR-Rate aus der EGR-Rate, die von dem EGR-Ratenkennfeld eingelesen wird, wie in 5 gezeigt ist, und der Einströmungsluftmenge berechnet werden. Die Ist-EGR-Menge kann ebenso aus einem im Voraus bestimmten EGR-Kennfeld, das durch Hinzufügen der Einströmungsluftmenge als Parameter zu dem vorstehend erwähnten EGR-Kennfeld erhalten wird, auf der Grundlage der Ist-Verbrennungsmotordrehzahl NE und des Ist-Verbrennungsmotordrehmoments TE eingelesen werden. Ferner kann die EGR-Menge direkt durch einen Sensor, wie z. B. ein Durchflussmessgerät oder Ähnliches eingelesen werden oder kann ebenso auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl und des Öffnungs-/Schließbetrags des EGR-Ventils 66 berechnet werden. Daher wird es möglich, den Verbrennungsmotor 8 in einen Niedriglastzustand zu versetzen, in dem die EGR-Menge, die sich verringert, wenn der Verbrennungsmotor 8 zu höheren Lastzuständen übergeht größer als oder gleich wie der EGR-Mengengrenzwert ist. Anders gesagt werden Bereiche, in denen die EGR-Menge, die größer als oder gleich wie der EGR-Mengengrenzwert ist, durch Versetzen des Verbrennungsmotors 8 in einen Niedriglastzustand sichergestellt werden, ausgedehnt und wird daher die Verschlechterung des Abgases gemindert. Da ferner die Drehmomentunterstützung durch die Hybridsteuereinrichtung 114 unter Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 ausgeführt wird, kann die zum Fahren des Fahrzeugs notwendige Abgabe sichergestellt werden, auch wenn der Verbrennungsmotor 8 in einen Niedriglastzustand versetzt ist.
Obwohl in den vorausgehenden Ausführungsbeispielen die Hybridsteuereinrichtung 114 die Ausführung der Drehmomentunterstützung auslässt, wenn die EGR-Rate größer als oder gleich wie die zweite EGR-Rate ist, die größer als die erste EGR-Rate eingestellt ist, kann die EGR-Menge anstelle der EGR-Rate verwendet werden. Beispielsweise lässt die Hybridsteuereinrichtung 114 die Durchführung der Drehmomentunterstützung aus, wenn die EGR-Menge größer als eine zweite EGR-Menge ist, die größer als eine erste EGR-Menge eingestellt ist. Aufgrund dieser Anordnung verschwindet in einem Niedriglastzustand des Verbrennungsmotors, in dem die EGR-Menge, die durch die EGR-Vorrichtung 64 erzielt wird, grundsätzlich groß ist, der Energieverlust, der mit der Verwendung des ersten Motorgenerators MG1 und/oder des zweiten Motorgenerators MG2 verknüpft ist.
Obwohl in den vorausgehenden Ausführungsbeispielen der Verbrennungsmotor 8 mit der Ladevorrichtung 54 versehen ist, ist dies nicht notwendig, sondern, auch wenn die Ladevorrichtung 54 nicht vorgesehen ist, ist die Erfindung anwendbar.

Claims

Steuervorrichtung einer Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (8) als Antriebsleistungsquelle, einer zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) zum Unterstützen des Verbrennungsmotors (8) bei der Abgabe der Antriebsleistung und einer Abgasrezirkulationsvorrichtung (64) zum Rezirkulieren eines Teils des Abgases des Verbrennungsmotors (8) zu einem Einlasssystem, mit: einer Steuereinrichtung (40) zum Steuern eines Betriebs der zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2), so dass eine durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung (64) bereitgestellte Abgasrezirkulationsmenge größer als oder gleich wie eine erste Abgasrezirkulationsmenge wird, die auf der Grundlage eines Lastzustands des Verbrennungsmotors (8) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasrezirkulationsmenge einem Schwellwert für die zweite Antriebsleistungsquelle zur Unterstützung des Verbrennungsmotors bei der Abgabe von Antriebsleistung der Fahrzeugantriebsvorrichtung entspricht, wobei die erste Abgasrezirkulationsmenge größer eingerichtet wird, wenn zumindest einer der Parameter, die aus der Verbrennungsmotordrehzahl und dem Verbrennungsmotordrehmoment bestehen, niedriger ist.
Steuervorrichtung für die Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung einen Betrieb der zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) steuert, um den Verbrennungsmotor (8) bei der Abgabe der Antriebsleistung zu unterstützen, wenn die Abgasrezirkulationsmenge geringer als die erste Abgasrezirkulationsmenge ist.
Steuervorrichtung der Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung den Betrieb der zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) steuert, um den Verbrennungsmotor (8) bei der Abgabe der Antriebsleistung nicht zu unterstützen, wenn die Abgasrezirkulationsmenge größer als oder gleich wie eine zweite Abgasrezirkulationsmenge ist, die größer als die erste Abgasrezirkulationsmenge eingestellt ist.
Steuervorrichtung einer Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (8) als Antriebsleistungsquelle, einer zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) zum Unterstützen des Verbrennungsmotors (8) bei der Abgabe der Antriebsleistung und einer Abgasrezirkulationsvorrichtung (64) zum Rezirkulieren eines Teils des Abgases des Verbrennungsmotors (8) zu einem Einlasssystem, mit: einer Steuereinrichtung zum Steuern eines Betriebs der zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2), so dass eine durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung (64) bereitgestellte Abgasrezirkulationsrate größer als oder gleich wie eine erste Abgasrezirkulationsrate wird, die auf der Grundlage eines Lastzustands des Verbrennungsmotors (8) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasrezirkulationsrate einem Schwellwert für die zweite Antriebsleistungsquelle zur Unterstützung des Verbrennungsmotors bei der Abgabe von Antriebsleistung der Fahrzeugantriebsvorrichtung entspricht, wobei die erste Abgasrezirkulationsrate größer eingerichtet wird, wenn zumindest einer der Parameter, die aus der Verbrennungsmotordrehzahl und dem Verbrennungsmotordrehmoment bestehen, niedriger ist.
Steuervorrichtung der Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung einen Betrieb der zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) steuert, um den Verbrennungsmotor bei der Abgabe der Antriebsleistung zu unterstützen, wenn die Abgasrezirkulationsrate geringer als die erste Abgasrezirkulationsrate ist.
Steuervorrichtung der Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung einen Betrieb der zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) steuert, um den Verbrennungsmotor (8) bei der Abgabe der Antriebsleistung nicht zu unterstützen, wenn die Abgasrezirkulationsrate größer als oder gleich wie eine zweite Abgasrezirkulationsrate ist, die größer als die erste Abgasrezirkulationsrate eingestellt ist.
Steuervorrichtung der Fahrzeugantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einer Leistungsübertragungsvorrichtung (10), die die Abgabe des Verbrennungsmotors (8) auf ein Antriebsrad (32) überträgt; und einer weiteren Steuereinrichtung zum Steuern eines Leistungsübertragungszustands der Leistungsübertragungsvorrichtung (10), so dass dann, wenn es für die zweite Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) unmöglich wird, den Verbrennungsmotor (8) bei der Abgabe der Antriebsleistung zu unterstützen, eine Verringerung des Antriebsdrehmoments an den Antriebsrädern (32) gemindert wird, auch wenn die Abgabe des Verbrennungsmotors (8) sich verringert.
Steuerverfahren für eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (8) als Antriebsleistungsquelle, einer zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) zum Unterstützen des Verbrennungsmotors bei der Abgabe der Antriebsleistung und einer Abgasrezirkulationsvorrichtung (64) zum Rezirkulieren eines Teils des Abgases des Verbrennungsmotors (8) zu einem Einlasssystem, mit: einem Steuerbetrieb der zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2), so dass eine durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung (64) bereitgestellte Abgasrezirkulationsmenge größer als oder gleich wie eine erste Abgasrezirkulationsmenge wird, die auf der Grundlage eines Lastzustands des Verbrennungsmotors (8) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasrezirkulationsmenge einem Schwellwert für die zweite Antriebsleistungsquelle zur Unterstützung des Verbrennungsmotors bei der Abgabe von Antriebsleistung der Fahrzeugantriebsvorrichtung entspricht, wobei die erste Abgasrezirkulationsmenge größer eingerichtet wird, wenn zumindest einer der Parameter, die aus der Verbrennungsmotordrehzahl und dem Verbrennungsmotordrehmoment bestehen, niedriger ist.
Steuerverfahren für eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Verbrennungsmotor (8) als Antriebsleistungsquelle, einer zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2) zum Unterstützen des Verbrennungsmotors (8) bei der Abgabe der Antriebsleistung und einer Abgasrezirkulationsvorrichtung (64) zum Rezirkulieren eines Teils des Abgases des Verbrennungsmotors (8) zu einem Einlasssystem, mit: einem Steuerbetrieb der zweiten Antriebsleistungsquelle (MG1, MG2), so dass eine durch die Abgasrezirkulationsvorrichtung bereitgestellte Abgasrezirkulationsrate größer als oder gleich wie eine erste Abgasrezirkulationsrate wird, die auf der Grundlage eines Lastzustands des Verbrennungsmotors (8) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abgasrezirkulationsrate einem Schwellwert für die zweite Antriebsleistungsquelle zur Unterstützung des Verbrennungsmotors bei der Abgabe von Antriebsleistung der Fahrzeugantriebsvorrichtung entspricht, wobei die erste Abgasrezirkulationsrate größer eingerichtet wird, wenn zumindest einer der Parameter, die aus der Verbrennungsmotordrehzahl und dem Verbrennungsmotordrehmoment bestehen, niedriger ist.