DE102007055935A1

DE102007055935A1 - Elektrisch betriebenes Fahrzeug, das ein regeneratives Bremsen durchführt

Info

Publication number: DE102007055935A1
Application number: DE102007055935A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Toyota Bandai; Tomonari Toyota Taguchi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2008-10-30
Also published as: US7702432B2; US20080255716A1; JP4380700B2; JP2008167613A

Abstract

Ein Regenerationssteuerungsabschnitt (110) stellt einen Drehmomentbefehlswert (Tqcom) (im Allgemeinen einen negativen Wert) eines Motorgenerators während des regenerativen Bremsens ein. Ein Bremskooperationssteuerungsabschnitt (150) berechnet eine gesamte Bremskraft (Leistung), die für das gesamte Fahrzeug erforderlich ist, auf der Grundlage einer Bremsbetätigungskraft BK eines Fahrers und steuert ebenfalls die Anteile der Abgabe der gesamten Bremskraft zwischen einer Hydraulikbremse (90) und dem Motorgenerator. Eine MG-ECU (50) treibt und steuert den Motorgenerator derart an, dass ein regeneratives Drehmoment entsprechend einem Drehmomentbefehlswert (Tqcom) erzeugt wird. Der Regenerationssteuerungsabschnitt (110) auferlegt eine derartige Begrenzung, dass für dieselbe Bremsbedienung der absolute Wert des regenerativen Drehmoments während einer Gefällefahrt kleiner als während einer Fahrt auf einer ebenen Straße ist.

Description

Diese nichtprovisorische Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-356816 , die am 29. Dezember 2006 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde, wobei deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme einbezogen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisch betriebenes Fahrzeug und genauer ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, das mit einem Motorgenerator (einer Motorgeneratoreinheit) ausgerüstet ist, das eine Erzeugung einer Fahrzeugantriebskraft und einer regenerativen Energieerzeugung beim regenerativen Bremsen durchführt.
Beschreibung des Stands der Technik
In letzter Zeit haben Hybridfahrzeuge als umweltfreundliche Automobile Aufmerksamkeit erregt. Ein Hybridfahrzeug ist ein Automobil, das eine Fahrzeugfahrleistung zusätzlich zu einer herkömmlichen Maschine (Brennkraftmaschine) unter Verwendung eines elektrischen Motors zum Fahren des Fahrzeugs erzeugen kann. Insbesondere wird zur Wiedergewinnung von Energie durch eine regenerative Energie- bzw. Leistungserzeugung bei regenerativem Bremsen des Fahrzeugs ein Motorgenerator mit sowohl der Funktion eines elektrischen Motors als auch der Funktion eines elektrischen Generators allgemein als ein elektrischer Motor für das Fahrzeug angewendet.
In Bezug auf eine regenerative Steuerung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen offenbart die japanische Patentanmeldung Nr. 2002-262411 (Patentdokument 1) einen Aufbau einer Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug wie einen elektrisch betriebenen Golfwagen zur Vermeidung der Wahrscheinlichkeit von Schleudern. Wenn ein Neigungswinkel bei einer Gefällefahrt höher wird, wird die Bremskraft des regenerativen Bremsens erhöht, und der den Antriebsrädern beaufschlagte Anteil der gesamten Bremskraft einschließlich einer elektrischen Bremskraft und einer mechanischen Bremskraft wird erhöht, so dass das Antriebsrad blockiert wird, wodurch ein Schleudern (Rutschen) verursacht wird. Insbesondere soll die in dem Patentdokument 1 offenbarte Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung für das elektrisch betriebene Fahrzeug die Fahrstabilität verbessern, indem die Radbremskraft durch das regenerative Bremsen des Hauptmotors begrenzt wird, wenn der Gradient einer Strasse größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, wodurch ein Schleudern des Rades aufgrund eines Blockierens verhindert wird.
Weiterhin offenbart die internationale Veröffentlichung WO 97/10966 (Patentdokument 2) ebenfalls eine regenerative Bremssteuerungsvorrichtung für ein elektrisches Fahrzeug, das derart aufgebaut ist, dass eine regenerative Bremskraft eines elektrischen Motors entsprechend einem Gradientenzustand gesteuert wird, um ein Radblockieren bei einer Gefällefahrt zu verhindern und eine Fahrzeugfahrstabilität beizubehalten. Insbesondere offenbart das Patentdokument 2, dass ein Radblockieren verhindert wird, indem die regenerative Bremskraft auf in einem Gefälle (Abwärtsneigung) in einem ähnlichen Zustand wie auf einer ebenen Strasse gehalten wird, wodurch eine Fahrstabilität beibehalten werden kann.
Zusätzlich offenbaren die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2000-32602 (Patentdokument 3), die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2002-369578 (Patentdokument 4) und die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2005-263061 (Patentdokument 5) einen Steuerungsaufbau zur Begrenzung einer regenerativen Energieerzeugung während eines Temperaturanstiegs eines elektrischen Motors in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug, wie einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug.
In elektrisch betriebenen Fahrzeugen wird im Allgemeinen eine regenerative Energieerzeugung durch einen Motorgenerator in Reaktion auf eine Bremsbedienung bzw. Bremsbetätigung durch einen Fahrer durchgeführt, um eine regenerative Bremskraft zu erzeugen. Jedoch verursacht nicht nur ein Motorbetrieb zur Erzeugung einer Fahrzeugantriebskraft, sondern ebenfalls eine regenerative Energieerzeugung während einer Regeneration eine Erhöhung der Temperatur des Motorgenerators (die nachstehend auch als Motortemperatur bezeichnet ist) durch Wärme, die hauptsächlich in einer Spulenwicklung erzeugt wird. Wenn die Motortemperatur ansteigt, wird es notwendig, die Stromgröße, d. h., das Ausgangsdrehmoment (abgegebene Drehmoment) zu begrenzen, so dass die Fahrzeugantriebskraft, die durch den Motorgenerator erzeugt werden kann, begrenzt wird.
Daher wird selbst mit der in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbarten Regenerationsbegrenzung, wenn sich ein Gefälle mit einem relativ geringen Gradienten fortsetzt, die Motortemperatur durch die kontinuierliche regenerative Energieerzeugung erhöht und das Ausgangsdrehmoment (Motorbetrieb) des Motorgenerators wird während einer Steigungsfahrt (Steigungsfahrt) oder einer Fahrt auf einer ebenen Straße nach der Gefällefahrt begrenzt, so dass das Bewegungsleistungsvermögen nicht vollständig ausgeübt werden kann. Dieses Problem wird insbesondere in einem Fahrmuster erwartet, in dem eine Gefällefahrt und eine Steigungsfahrt abwechselnd durchgeführt werden, wie beispielsweise auf einer Bergstraße.
Weiterhin kann in dem Steuerungsaufbau, der die regenerative Energieerzeugung während eines Temperaturanstiegs eines eine Fahrzeugantriebskraft erzeugenden elektrischen Motors (Motorgenerators) begrenzt, wie es in den Patentdokumenten 3 bis 5 offenbart ist, ein übermäßiger Anstieg der Motortemperatur verhindert werden. Jedoch ist dieser Aufbau nicht ausreichend als Regenerationssteuerung, die das vorstehend beschriebene Problem bewältigen kann und eine für eine Fahrt auf einer ebenen Straße oder einer Steigungsfahrt nach einer Gefällefahrt ausreichende Fahrzeugantriebskraft gewährleisten kann.
Falls das vorstehend beschriebene Problem im Hinblick auf eine Spezifikationsauslegung (Spezifikationskonstruktion) angegangen wird, wird die Größe des Motorgenerators erhöht, da eine erhöhte thermische Kapazität und eine verstärkte Kühlstruktur erforderlich sind, um einen Temperaturanstieg des Motorgenerators zu unterdrücken. Zusätzlich muss zur Gewährleistung eines Fahrtverhaltens beim Temperaturanstieg ein Drehmoment gewährleistet werden, indem in einen niedrigeren Gang für das gesamte Fahrzeug geschaltet wird, was zu einem unzureichenden Kraftstoffwirkungsgrad bei einer Hochgeschwindigkeitsfahrt führt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine regenerative Energieerzeugungssteuerung eines Motorgenerators bei einer Gefällefahrt eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs durchzuführen, wobei berücksichtigt wird, ein ausreichendes Bewegungsleistungsvermögen bei einer Fahrt auf einer ebenen Strasse oder einer Steigungsfahrt nach der Gefällefahrt zu erzielen.
Ein elektrisch betriebenes Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Motorgenerator, eine Leistungsumwandlungseinheit, einen Gradientenerfassungsabschnitt, der einen Gradienten einer Strasse erfasst, und einen Regenerationssteuerungsabschnitt auf, der eingerichtet ist, ein Drehmomentbefehlswert des Motorgenerators in einem regenerativen Bremsbetrieb zumindest entsprechend einer Bremsbedienung (Bremsbetätigung) durch einen Fahrer zu erzeugen. Der Motorgenerator ist eingerichtet, in der Lage zu sein, eine Rotationskraft von einem Rad zu empfangen bzw. auf ein Rad zu übertragen. Die Leistungsumwandlungseinheit ist eingerichtet, eine bidirektionale elektrische Leistungsumwandlung zwischen einer aufladbaren Leistungsversorgung (Energieversorgung) und dem Motorgenerator durchzuführen, so dass der Motorgenerator ein Drehmoment entsprechend einem Drehmomentbefehlswert ausgibt. Bei einer Gefällefahrt und bei einer Fahrt auf einer ebenen Straße entsprechend derselben Bremsbedienung legt der Regenerationssteuerungsabschnitt auf der Grundlage eines von dem Gradientenerfassungsabschnitt erfassten Straßengradienten kontinuierlich eine Begrenzung für den Drehmomentbefehlswert in dem regenerativen Bremsbetrieb derart auf, dass ein absoluter Wert des Drehmomentbefehlswerts bei der Gefällefahrt kleiner als bei der Fahrt auf einer ebenen Straße ist.
Entsprechend dem vorstehend beschriebenen elektrisch betriebenen Fahrzeug kann eine Wärmeerzeugung in dem Motorgenerator durch Begrenzung der regenerativen Energieerzeugung bei der Gefällefahrt im Vergleich zu der Fahrt auf einer ebenen Straße unterdrückt werden. Als Ergebnis ist das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators bei der Fahrt auf einer ebenen Straße oder einer Steigungsfahrt nach dem Ende der Gefällefahrt gewährleistet, wodurch ein ausreichendes Bewegungsleistungsverhalten erzielt wird. Insbesondere ist es möglich, einen starken Temperaturanstieg zu vermeiden, der der regenerativen Energieerzeugung während einer Gefällefahrt nachfolgt, bei der die angeforderte Bremskraft durch eine Bremsbedienung eines Fahrers erhöht wird, so dass die Größe des Motorgenerators aufgrund eines vereinfachten Kühlaufbaus (Kühlstruktur) des Motorgenerators verringert werden kann, oder der Kraftstoffwirkungsgrad bei einer Hochgeschwindigkeitsfahrt verbessert werden kann, indem in einen hohen Gang geschaltet wird, wohingegen es vermieden wird, für das gesamte Fahrzeug in einen niedrigen Gang herunterzuschalten, um das Fahrverhalten während eines Temperaturanstiegs zu gewährleisten. Somit kann die Spezifikationskonstruktion in Bezug auf den Motorgenerator effizient ausgeführt werden.
Vorzugsweise weist der Regenerationssteuerungsabschnitt einen Bremskooperationssteuerungsabschnitt und einen Regenerationsdrehmomenteinstellungsabschnitt auf. Der Bremskooperationssteuerungsabschnitt berechnet eine angeforderte Bremsleistung in dem gesamten Fahrzeug entsprechend einem Zustand des elektrisch betriebenen Fahrzeugs und der Bremsbedienung und stellt ebenfalls eine regenerative Bremsleistung, die von dem Motorgenerator anteilig bereitgestellt wird, der angeforderten Bremsleistung ein. Der regenerative Drehmomenteinstellungsabschnitt erzeugt den Drehmomentbefehlswert in dem regenerativen Bremsbetrieb entsprechend der durch den Bremskooperationssteuerungsabschnitt eingestellten regenerativen Bremsleistung. Dann begrenzt der Bremskooperationssteuerungsabschnitt die entsprechend derselben Bremsbedienung eingestellten regenerativen Bremsleistung auf der Grundlage des Straßengradienten derart ein, dass sie bei der Gefällefahrt niedriger als bei der Fahrt auf einer ebenen Strasse ist.
Vorzugsweise weist der Regenerationssteuerungsabschnitt weiterhin einen Ladungssteuerungsabschnitt auf, der eine angeforderte Ladungsleistung (Ladungsenergie) der Leistungsversorgung entsprechend einem Ladezustand der Leistungsversorgung einstellt. Der Bremskooperationssteuerungsabschnitt stellt die regenerative Bremsleistung innerhalb eines Bereichs der angeforderten Ladungsenergie oder niedriger ein. Dann begrenzt der Ladungssteuerungsabschnitt die angeforderte Ladungsleistung, die entsprechend demselben Ladezustand eingestellt wird, auf der Grundlage des Straßengradienten derart ein, dass sie bei der Gefällefahrt niedriger als bei der Fahrt auf einer ebenen Straße eingestellt wird.
Bei einem derartigen Aufbau kann ein Temperaturanstieg des Motorgenerators bei einer Gefällefahrt durch die Bremskooperationssteuerung bei der Gefällefahrt und der Justierung der angeforderten Ladungsleistung unterdrückt werden.
Vorzugsweise weist das elektrisch betriebene Fahrzeug weiterhin einen Temperaturbeschaffungsabschnitt zum Beschaffen einer Temperatur des Motorgenerators auf. Dann stellt der Regenerationssteuerungsabschnitt einen Begrenzungsgrad des Drehmomentbefehlswerts in dem regenerativen Bremsbetrieb während der Gefällefahrt in Bezug auf die Fahrt auf einer ebenen Straße entsprechend der Temperatur des Motorgenerators ein.
Vorzugsweise stellt der regenerative Steuerungsabschnitt einen Begrenzungsgrad des Drehmomentbefehlswerts in dem regenerativen Bremsbetrieb während der Gefällefahrt in Bezug auf die Fahrt auf einer ebenen Straße entsprechend dem Straßengradienten ein. Alternativ stellt vorzugsweise der Regenerationssteuerungsabschnitt einen Begrenzungsgrad des Drehmomentbefehlswerts in dem regenerativen Bremsbetrieb während der Gefällefahrt in Bezug auf die Fahrt auf einer ebenen Straße entsprechend dem Bremsbetrieb ein.
Bei einem derartigen Aufbau kann die regenerative Energieerzeugung durch den Motorgenerator zu einem angemessenen Grad entsprechend dem Temperaturzustand des Motorgenerators, des Gradienten einer Straße oder der Bremsbedienung des Fahrers begrenzt werden. Als Ergebnis kann, während Energie durch die regenerative Energieerzeugung innerhalb eines möglichen Ausmaßes wiedergewonnen wird, ein Temperaturanstieg des Motorgenerators verhindert werden.
Vorzugsweise stellt der Regenerationssteuerungsabschnitt in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung den Drehmomentbefehlswert des Motorgenerators bei der Gefällefahrt auf angenährt null ein.
Bei einem derartigen Aufbau wird die regenerative Energieerzeugung durch den Motorgenerator bei der Gefällefahrt gestoppt, so dass ein Temperaturanstieg des Motorgenerators zuverlässig verhindert werden kann.
Ein elektrisch betriebenes Fahrzeug gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist einen Motorgenerator, eine Leistungsumwandlungseinheit, einen Gradientenerfassungsabschnitt, der einen Gradienten einer Straße erfasst, einen Temperaturbeschaffungsabschnitt zum Beschaffen einer Temperatur des Motorgenerators und einen Regenerationssteuerungsabschnitt auf, der eingerichtet ist, einen Drehmomentbefehlswert des Motorgenerators in einem regenerativen Bremsbetrieb zumindest entsprechend einer Bremsbedienung durch einen Fahrer zu erzeugen. Der Motorgenerator ist eingerichtet, in der Lage zu sein, eine Rotationskraft von einem Rad zu empfangen oder auf ein Rad zu übertragen. Die Energieumwandlungseinheit ist eingerichtet, eine bidirektionale elektrische Leistungsumwandlung zwischen einer aufladbaren Leistungsversorgung und dem Motorgenerator durchzuführen, so dass der Motorgenerator ein Drehmoment entsprechend einem Drehmomentbefehlswert ausgibt. Dann auferlegt der Regenerationssteuerungsabschnitt für den Drehmomentbefehlswert in dem regenerativen Bremsbetrieb während einer Gefällefahrt und während einer Fahrt auf einer ebenen Straße entsprechend derselben Bremsbedienung eine Beschränkung auf der Grundlage eines durch den Gradientenerfassungsabschnitt erfassten Straßengradienten entsprechend einem Begrenzungsgrad entsprechend der Temperatur des Motorgenerators und des Straßengradienten derart, dass ein absoluter Wert des Drehmomentbefehlswerts während der Gefällefahrt kleiner als während der Fahrt auf einer ebenen Straße ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen elektrisch betriebenen Fahrzeug kann die regenerative Energieerzeugung bei der Gefällefahrt zu einem angemessenen Grad entsprechend dem Begrenzungsgrad entsprechend der Temperatur des Motorgenerators und des Gradienten einer Straße begrenzt werden. Daher kann, während Energie durch die regenerative Energieerzeugung innerhalb eines möglichen Ausmaßes wiedergewonnen wird, ein Temperaturanstieg des Motorgenerators während der Gefällefahrt verhindert werden.
Daher besteht der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung darin, dass eine regenerative Energieerzeugungssteuerung eines Motorgenerators während einer Gefällefahrt eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs unter Berücksichtigung, dass ein ausreichendes Bewegungsleistungsvermögen bei einer Fahrt auf einer ebenen Straße oder einer Steigungsfahrt nach der Gefällefahrt erzielt werden kann, durchgeführt werden kann.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Aufbaudarstellung in Bezug auf einen elektrischen Motor zum Antrieb eines Fahrzeugs eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das eine regenerative Drehmomenteinstellung eines Motorgenerators während eines regenerativen Bremsens in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 zeigt eine Konzeptdarstellung eines Beispiels für eine Bremskooperationssteuerung in einem Hybridfahrzeug als ein Beispiel für das elektrisch betriebene Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4A–4D zeigen Konzeptdarstellungen eines Beispiels für eine Kooperationssteuerung eines hydraulischen Bremsens und eines regenerativen Bremsens bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Hybridfahrzeug.
5 zeigt ein Blockschaltbild, das einen Aufbau eines Regenerationssteuerungsabschnitts gemäß 2 ausführlicher veranschaulicht.
6 zeigt eine Konzeptdarstellung, die ein Einstellungsbeispiel eines Regenerationsdrehmomentbegrenzungsgrads in Bezug auf eine Motortemperatur veranschaulicht.
7 zeigt eine Konzeptdarstellung, die ein Einstellungsbeispiel eines Regenerationsdrehmomentbegrenzungsgrads in Bezug auf eine Bremsbetätigungskraft (Bremsniederdrückkraft) veranschaulicht.
8 zeigt eine Konzeptdarstellung, die ein Einstellungsbeispiel für einen Regenerationsdrehmomentbegrenzungsgrad in Bezug auf einen Gefällegradienten veranschaulicht.
9 zeigt ein Flussdiagramm einer Prozedur einer Regenerationsdrehmomenteinstellung eines Motorgenerators in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm, das ein Beispiel für eine Drehmomentbefehlswerteinstellung in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es sei bemerkt, dass nachstehend dieselben oder entsprechende Teile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind, weshalb deren Beschreibung im Wesentlichen nicht wiederholt wird.
Gemäß 1 weist ein elektrisch betriebenes Fahrzeug 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Gleichspannungserzeugungsabschnitt 10#, einen Glättungskondensator C0, einen Umrichter 20, eine Steuerungsschaltung 50 und eine Steuerungsvorrichtung 80, die typischerweise aus einer ECU (elektronische Steuerungseinheit) gebildet sind, einen Motorgenerator (Motorgeneratoreinheit) MG, eine Antriebswelle 62 sowie ein Rad 65 auf, das mit der Rotation der Antriebswelle 62 drehbar angetrieben wird. Die Antriebswelle 62 ist derart eingerichtet, dass sie eine Rotationskraft aus der Ausgangswelle des Motors MG im Allgemeinen über einen Getriebemechanismus, wie eine nicht gezeigte Drehzahlverringerungsvorrichtung, empfangen kann bzw. zu dieser übertragen kann. Zusätzlich ist das Rad 65 mit einem Bremsmechanismus, typischerweise einer Hydraulikbremse 90, versehen, die mechanisch eine Bremskraft durch Hydraulikdruckzufuhr beaufschlägt. Ein derartiger Bremsmechanismus ist allgemein für jedes Rad vorgesehen.
Der Motorgenerator MG ist an einem elektrisch betriebenen Fahrzeug wie einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug angebracht, um ein Antriebsdrehmoment für Räder im Motorbetrieb zu erzeugen und um ein regeneratives Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung zu der Rotationsrichtung der Antriebsräder 65 während der Regeneration (Generatorbetrieb) zu erzeugen, wodurch eine regenerative Energieerzeugung durch Erzeugung einer elektrischen Bremskraft (regenerativen Bremskraft) durchgeführt wird. Das heißt, dass der Motorgenerator MG als ein "Motorgenerator" für den Fahrzeugantrieb eingerichtet ist, der beide Funktionen eines elektrischen Motors und eines elektrischen Generators umfasst. In einem Hybridfahrzeug kann ein weiterer Motorgenerator vorgesehen sein, der eingerichtet ist, eine Funktion eines durch eine Maschine (Brennkraftmaschine) angetriebenen elektrischen Generators aufzuweisen. Es sei bemerkt, dass in einem Fall, in dem das elektrisch betriebene Fahrzeug 100 ein Hybridfahrzeug ist, ein Fahrzeugantriebssystem derart konfiguriert ist, dass die Antriebswelle 62 ebenfalls durch einen Ausgang einer (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine gedreht werden kann.
Der Gleichspannungserzeugungsabschnitt 10# weist eine Gleichspannungsleistungsversorgung B, Systemrelais SR1 und SR2, einen Glättungskondensator C1 sowie einen Tiefsetz-/Hochsetzsteller 12 auf. Als Gleichspannungsleistungsversorgung B kann eine Sekundärbatterie wie eine Nickel-Metall-Hydrid- oder Lithium-Ionen-Batterie oder eine elektrische Speichervorrichtung wie ein elektrischer Doppelschichtkondensator angewandt werden. Eine aus der Gleichspannungsleistungsversorgung B ausgegebene Gleichspannung Vb wird durch einen Spannungssensor 10 erfasst. Der Spannungssensor 10 gibt die erfasste Gleichspannung Vb zu der Steuerungsschaltung 50 aus.
Das Systemrelais SR1 ist zwischen dem positiven Elektrodenanschluss der Gleichspannungsleistungsversorgung B und einer Leistungsversorgungsleitung 6 geschaltet, und das Systemrelais SR2 ist zwischen dem negativen Elektrodenanschluss der Gleichspannungsleistungsversorgung B und einer Masseleitung 5 geschaltet. Die Systemrelais SR1 und SR2 werden durch ein Signal SE aus der Steuerungsschaltung 50 ein-/ausgeschaltet. Genauer werden die Systemrelais SR1 und SR2 eingeschaltet, wenn das Signal SE aus der Steuerungsschaltung 50 sich auf einem H-Pegel (logisch hohem Pegel) befindet, und ausgeschaltet, wenn das Signal SE aus der Steuerungsschaltung 50 sich auf einem L-Pegel (logisch niedrigem Pegel) befindet. Der Glättungskondensator C1 ist zwischen der Leistungsversorgungsleitung 6 und der Masseleitung 5 geschaltet.
Der Hochsetz-/Tiefsetzsteller 12 weist eine Spule L1 und Leistungshalbleiterschaltelemente Q1 und Q2 auf. Die Leistungshalbleiterschaltelemente Q1 und Q2 sind in Reihe zwischen einer Leistungsversorgungsleitung 7 und der Masseleitung 5 geschaltet. Das Ein-/Ausschalten der Leistungshalbleiterschaltelemente Q1 und Q2 wird durch Schaltsteuerungssignale S1 und S2 aus der Steuerungsschaltung 50 gesteuert.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können ein IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate, Insulated Gate Bipolar Transistor), ein Leistungs-MOS-(-Metalloxidhalbleiter-)Transistor, ein Leistungs-Bipolartransistor oder dergleichen als das Leistungshalbleiterschaltelement verwendet werden (das nachstehend einfach als "Schaltelement" bezeichnet ist). Antiparallele Dioden D1 und D2 sind für die Schaltelemente Q1 und Q2 angeordnet.
Die Spule L1 ist zwischen dem Verbindungsknoten der Schaltelemente Q1 und Q2 sowie der Leistungsversorgungsleitung 6 geschaltet. Zusätzlich ist der Glättungskondensator C0 zwischen der Leistungsversorgungsleitung 7 und der Masseleitung 5 geschaltet.
Der Umrichter 20 weist einen U-Phasen-Zweig 22, einen V-Phasen-Zweig 24 und einen W-Phasen-Zweig 26 auf, die parallel zwischen der Leistungsversorgungsleitung 7 und der Masseleitung 5 vorgesehen sind. Jeder Phasenzweig ist durch Schaltelemente gebildet, die in Reihe zwischen der Leistungsversorgungsleitung 7 und der Masseleitung 5 geschaltet sind. Beispielsweise ist der U-Phasen-Zweig 22 aus Schaltelementen Q11 und Q12 gebildet, ist der V-Phasen-Zweig 24 aus Schaltelementen Q13 und Q14 gebildet, und ist der W-Phasen-Zweig 26 aus Schaltelementen Q15 und Q16 gebildet. Antiparallele Dioden D11–D16 sind jeweils mit den Schaltelementen Q11–Q16 verbunden. Das Ein-/Ausschalten der Schaltelemente Q11–Q16 wird durch Schaltsteuerungssignale S11–S16 aus der Steuerungsschaltung 50 gesteuert.
Ein Zwischenpunkt jedes Phasenzweigs ist jeweils mit einem Phasenendanschluss einer Phasenspule des Motorgenerators MG verbunden. Das heißt, dass der Motorgenerator MG ein Dreiphasen-Permanentmagnetmotor ist und derart konfiguriert ist, dass ein Ende jeder Phasenspulenwicklung der U-, V- und W-Phasen gemeinsamen mit einem Neutralpunkt N verbunden ist. Weiterhin ist das andere Ende jeder Phasenspulenwicklung mit dem Zwischenpunkt der Schaltelemente jedes Phasenzweigs 22, 24 und 26 verbunden.
In einem Hochsetzbetrieb (Spannungserhöhungsbetrieb) führt der Hochsetz-/Tiefsetzsteller 12 dem Umrichter 20 eine Gleichspannung VH (die einer Eingangsspannung des Umrichters 20 entspricht) zu, die durch Erhöhung der aus der Gleichspannungsleistungsversorgung B zugeführten Gleichspannung Vb erzeugt wird. Genauer wird in Reaktion auf die Schaltsteuerungssignale S1 und S2 aus der Steuerungsschaltung 50 das Tastverhältnis (Verhältnis Einschaltdauer/Periode) der Schaltelemente Q1 und Q2 derart eingestellt, dass das Hochsetzverhältnis (step-up ratio) dem Tastverhältnis entspricht.
Demgegenüber lädt in einem Tiefsetzbetrieb (Spannungsverringerungsbetrieb) der Hochsetz-/Tiefsetzsteller 12 die Gleichspannungsleistungsversorgung B durch Verringerung der aus dem Umrichter 20 über den Glättungskondensator C0 zugeführten Gleichspannung. Genauer werden in Reaktion auf die Schaltsteuerungssignale S1 und S2 aus der Steuerungsschaltung 50 eine Zeitdauer (Periode), während der lediglich das Schaltelement Q1 eingeschaltet ist, und eine Zeitdauer (Periode), während der beide Schaltelemente Q1 und Q2 ausgeschaltet sind, abwechselnd vorgesehen, so dass das Tiefsetzverhältnis (step-down ratio) dem Tastverhältnis einer Einperiode (Einschaltperiode, Einschaltzeitdauer) entspricht, wie es vorstehend beschrieben worden ist.
Der Glättungskondensator C0 glättet die Gleichspannung aus dem Hochsetz-/Tiefsetzsteller 12 und führt die geglättete Gleichspannung dem Umrichter 20 zu. Ein Spannungssensor 13 erfasst die Spannung (nämlich eine Umrichtereingangsspannung) zwischen den entgegengesetzten Enden des Glättungskondensators C0 und gibt den erfassten Wert VH zu der Steuerungsschaltung 50 aus.
Wenn ein Drehmomentbefehlswert des Motorgenerators MG positiv ist (Tqcom > 0), treibt der Umrichter 20 den Motorgenerator MG zur Ausgabe eines positiven Drehmoments durch Umwandlung der aus dem Glättungskondensator C0 zugeführten Gleichspannung in eine Wechselspannung durch den Schaltbetrieb der Schaltelemente Q11–Q16 in Reaktion auf die Schaltsteuerungssignale S11–S16 aus der Steuerungsschaltung 50 an. Zusätzlich treibt, wenn ein Drehmomentbefehlswert des Motorgenerators MG null ist (Tqcom = 0), der Umrichter 20 den Motorgenerator MG zur Erzielung eines Nulldrehmoments durch Umwandlung der Gleichspannung durch den Schaltbetrieb in Reaktion auf die Schaltsteuerungssignale S11–S16 in die Wechselspannung an. Auf diese Weise wird der Motorgenerator MG zur Erzeugung eines Nulldrehmoments oder eines positiven Drehmoments angetrieben, das durch den Drehmomentbefehlswert Tqcom festgelegt wird.
Während eines regenerativen Bremsens des elektrisch betriebene Fahrzeugs 100 wird der Drehmomentbefehlswert Tqcom des Motorgenerators MG negativ eingestellt (Tqcom < 0). In diesem Fall wandelt der Umrichter 20 die durch den Motorgenerator MG erzeugte Wechselspannung durch den Schaltbetrieb in Reaktion auf die Schaltsteuerungssignale S11–S16 in eine Gleichspannung um und führt die umgewandelte Gleichspannung (Systemspannung) dem Hochsetz-/Tiefsetzsteller 12 durch den Glättungskondensator C0 zu.
Es sei bemerkt, dass das regenerative Bremsen, auf das sich hier bezogen wird, ein Bremsen umfasst, das eine regenerative Energieerzeugung mit einer Betätigung einer Fußbremse (eines Bremspedals) durch den Fahrer eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs involviert, und ein Verlangsamen (oder Stoppen der Beschleunigung) des Fahrzeugs umfasst, wobei die regenerative Energieerzeugung durch Loslassen des Fahrpedals während der Fahrt ohne Betätigung einer Fußbremse durchgeführt wird. Das heißt, dass ein "regenerativer Bremsbetrieb" des elektrisch betriebenen Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung derart definiert ist, dass dieser zumindest eine Bremspedalbedienung (Bremspedalbetätigung) durch den Fahrer oder sowohl die Bremspedalbedienung als auch das Loslassen des Fahrpedals umfassen.
Ein Stromsensor 27 erfasst einen in dem Motorgenerator MG fließenden Motorstrom MCRT und gibt den erfassten Motorstrom zu der Steuerungsschaltung 50 aus. Es sei bemerkt, dass, da die Summe von Momentanwerten der Dreiphasenströme iu, iv und iw null ist, der Stromsensor 27 derart angeordnet ist, dass der Motorstrom von lediglich zwei Phasen (beispielsweise der V-Phasen-Strom iv und der W-Phasen-Strom iw) erfasst wird, wie es in 1 gezeigt ist.
Ein Rotationswinkelsensor (Resolver) 28 erfasst einen Rotationswinkel θ eines nicht gezeigten Rotors des Motorgenerators MG und sendet den erfassten Rotationswinkel θ zu der Steuerungsschaltung 50. In der Steuerungsschaltung 50 kann eine Drehzahl Nmt (Rotationswinkelgeschwindigkeit ω) des Motorgenerators MG auf der Grundlage des Rotationswinkels θ berechnet werden.
Zusätzlich ist der Motorgenerator MG weiterhin mit einem Temperatursensor 29 versehen. Im Allgemeinen ist der Temperatursensor 29 zum Messen der Temperatur des Spulenwicklungsteils vorgesehen, an dem eine Isolierschichtzerstörung oder dergleichen durch einen Temperaturanstieg bewirkt werden kann, und um die gemessene Temperatur zumindest zu der Steuerungsvorrichtung 80 auszugeben. Nachstehend ist eine durch den Temperatursensor 29 gemessene Temperatur als Motortemperatur Tmg bezeichnet.
Die Steuerungsvorrichtung 80 empfängt Batterieinformationen, die den Ladezustand und die Eingabe/Ausgabeleistungsbeschränkung der Gleichspannungsleistungsversorgung (Batterie) B angibt sowie verschiedene Fahrzeugsensorsignale (beispielsweise einen Sensorerfassungswert, der einen Fahrzeugzustand wie eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Straßenbedingung angibt, und ein Sensorerfassungswert, der einen Betriebszustand unterschiedlicher Ausrüstungen in dem Fahrzeug angibt). Typischerweise ist ein durch den Fahrer betätigtes bzw. bedientes Bremspedal 70 mit einem Betätigungskraftsensor (Niederdrückkraftsensor) 75 versehen, wobei der Betätigungskraftsensor 75 eine Bremsbetätigungskraft BK erfasst, die eine Bremsbetätigung (Bremsbedienung) durch den Fahrer angibt, und sendet diese zu der Steuerungsvorrichtung 80.
Ein Signal, das einen Gradienten GR einer Straße angibt, auf der das elektrisch betriebene Fahrzeug 100 fährt, wird aus einem Gradientensensor 95, der aus einem G-Sensor oder dergleichen gebildet ist, zu der Steuerungsschaltung 80 zugeführt. Alternativ dazu kann die Steuerungsvorrichtung 80 Höhendaten jedes Punktes (des gegenwärtigen Orts und der Fahrtrichtung) auf einer Karte aus einem Navigationssystem 98 empfangen, um den Gradienten an der Straße zu erfassen oder vorherzusagen. Das heißt, dass der Gradientensensor 95 und/oder das Navigationssystem 98 einem "Gradientenerfassungsabschnitt" gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
Die Steuerungsvorrichtung 80 erzeugt einen Drehmomentbefehlswert Tqcom des Motorgenerators MG und ein Regenerationsanweisungssignal RGE auf der Grundlage des Fahrzeugzustands, der Beschleunigungs-/Bremsbetätigung durch den Fahrer und dergleichen. Es sei bemerkt, dass die Steuerungsvorrichtung 80 einen Drehmomentbefehlswert Tqcom und das Regenerationsanweisungssignal RGE in einem Bereich, in dem ein Überladen oder Überentladen der Gleichspannungsleistungsversorgung B nicht auftritt, auf der Grundlage von Informationen bezüglich der Gleichspannungsleistungsversorgung B wie einem Ladezustand (SOC, State of Charge), der bei einer Vollladung 100 beträgt, der zuführbaren elektrischen Leistung Pin, die eine Ladungsgrenze angibt, und eine ausgebbare elektrische Leistung Pout erzeugt, die eine Entladegrenze angibt.
Die Steuerungsschaltung für die elektrische Motorsteuerung (MG-ECU) 50 erzeugt die Schaltsteuerungssignale S1, S2 und S11–S16, die den Betrieb des Hochsetz-/Tiefsetzstellers 12 und des Umrichters 20 derart steuern, dass der Motorgenerator MG ein Drehmoment entsprechend dem Drehmomentbefehlswert Tqcom ausgibt, auf der Grundlage des aus der Steuerungsvorrichtung 80 zugeführten Drehmomentbefehlswerts Tqcom, der von dem Spannungssensor 20 erfassten Batteriespannung Vb, der von dem Spannungssensor 13 erfassten Systemspannung VH und dem Motorstrom MCRT aus dem Stromsensor 27 sowie des Rotationswinkels θ aus dem Rotationswinkelsensor 28. Das heißt, dass die Steuerungsvorrichtung 80 einer ECU auf einer höheren Ebene der Steuerungsschaltung (MG-ECU) 50 entspricht. Es sei bemerkt, dass obwohl gemäß dem Beispiel und gemäß 1 die Steuerungsschaltung 50 und die Steuerungsvorrichtung 80 mit separaten ECUS konfiguriert sind, die Funktionen von beiden in einer einzelnen ECU integriert werden können.
Auf diese Weise bilden in der Konfiguration gemäß 1 der Hochsetz-/Tiefsetzsteller 12, der Umrichter 20 und die Steuerungsschaltung 50 eine "Leistungsumwandlungseinheit (PCU)", die eine bidirektionale elektrische Leistungsumwandlung (Energieumwandlung) zwischen der Gleichspannungsleistungsversorgung B und dem Motorgenerator MG derart durchführt, dass der Motorgenerator MG ein Drehmoment (positives Drehmoment, negatives Drehmoment oder Nulldrehmoment) entsprechend dem Drehmomentbefehlswert Tqcom ausgibt.
Während des Hochsetzbetriebs des Hochsetz-/Tiefsetzstellers 12 berechnet die Steuerungsschaltung 50 einen Befehlswert der Systemspannung VH im Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motorgenerators MG und erzeugt die Schaltsteuerungssignale S1 und S2 auf der Grundlage dieses Befehlswerts und des erfassten Werts der Systemspannung VH des Spannungssensors 13, so dass die Ausgangsspannung VH einen Spannungsbefehlswert erzielt.
Weiterhin erzeugt bei erzeugt die Steuerungsschaltung 50 Empfang des Steuerungssignals RGE, das angibt, dass das elektrisch betriebene Fahrzeug 100 das in dessen regenerative Betriebsart eintritt, aus der Steuerungsvorrichtung 80 die Schaltsteuerungssignale S11–S16 und gibt diese zu dem Umrichter 20 aus, so dass die in dem Motorgenerator MG durch die Abgabe des regenerativen Drehmoments entsprechend dem Drehmomentbefehlswert Tqcom erzeugte Wechselspannung in eine Gleichspannung umgewandelt wird. Dementsprechend wandelt der Umrichter 20 die regenerative elektrische Leistung aus dem Motorgenerator MG in eine Gleichspannung um, die dann dem Hochsetz-/Tiefsetzsteller 12 zugeführt wird.
Zusätzlich erzeugt die Steuerungsschaltung 50 die Schaltsteuerungssignale S1 und S2 und gibt diese zu dem Hochsetz-/Tiefsetzsteller 12 in Reaktion auf das Steuerungssignal RGE derart aus, dass die aus dem Unrichter 20 zugeführte Gleichspannung auf die Ladespannung der Gleichspannungsleistungsversorgung B, wie erforderlich, verringert wird. Auf diese Weise wird die regenerative elektrische Leistung bzw. Energie aus dem Motorgenerator MG zum Laden der Gleichspannungsleistungsversorgung B verwendet.
Zusätzlich erzeugt die Steuerungsschaltung 50 das Signal SE zum Ein-/Ausschalten der Systemrelais SR1 und SR2 und gibt diese zu den Systemrelais SR1 und SR2 beim Starten/Stoppen des Antriebssystems des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 100 aus.
2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das eine regenerative Drehmomenteinstellung des Motorgenerators MG zu der Zeit des regenerativen Bremsens in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Gemäß 2 weist ein Regenerationsssteuerungsabschnitt 110 zur Einstellung eines Drehmomentbefehlswerts eines regenerativen Drehmoments während eines regenerativen Bremsens des Hybridfahrzeugs einen Bremskooperationssteuerungsabschnitt 150 und einen Ladungssteuerungsabschnitt 200 auf.
Der Ladungssteuerungsabschnitt 200 stellt eine angeforderte Ladungsleistung Pch, die die durch die Gleichspannungsleistungsversorgung B empfangene elektrische Leistung angibt, auf der Grundlage von Batterieinformationen (SOC, Pin und dergleichen) ein. Der Bremskooperationssteuerungsabschnitt 150 berechnet eine Gesamtbremskraft (Leistung), die in dem gesamten Fahrzeug erforderlich ist, auf der Grundlage einer Bremsbetätigungskraft BK des Fahrers und steuert ebenfalls die Anteile der Ausgabe dieser Gesamtbremskraft zwischen der Hydraulikbremse 90 und dem Motorgenerator MG.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 3 sowie 4A–4D ein Beispiel für die Bremskooperationssteuerung in einem Fall beschrieben, in dem das elektrisch betriebene Fahrzeug 100 ein Hybridfahrzeug ist.
Wie es in 3 gezeigt ist, wird in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug (Hybridfahrzeug) 100 die gesamte Bremskraftleistung kooperativ durch eine Kombination einer mechanischen Bremskraft (Leistung), die durch die Hydraulikbremse 90 erzeugt wird, und einer elektrischen Bremskraft (Leistung) gewährleistet, die als eine regenerative Bremskraft (-leistung) durch das regenerative Drehmoment des Motorgenerators MG erzeugt wird. Somit werden die Erzeugung der Ladungsleistung der Gleichspannungsleistungsversorgung B, die aus der Fahrzeugenergie während der Verlangsamung wiedergewonnen wird, und die Gewährleistung der Bremskraft derart eingestellt, dass das Fahrzeugantriebsleistungsvermögen (Fahrzeugantriebsverhalten) nicht verschlechtert wird.
In 4A–4D ist ein Beispiel für eine Kooperationssteuerung des Hydraulikbremsens und des regenerativen Bremsens in jedem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich in dem Hybridfahrzeug gezeigt. Wie es in 4A–4D gemeinsam gezeigt ist, steigt eine in dem gesamten Fahrzeug angeforderte Gesamtbremsleistung Pt proportional mit einem Anstieg der Bremsbetätigungskraft BK an.
Während der Hochgeschwindigkeit und niedriger/mittlerer Geschwindigkeit mit der wie in 4A und 4B angetriebenen Maschine wird die gesamte Bremsleistung Pt durch die Summe der Bremsleistung Peg durch eine Maschinenbremsung, die regenerative Bremsleistung Pmg durch den Motorgenerator MG und die durch die Hydraulikbremse erzeugte hydraulische Bremsleistung Pol gewährleistet. Insbesondere wird, während die Bremsleistung Peg durch die Maschinenbremsung konstant gewährleistet wird, die regenerative Bremsleitung Pmg auf einen vorgeschriebenen Pegel mit sich erhöhender Bremsbetätigungskraft erhöht. Dann wird die Differenz von der Maschinenbremsung und regenerativen Bremsung zu der gesamten Bremsleistung durch die Hydraulikbremse 90 ergänzt.
Weiterhin wird während der niedrigen/mittleren Geschwindigkeit mit gestoppter Maschine, wie es in 4C gezeigt ist, die regenerative Bremsleistung Pmg ähnlich wie in 4B eingestellt, und zusätzlich wird die Differenz durch die regenerative Bremsung zu der Gesamtbremsleistung durch die Hydraulikbremse 90 ergänzt. Zusätzlich wird während einer extrem niedrigen Geschwindigkeit, wenn die Fahrzeugantriebskraft lediglich durch den Motorgenerator MG erzeugt wird, wie es in 4D gezeigt ist, im Wesentlichen die gesamte Bremsleistung nur durch die Hydraulikbremse 90 gewährleistet.
Gemäß 4A–4D ist die regenerative Bremsleistung Pmg = 0, wenn die Bremsbetätigungskraft = 0 ist. Wenn jedoch die Bremsbetätigungskraft = 0 ist, kann das Fahrzeug verlangsamt werden oder die Beschleunigung gestoppt werden, indem eine vorgeschriebene Größe der regenerativen Bremsleistung in der Maschinenbremsweise mit losgelassenem Fahrpedal erzeugt wird.
Gemäß 2 stellt der Regenerationssteuerungsabschnitt 110 den regenerativen Drehmomentbefehlswert Tqcom (allgemein ein negativer Wert) derart ein, dass die regenerative Leistungserzeugung (regeneratives Bremsen) durch den Motorgenerator MG während des regenerativen Bremsens korrekt gesteuert wird. Insbesondere begrenzt der Bremskooperationssteuerungsabschnitt 150 die regenerative elektrische Leistung durch das regenerative Bremsen auf innerhalb eines Bereichs der angeforderten Ladungsleistung Pch, die durch den Ladungssteuerungsabschnitt 200 eingestellt ist, oder niedriger und bestimmt den Anteil der Bremsleistung (regenerative Bremsleistung) durch den Motorgenerator MG. Der regenerative Steuerungsabschnitt 110 stellt den Drehmomentbefehlswert Tqcom während des regenerativen Bremsens entsprechend dem für die Abgabe der regenerativen Bremsleistung erforderlichen negativen Drehmoment ein. Der Drehmomentbefehlswert Tqcom wird zu der Steuerungsschaltung (MG-ECU) 50 übertragen, und die MG-ECU 50 steuert den Schaltbetrieb des Wandlers (Stellers) 12 und des Umrichters 20 derart, dass der Motorgenerator MG ein regeneratives Drehmoment entsprechend dem Drehmomentbefehlswert Tqcom entsprechend der in 1 gezeigten Steuerungskonfiguration erzeugt.
Zusätzlich weist der Regenerationssteuerungsabschnitt 110 einem Hydrauliksteuerungsabschnitt 120 eine Hydraulikbremsleistung an, die für die Hydraulikbremse 90 angefordert wird, die der Differenz zwischen der Gesamtbremsleistung und der regenerativen Bremsleistung entspricht, so dass die gesamte Bremsleistung in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug 100 insgesamt gewährleistet ist. Der Hydrauliksteuerungsabschnitt 120 steuert die Hydraulikdruckzufuhr zu jeder Hydraulikbremse 90 derart, dass die Hydraulikbremse 90 die angeforderte Hydraulikbremsleistung erzeugt. Dann gibt jede Hydraulikbremse 90 eine Bremskraft entsprechend dem durch den Hydrauliksteuerungsabschnitt 120 eingestellten Hydraulikdruck aus. Es sei bemerkt, dass die Bremskraft der Hydraulikbremse 90, die für jedes Rad vorgesehen ist, unabhängig in geeigneter Weise derart gesteuert werden kann, dass ein komfortables Fahrzeugfahrverhalten während einer Verlangsamung beibehalten werden kann.
5 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus des Regenerationssteuerungsabschnitts gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlicher. Jeder in 5 gezeigte Block ist durch Software oder Hardware durch die Steuerungsvorrichtung 80 verwirklicht.
Gemäß 5 weist der Regenerationssteuerungsabschnitt 110 einen Bremskooperationssteuerungsabschnitt 150, einen Ladungssteuerungsabschnitt 200, einen Gefällebestimmungsabschnitt 250 und einen Regenerationsdrehmomenteinstellungsabschnitt 260 auf.
Der Gefällebestimmungsabschnitt 250 bestimmt auf der Grundlage eines Gradienten GR einer Straße, der durch den Gradientensensor 95 und/oder Karteninformationen aus dem Navigationssystem 98 erfasst wird, ob das elektrisch betriebene Fahrzeug 100 sich in einem Gefälle befindet oder nicht. Ein Gefällefahrt-Flag Fds, das das Bestimmungsergebnis durch den Gefällebestimmungsabschnitt 250 angibt, wird kontinuierlich während der Gefällefahrt (Abwärtsfahrt) des elektrisch betriebenen Fahrzeugs 100 eingeschaltet (gesetzt) und wird in anderen Fällen ausgeschaltet (zurückgesetzt).
Der Ladungssteuerungsabschnitt 200 stellt die angeforderte Ladungsleistung Pch entsprechend der Ladungsleistung, die durch die Gleichspannungsversorgung B aufgenommen werden kann, entsprechend den Batterieinformationen (SOC, Pin) ein. Es sei bemerkt, dass, falls die Gleichspannungsversorgung B vollständig geladen ist oder sich in einem Hochtemperaturzustand befindet und somit ein Laden unterbunden wird, Pch = 0 eingestellt wird.
Der Bremskooperationssteuerungsabschnitt 150 weist einen Anforderungsbremsleistungsberechnungsabschnitt (Abschnitt zur Berechnung einer angeforderten Bremsleistung) 160 und einen Bremsleistungsverteilungsabschnitt 170 auf. Der Anforderungsbremsleistungsberechnungsabschnitt 160 berechnet die in dem gesamten elektrisch betriebenen Fahrzeug 100 erforderliche Gesamtbremsleistung Pt auf der Grundlage von Ausgängen verschiedener Sensoren, die die Bremsbetätigungskraft BK, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen angeben. Der Bremsleistungsverteilungsabschnitt 170 stellt die regenerative Bremsleistung Pmg innerhalb eines Bereichs der angeforderten Ladungsleistung Pch, die durch den Ladungssteuerungsabschnitt 200 eingestellt wird, oder niedriger ein, beispielsweise entsprechend dem Kooperationssteuerungsverfahren gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit, wie es in 4A–4D veranschaulicht ist, und stellt ebenfalls die Hydraulikbremsleistung Pol entsprechend der restlichen Bremsleistung (Pt – Pmg – Peg) ein. Wie es in 2 gezeigt ist, wird die Hydraulikdruckzufuhr zu jeder Hydraulikbremse 90 durch den Hydrauliksteuerungsabschnitt 120 entsprechend der Hydraulikbremsleistung Pol gesteuert, wie es in 2 gezeigt ist.
Dabei begrenzt der Bremsleistungsverteilungsabschnitt 170 die Regenerationsbremsleistung in der Zeit, während das Gefällefahrt- (Gefällefahrt-) Flag Fds gesetzt ist, im vergleich zu der Zeit, während das Gefällefahrt-Flag Fds zurückgesetzt ist (ausgeschaltet ist), einschließlich einer Zeit der Fahrt auf einer ebenen Straße. Das heißt, dass mit der gleichen Gesamtbremsleistung Pt und Fahrzeugbedingung (Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen) usw., die regenerative Bremsleistung Pmg# währenddessen, wenn das Gefällefahrt-Flag Fds gesetzt ist, auf einen Wert eingestellt ist, der niedriger als die regenerative Bremsleistung Pmg ist, die währenddessen eingestellt wird, wenn das Gefällefahrt-Flag Fds zurückgesetzt (ausgeschaltet) ist (insbesondere Pmg# < Pmg).
Es sei bemerkt, dass die regenerative Bremsleistung Pmg während der Gefällefahrt ebenfalls durch den Ladungssteuerungsabschnitt 200 begrenzt werden kann, indem die angeforderte Ladungsleistung bei gesetztem Gefällefahrt-Flag Fds im Vergleich zu einer Zeit der Fahrt auf einer ebenen Straße begrenzt wird. Das heißt, dass der Ladungssteuerungsabschnitt 200 derart konfiguriert ist, dass die während der Gefällefahrt eingestellte angeforderte Ladungsleistung Pch# auf einen Wert eingestellt ist, der niedriger als die angeforderte Ladungsleistung Pch in anderen Fällen einschließlich während der Fahrt auf einer ebenen Straße (insbesondere Pch# < Pch) für den ähnlichen Zustand (denselben SOC oder Pin) der Gleichspannungsleistungsversorgung B eingestellt ist, so dass Pmg# = Pch# durch dem Bremsleistungsverteilungsabschnitt 170 eingestellt wird. Dadurch kann die während eines gesetzten Gefällefahrt-Flag Fds eingestellte Regenerationsbremsleistung Pmg# auf einen Wert begrenzt werden, der niedriger als die während des zurückgesetzten Gefällefahrt-Flags Fds eingestellte Regenerationsbremsleistung Pmg ist (Pmg# < Pmg).
Der Regenerationsdrehmomenteinstellungsabschnitt 260 stellt den Drehmomentbefehlswert Tqcom des Motorgenerators MG entsprechend der Regenerationsbremsleistung Pmg oder Pmg# ein, die durch den Bremsleistungsverteilungsabschnitt 170 eingestellt wird. Dementsprechend wird das regenerative Drehmoment des Motorgenerators MG derart eingestellt, dass die regenerative Bremskraft entsprechend der regenerativen Bremsleistung Pmg oder Pmg# erhalten wird. Das heißt, dass, während das regenerative Drehmoment entsprechend der regenerativen Bremsleistung Pmg# bei gesetztem Gefällefahrt-Flag Fds eingestellt wird, das regenerative Drehmoment Tqcom entsprechend der regenerativen Bremsleistung Pmg bei zurückgesetztem Gefällefahrt-Flag Fds eingestellt wird.
Es sei bemerkt, dass die Wärmeerzeugung des Motorgenerators MG während der Gefällefahrt zuverlässig durch kontinuierliches Unterbinden der Erzeugung eines regenerativen Drehmoments während der Gefällefahrt unterdrückt werden kann, nämlich indem die regenerative Bremsleistung Pmg# = 0 eingestellt wird.
Alternativ dazu kann, wie es in 6 bis 8 gezeigt ist, ein Begrenzungsgrad der regenerativen Bremsleistung (ein Begrenzungswert von Pmg – Pmg# oder eine Begrenzungsrate, die durch (Pmg – Pmg#)/Pmg angegeben ist), das heißt der Begrenzungsgrad des regenerativen Drehmoments, während der Gefällefahrt variabel auf der Grundlage der Bedingungen während der Gefällefahrt eingestellt werden.
6 zeigt ein Steuerungsbeispiel, in dem der Begrenzungsgrad des regenerativen Drehmoments mit der Erhöhung der Motortemperatur Tmg erhöht wird. In diesem Fall wird eine Regeneration als Tqcom = 0 unterbunden, d. h. begrenzt, indem der Begrenzungsgrad zumindest in der Motortemperatur Tmg = Tlmt (Temperaturgrenze), vorzugsweise in einem Temperaturbereich, der niedriger als die Temperaturgrenze Tlmt ist, maximiert wird.
Weiterhin kann in einer Bedingung, in der die regenerative Bremsleistung stark angefordert wird und, wenn das regenerative Drehmoment nicht begrenzt wird, ein hohes regeneratives Drehmoment erzeugt wird, was einen Temperaturanstieg des Motorgenerators MG verursacht, ein Temperaturanstieg des Motorgenerators MG unterdrückt werden, indem der Begrenzungsgrad des regenerativen Drehmoments mit sich erhöhender Bremsbetätigungskraft BK, wie es in 7 gezeigt ist, oder mit sich erhöhendem Straßengradienten (Gefälle) erhöht wird, wie es in 8 gezeigt ist.
9 zeigt ein Flussdiagramm, das die Prozedur der Einstellung des regenerativen Drehmoments des Motorgenerators MG in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die in 9 gezeigte Steuerungsverarbeitungsprozedur wird beispielsweise durch Ausführung eines vorab in der Steuerungsvorrichtung (ECU) 80 gespeicherten Programms zu vorgeschriebenen Intervallen verwirklicht.
Gemäß 9 berechnet die Steuerungsvorrichtung 80 in Schritt S100 die gesamte Bremsleistung Pt, die in dem gesamten elektrisch betriebenen Fahrzeug 100 erforderlich ist, auf der Grundlage der Bremsbetätigungskraft, der Fahrzeugbedingungen und dergleichen. Insbesondere entspricht die Verarbeitung von Schritt S100 der Funktion des Anforderungsbremsleistungsberechnungsabschnitts 160 gemäß 5.
Weiterhin bestimmt die Steuerungsvorrichtung 80, ob sich das elektrisch betriebene Fahrzeug 100 in einer Gefällefahrt (Gefällefahrt) befindet oder nicht, auf der Grundlage des Ausgangs des Gradientensensors 95 und/oder Karteninformationen aus dem Navigationssystem 98 in Schritt S120. Insbesondere entspricht die Verarbeitung von Schritt S120 der Funktion des in 5 gezeigten Gefällebestimmungsabschnitts 250.
Wenn keine Gefällefahrt vorliegt (bei einem Nein in S120), stellt die Steuerungsvorrichtung 80 die angeforderte Ladungsleistung Pch zu normalen Zeiten entsprechend den Batterieinformationen oder dergleichen in Schritt S140 ein und stellt die regenerative Bremsleistung Pmg, die durch den Motorgenerator MG anteilig zu erbringen ist, der gesamten Bremsleistung Pt entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer angeforderten Ladungsleistung Pch und dergleichen in Schritt S160 ein. Dabei wird die regenerative Bremsleistung Pmg innerhalb eines Bereichs von Pmg ≤ Pch eingestellt. Dann stellt die Steuerungsvorrichtung 80 den Drehmomentbefehlswert Tqcom (nämlich den regenerativen Drehmomentbefehl) entsprechend der in Schritt S160 eingestellten regenerativen Bremsleistung Pmg in Schritt S180 ein.
Demgegenüber stellt während der Gefällefahrt (bei einem Ja in Schritt S120) die Steuerungsvorrichtung 80 die angeforderte Ladungsleistung Pch# während einer Gefällebegrenzung (Begrenzung bei Gefälle) entsprechend den Batterieinformationen und dergleichen in Schritt S200 ein. Das heißt, dass für dieselben Batterieinformationen die angeforderte Ladungsleistung Pch#, die in Schritt S200 eingestellt wird, niedriger als die in Schritt S140 eingestellte angeforderte Ladungsleistung Pch ist (Pch# < Pch).
Zusätzlich stellt die Steuerungsvorrichtung 80 die regenerative Bremsleistung Pmg# bei der Gefällebegrenzung entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer angeforderten Ladungsleistung und dergleichen in Schritt S220 ein. Das heißt, dass für die regenerative Bremsleistung, die unter derselben Bedingung eingestellt wird, die in Schritt S220 eingestellte regenerative Bremsleistung Pmg# niedriger als die in Schritt S160 regenerative Bremsleistung Pmg ist (Pmg# < Pmg).
Dabei wird, wie es in 6 bis 8 veranschaulicht ist, der Begrenzungsgrad (Begrenzungsgröße oder Begrenzungsrate) der angeforderten Ladungsleistung und der regenerativen Bremsleistung variabel entsprechend der Motortemperatur, dem Gefällegradienten (Gefälle) und der Bremsbetätigungskraft variabel eingestellt. Alternativ kann Pch# = 0 eingestellt werden, um einen Anstieg der Motortemperatur zuverlässig durch Unterbindung der Erzeugung des regenerativen Drehmoments zu verhindern.
Zusätzlich stellt die Steuerungsvorrichtung 80 den Drehmomentbefehlswert Tqcom (regenerativer Drehmomentbefehl) entsprechend der in Schritt S220 eingestellten regenerativen Bremsleistung Pmg# in Schritt S240 ein.
Insbesondere entspricht die Verarbeitung in den Schritten S140 und S200 der Funktion des Ladungssteuerungsabschnitts 200 gemäß 5, entspricht die Verarbeitung in Schritt S160 und Schritt S220 der Funktion des Bremsleistungsverteilungsabschnitts 170 gemäß 5 und entspricht die Verarbeitung in den Schritten S180 und S240 der Funktion des Regenerationsdrehmomenteinstellungsabschnitts 260 gemäß 5. Dabei kann, selbst falls die Begrenzung der angeforderten Ladungsleistung in Schritt S200 (Pch# wird anstelle von Pch eingestellt) nicht ausgeführt wird, die regenerative Bremsleistung bei der Gefällefahrt in Schritt S200 begrenzt werden (Pmg# wird anstelle von Pmg eingestellt).
10 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm, das ein Beispiel für eine Drehmomentbefehlswerteinstellung in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Gemäß 10 wird entsprechend dem Fahrmuster RPT, in dem eine Fahrt auf einer ebenen Straße – Steigungsfahrt – Fahrt auf einer ebenen Straße – Gefällefahrt – Fahrt auf einer ebenen Straße aufeinanderfolgend ausgeführt werden, der Drehmomentbefehlswert Tqcom des Motorgenerators MG zeitlich eingestellt. In dem Beispiel gemäß 10 beträgt zur Vereinfachung der Beschreibung der Drehmomentbefehlswert Tqcom = 0 während der Fahrt auf einer ebenen Straße.
Der Drehmomentbefehlswert Tqcom steigt in positiver Richtung bei einer Steigungsfahrt an, um eine Fahrzeugantriebskraft zu erzeugen. Die Temperatur Tmg des Motorgenerators MG steigt dementsprechend an. Dann steigt während der Gefällefahrt (Abwärtsfahrt) entsprechend der normalen Einstellung, in der das regenerative Drehmoment entsprechend einer Bremsbedienung eingestellt wird, ähnlich wie bei der Fahrt auf der ebenen Straße ohne die Bereitstellung irgendeiner besonderen Begrenzung der Drehmomentbefehlswert Tqcom in der negativen Richtung derart an, dass das regenerative Drehmoment zur Erzeugung der regenerativen Bremskraft ausgegeben wird. Aufgrund der nachfolgenden regenerativen Drehmomenterzeugung steigt die Motortemperatur Tmg an. Am Ende der Gefällefahrt wird der Drehmomentbefehlswert Tqcom = 0 erneut eingestellt.
Es sei angenommen, dass eine Drehmomentabgabe (positive Richtung) für die Steigungsfahrt nach der Gefällefahrt zusätzlich angefordert wird. In einer derartigen Situation erreicht die Motortemperatur Tmg aufgrund des Anstiegs der Motortemperatur Tmg während der Gefällefahrt den Bereich, in dem eine Drehmomentbegrenzung erforderlich ist, so dass ein Motorbetriebsdrehmoment nicht ausreichend erzeugt werden kann, wodurch es schwierig wird, die Fahrzeugantriebskraft durch den Motorgenerator MG zu gewährleisten. In derartigen Umständen wird in einem Hybridfahrzeug ein Antrieb mittels der Brennkraftmaschine in einem Bereich des niedrigen Wirkungsgrads notwendig, weshalb der Kraftstoffwirkungsgrad schlecht wird. In einem Elektrofahrzeug wird es schwierig, eine Fahrzeugantriebskraft zu gewährleisten.
Dann wird bei der regenerativen Drehmomenteinstellung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Drehmomentbefehlswert Tqcom# während der Gefällefahrt kontinuierlich derart begrenzt, dass für eine Bremsbedienung durch den Fahrer der absolute Wert des regenerativen Drehmoments kleiner als zu normalen Zeiten ist. Daher ist der Anstieg der Motortemperatur Tgm# sanfter. Als Ergebnis kann ein Motortemperaturanstieg am Ende der Gefällefahrt verhindert werden, und in der nachfolgenden Fahrt kann ein derartiger Umstand, dass die Drehmomentbegrenzung des Motorgenerators MG die Gewährleistung der Fahrzeugantriebsfahrt durch den Motorgenerator MG schwierig wird, verhindert werden.
Auf diese Weise kann in dem elektrisch betriebenen Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Anstieg der Motortemperatur während der Gefällefahrt durch Begrenzung oder Unterbinden (Tqcom# = 0) eine Abgabe des regenerativen Drehmoments während der Gefällefahrt unterdrückt werden. Als Ergebnis wird das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators MG bei einer Fahrt auf einer ebenen Straße oder einer Steigungsfahrt nach dem Ende der Gefällefahrt gewährleistet, wodurch das vollständige Bewegungsleistungsvermögen erzielt wird.
Zusätzlich wird, für die Begrenzung des regenerativen Drehmoments während der Gefällefahrt, der Begrenzungsgrad variabel entsprechend der Motortemperatur, dem Gefällegradienten oder der Bremsbedienung eingestellt, so dass die regenerative Leistungserzeugung (Energieerzeugung) während der Gefällefahrt zu einem geeigneten Grad begrenzt werden kann. Als Ergebnis kann ein Temperaturanstieg des Motorgenerators MG bei der Gefällefahrt verhindert werden, obwohl Energie durch die regenerative Leistungserzeugung bzw. Energieerzeugung innerhalb eines möglichen Ausmaßes wiedergewonnen wird.
Insbesondere ist die regenerative Leistungserzeugung derart ausgelegt, dass sie sich auf eine Verlangsamungsenergiewiedergewinnung während der Fahrt auf der ebenen Straße fokussiert, indem die regenerative Leistungserzeugung während der Gefällefahrt, bei der die durch die Bremsbedienung durch den Fahrer angeforderte Bremskraft dazu tendiert, anzusteigen, und die regenerative elektrische Leistung hoch ist, d. h., dass der Motortemperaturanstieg signifikant ist, unterdrückt oder gestoppt wird. Dann sind die Spezifikationen zur Unterdrückung eines Temperaturanstiegs des Motorgenerators MG gelockert. Als Ergebnis kann eine Verringerung der Größe aufgrund einer vereinfachten Kühlstruktur des Motorgenerators MG erzielt werden. Weiterhin kann ein Schalten in den niedrigen Gang in dem gesamten Fahrzeug zur Gewährleistung des Fahrverhaltens während des Temperaturanstiegs verhindert werden, so dass der Kraftstoffwirkungsgrad während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt durch Schalten in den hohen Gang verbessert werden kann. Auf diese Weise kann bei dem elektrisch betriebenen Fahrzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Spezifikationskonstruktion in Bezug auf den Motorgenerator MG effizient gemacht werden.
Es sei bemerkt, dass die Anmeldung der vorliegenden Erfindung nicht nur auf Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge begrenzt ist, sondern dass die vorliegende Erfindung allgemein auf ein elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einem Motorgenerator anwendbar ist, der zur Erzeugung einer Fahrzeugantriebskraft durch die Erzeugung eines Motorbetriebsdrehmoments und zur Durchführung einer regenerativen Leistungserzeugung durch Erzeugung eines regenerativen Drehmoments eingerichtet ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben und veranschaulicht worden ist, sei bemerkt, dass dies lediglich zur Veranschaulichung und als Beispiel dient und nicht als Begrenzung genommen werden sollte, der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die beigefügten Patentansprüche definiert.
Ein Regenerationssteuerungsabschnitt (110) stellt einen Drehmomentbefehlswert (Tqcom) (im Allgemeinen einen negativen Wert) eines Motorgenerators während des regenerativen Bremsens ein. Ein Bremskooperationssteuerungsabschnitt (150) berechnet eine gesamte Bremskraft (Leistung), die für das gesamte Fahrzeug erforderlich ist, auf der Grundlage einer Bremsbetätigungskraft BK eines Fahrers und steuert ebenfalls die Anteile der Abgabe der gesamten Bremskraft zwischen einer Hydraulikbremse (90) und dem Motorgenerator. Eine MG-ECU (50) treibt und steuert den Motorgenerator derart an, dass ein regeneratives Drehmoment entsprechend einem Drehmomentbefehlswert (Tqcom) erzeugt wird. Der Regenerationssteuerungsabschnitt (110) auferlegt eine derartige Begrenzung, dass für dieselbe Bremsbedienung der absolute Wert des regenerativen Drehmoments während einer Gefällefahrt kleiner als während einer Fahrt auf einer ebenen Straße ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-356816 [0001]
- JP 2002-262411 [0004]
- WO 97/10966 [0005]
- JP 2000-32602 [0006]
- JP 2002-369578 [0006]
- JP 2005-263061 [0006]

Claims

Elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einem Motorgenerator (MG), der eingerichtet ist, eine Rotationskraft von einem/auf ein Rad (65) zu empfangen/übertragen, einer Leistungsumwandlungseinheit (12, 20, 50), die eingerichtet ist, eine bidirektionale elektrische Leistungsumwandlung zwischen einer aufladbaren Leistungsversorgung (B) und dem Motorgenerator derart auszuführen, dass der Motorgenerator ein Drehmoment entsprechend einem Drehmomentbefehlswert (Tqcom) ausgibt, einem Gradientenerfassungsabschnitt (95/98) zur Erfassung eines Gradienten einer Straße, und einem Regenerationssteuerungsabschnitt (110), der eingerichtet ist, den Drehmomentbefehlswert des Motorgenerators in einem regenerativen Bremsbetrieb zumindest entsprechend einer Bremsbetätigung (BK) durch einen Fahrer zu erzeugen, wobei der Regenerationssteuerungsabschnitt für den Drehmomentbefehlswert in dem regenerativen Bremsbetrieb während einer Gefällefahrt und während einer Fahrt auf einer ebenen Straße entsprechend derselben Bremsbetätigung auf der Grundlage eines Straßengradienten (GR), der durch den Gradientenerfassungsabschnitt erfasst wird, kontinuierlich eine Begrenzung derart auferlegt dass ein absoluter Wert des Drehmomentbefehlswerts während der Gefällefahrt kleiner als während der Fahrt auf einer ebenen Straße ist.
Elektrisch betriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Regenerationssteuerungsabschnitt (110) aufweist: einen Bremskooperationssteuerungsabschnitt (150), der eine angeforderte Bremsleistung (Pt) in dem gesamten Fahrzeug entsprechend einem Zustand des elektrisch betriebenen Fahrzeugs und der Bremsbetätigung (BK) berechnet und ebenfalls eine regenerative Bremsleistung (Pmg), die durch den Motorgenerator anteilig bereitgestellt wird, der angeforderten Bremsleistung einstellt, und einen Regenerationsdrehmomenteinstellungsabschnitt, der (260) den Drehmomentbefehlswert in dem regenerativen Bremsbetrieb entsprechend der durch den Bremskooperationssteuerungsabschnitt eingestellten Regenerationsbremsleistung erzeugt, wobei der Bremskooperationssteuerungsabschnitt die regenerative Bremsleistung, die entsprechend derselben Bremsbetätigung eingestellt wird, während der Gefällefahrt niedriger als während der Fahrt auf einer ebenen Straße auf der Grundlage des Straßengradienten begrenzt.
Elektrisch betriebenes Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Regenerationssteuerungsabschnitt (110) weiterhin einen Ladungssteuerungsabschnitt (200) aufweist, der eine angeforderte Ladungsleistung (Pch) der Leistungsversorgung (B) entsprechend einem Ladezustand der Leistungsversorgung einstellt, wobei der Bremskooperationssteuerungsabschnitt (150) die regenerative Bremsleistung (Pmg) innerhalb eines Bereichs der angeforderten Ladungsleistung oder niedriger einstellt, und der Ladungssteuerungsabschnitt die entsprechend demselben Ladezustand eingestellte angeforderte Ladungsleistung auf der Grundlage des Straßengradienten (GR) während der Gefällefahrt niedriger als während der Fahrt auf der ebenen Straße einstellt.
Elektrisch betriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Temperaturbeschaffungsabschnitt (29), der eine Temperatur (Tmg) des Motorgenerators beschafft, wobei der Regenerationssteuerungsabschnitt (110) einen Begrenzungsgrad für den Drehmomentbefehlswert (Tqcom) in dem regenerativen Bremsbetrieb während der Gefällefahrt in Bezug auf die Fahrt auf der ebenen Straße entsprechend der Temperatur des Motorgenerators einstellt.
Elektrisch betriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Regenerationssteuerungsabschnitt (110) entsprechend dem Straßengradienten (GR) einen Begrenzungsgrad des Drehmomentbefehlswerts (Tqcom) in dem regenerativen Bremsbetrieb während der Gefällefahrt in Bezug auf die Fahrt auf der ebenen Straße einstellt.
Elektrisch betriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Regenerationssteuerungsabschnitt (110) entsprechend der Bremsbetätigung (BK) einen Begrenzungsgrad des Drehmomentbefehlswerts (Tqcom) in dem regenerativen Bremsbetrieb während der Gefällefahrt in Bezug auf die Fahrt auf der ebenen Straße einstellt.
Elektrisch betriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Regenerationssteuerungsabschnitt (110) den Drehmomentbefehlswert (Tqcom) des Motorgenerators während der Gefällefahrt auf angenähert null einstellt.
Elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einem Motorgenerator (MG), der eingerichtet ist, eine Rotationskraft von einem/auf ein Rad (65) zu empfangen/zu übertragen, einer Leistungsumwandlungseinheit (12, 20, 50), die eingerichtet ist, eine bidirektionale elektrische Leistungsumwandlung zwischen einer aufladbaren Leistungsversorgung (B) und dem Motorgenerator derart durchzuführen, dass der Motorgenerator ein Drehmoment entsprechend einem Drehmomentbefehlswert (Tqcom) ausgibt, einem Gradientenerfassungsabschnitt (95/98), der den Gradienten einer Straße erfasst, einem Temperaturbeschaffungsabschnitt (29), der eine Temperatur (Tmg) des Motorgenerators beschafft, und einem Regenerationssteuerungsabschnitt (110), der eingerichtet ist, den Drehmomentbefehlswert des Motorgenerators in dem regenerativen Bremsbetrieb zumindest entsprechend einer Bremsbetätigung (BK) durch einen Fahrer zu erzeugen, wobei der Regenerationssteuerungsabschnitt für den Drehmomentbefehlswert in dem regenerativen Bremsbetrieb während einer Gefällefahrt und während der Fahrt auf einer ebenen Straße entsprechend derselben Bremsbetätigung eine Begrenzung auf der Grundlage eines durch den Gradientenerfassungsabschnitt erfassten Straßengradienten (GR) gemäß einem Begrenzungsgrad entsprechend der Temperatur des Motorgenerators und dem Straßengradienten derart auferlegt, dass ein absoluter Wert des Drehmomentbefehlswerts während der Gefällefahrt kleiner als während der Fahrt auf einer ebenen Straße ist.