-
Diese
Erfindung betrifft eine Lade-/Entladesteuervorrichtung für
ein Hybridfahrzeug, sowie eine Steuerprogrammvorrichtung für
diese Lade-/Entladesteuervorrichtung.
-
Hybridfahrzeuge
sind für gewöhnlich mit einer Batterie, sowie
einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor als Antriebsquellen
für die Fahrt ausgestattet. Die Batterie liefert elektrische
Leistung an den Elektromotor und wird mit elektrischer Leistung
von einer externen Energiequelle elektrisch aufgeladen.
-
Bei
dieser Art von Hybridfahrzeugen ist es wünschenswert, dass
die in der Batterie verbleibende elektrische Leistung auf den unteren
Grenzwert herunter verbraucht wird, bevor die Batterie das nächste
Mal von einer externen Energiequelle geladen wird, um die Umweltverschmutzung
zu senken und um Energie zu sparen. Wenn andererseits die Menge
an elektrischer Leistung, die in der Batterie verbleibt, bereits
auf dem Weg zu einer Batterieladestation den unteren Grenzwert erreicht,
muss das Fahrzeug ab diesem Punkt alleine mit der Brennkraftmaschine
bewegt werden. Dies wiederum macht es schwierig, die Umweltverschmutzung
zu senken oder Energie zu sparen. Darüber hinaus wird die
Fahrleistung des Fahrzeugs verschlechtert.
-
Um
diesem Nachteil zu begegnen schlägt die
US 5,892,346 (
JP 2004-7969A ) vor, dass
basierend auf einer Distanz von einem Startpunkt, der ein Punkt mit
einer Lademöglichkeit ist, wo die Batterie aufgeladen wird,
auf einer optimalen Route bis zu einem Ziel Zielmengen an elektrischer
Leistung zum Verbleib in der Batterie an verschiedenen Punkten auf der
Fahrstrecke gesetzt werden. Somit verbleibt keine elektrische Leistung
in der Batterie am Zielpunkt und die elektrische Leistung der Batterie
wird dem Elektromotor basierend auf den Ziel- oder Sollbeträgen
von elektrischer Leistung, die in der Batterie verbleibt, zugeführt.
-
Es
ist jedoch schwierig, die Ziel- oder Sollmengen oder Sollbeträge
an in der Batterie verbleibender elektrischer Leistung mit obiger
Technologie zu realisieren. Dies deshalb, als sich der Fahrmodus bis
zum Zielpunkt zu jedem Zeitpunkt der Fahrt ändert. Die
Steuerverarbeitung wird sehr kompliziert, um die Zeitpunkte zur
Durchführung der Fahrt des Fahrzeuges durch die Brennkraftmaschine,
zur Durchführung der Fahrt des Fahrzeugs mittels des Elektromotors
und zur Durchführung der Batterieauf ladung durch die Brennkraftmaschine
so zu bestimmen, dass die Einstellungen erfüllt sind.
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lade-/Entladesteuervorrichtung
für ein Hybridfahrzeug zu schaffen, welche auf vereinfachte
Weise den elektrischen Energieverbrauch einer Batterie bis zu einem
Lademöglichkeitspunkt steuert, in dem Zeitpunkte zur Durchführung
der Fahrt des Fahrzeuges durch eine Brennkraftmaschine, zur Durchführung
der Fahrt des Fahrzeuges durch einen Elektromotor und zur Ladung
der Batterie durch die Brennkraftmaschine gesteuert werden.
-
Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird ein Fahrmodus eines Hybridfahrzeugs
zwischen einem ersten Modus oder Betriebszustand und einem zweiten
Modus oder Betriebszustand geändert. Der erste Modus verwendet
eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor als Antriebsquellen
zum Betrieb des Hybridfahrzeugs, wobei die Batterie durch Verbrennungsleistung
seitens der Brennkraftmaschine geladen wird und der zweite Modus
verwendet im Wesentlichen den Elektromotor als Antriebquelle für das
Hybridfahrzeug, wobei eine Ladung durch eine Verbrennung verhindert
ist.
-
Ein
Lademöglichkeitspunkt (ein Punkt, an dem eine Aufladung
möglich ist) wird aus einem Lademöglichkeitspunkt-Speichermedium
gelesen, welches den Lademöglichkeitspunkt speichert, an
dem die Batterie elektrisch mittels elektrischer Leistung von einer
Energiequelle außerhalb des Hybridfahrzeugs geladen werden
kann. Eine Menge an Batterieleistungsverbrauch wird unter der Annahme
berechnet, dass der zweite Modus über einen durchgehenden
Abschnitt verwendet wird, der entlang einer optimalen Route von
einem Zielpunkt aus verwendet wird, der der Lademöglichkeitspunkt
ist, welcher basierend auf elektrischen Energieverbrauchsdaten ausgelesen
wird, die in einem elektrischen Energieverbrauchsdatenspeichermedium
gespeichert sind und einen elektrischen Energieverbrauch angeben, der
den Batterieenergieverbrauch beeinflusst, wenn auf einer Mehrzahl
von Straßen gefahren wird. Ein Start- oder Anfangspunkt
des durchgehenden Abschnitts, wo der zweite Modus zu verwenden ist,
bis zu dem Zielpunkt entlang der optimalen Route wird basierend
auf der berechneten Menge an elektrischem Energieverbrauch bestimmt,
so dass am Zielpunkt eine Restmenge der Batterie kleiner als ein
bestimmter unterer Grenzwert wird. Der Fahrmodus des Hybridfahrzeugs
wird an dem Startpunkt vom ersten Modus zum zweiten Modus gewechselt.
-
Weitere
Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme
auf die beigefügte Zeichnung.
-
In
der Zeichnung zeigt:
-
1 ein
Blockdiagramm, das schematisch ein Hybridfahrzeug darstellt, bei
dem einer erste Ausführungsform einer Lade-/Entladesteuervorrichtung der
vorliegenden Erfindung angewendet wird;
-
2 ein
Blockdiagramm einer Navigations-ECU von 1 und anderen
zugehörigen externen Einheiten;
-
3 ein
Flussdiagramm einer Lernsteuerverarbeitung, die in der ersten Ausführungsform durchgeführt
wird;
-
4 ein
schematisches Diagramm, das eine Historie von Fahrbedingungen für
jedes der Segmente in der ersten Ausführungsform zeigt;
-
5 ein
Flussdiagramm einer Routenberechnungsverarbeitung in der ersten
Ausführungsform;
-
6 ein
Flussdiagramm einer SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung
in der ersten Ausführungsform;
-
7 eine
Graphik einer SOC-Änderung während des Fahrtoptimums
durch die SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung der ersten Ausführungsform;
-
8 ein
Flussdiagramm einer während der Fahrt stattfindenden Verarbeitung
bei der ersten Ausführungsform;
-
9 ein
schematisches Diagramm eines SOC-Managementplans bei einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
10 ein
Flussdiagramm einer während der Fahrt stattfindenden Verarbeitung
einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
und
-
11 ein
Flussdiagramm einer Ausnahmeverarbeitung bei der dritten Ausführungsform.
-
<Erste
Ausführungsform>
-
Bezugnehmend
auf 1 so hat ein Hybridfahrzeug eine Brennkraftmaschine
(Verbrennungsmotor) 1, einen Wechselrichter 2,
einen Elektromotor 3, ein Differenzialgetriebe 4,
Reifen 5a, 5b, einen Inverter 6, eine
DC-Verbindung 7, einen Inverter 8, eine Batterie 9,
eine HV-Steuereinheit 10, einen GPS-Sensor, einen Azimutsensor 12,
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, eine Karten-DB-Speichereinheit 14,
einen Beschleunigungssensor 15 und eine Navigations-ECU 20.
-
Das
Hybridfahrzeug fährt unter Verwendung des Motors 1 und
des Elektromotors 3 als Antriebsquellen. Wenn der Verbrennungsmotor 1 als
Antriebsquelle verwendet wird, wird die Drehkraft des Motors 1 über
einen Kupplungsmechanismus (nicht gezeigt) und das Differenzialgetriebe 4 auf
bekannte Weise auf die Räder 5a und 5b übertragen.
Wenn der Elektromotor 3 als Antriebsquelle verwendet wird, wird
die Gleichstromleistung der Batterie 9 über die DC-Verbindung 7 und
den Inverter 8 in Gleichstromleistung gewandelt, der Elektromotor 3 wird
von der Gleichstromleistung angetrieben und die Drehkraft des Elektromotors 3 wird über
das Differenzialgetriebe 4 auf die Räder 5a und 5b übertragen.
-
In
der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen seien
die Begriffe „Energie" und „Leistung" als äquivalent
zu betrachten.
-
Die
Drehkraft vom Verbrennungsmotor 1 wird auch dem Wechselrichter 2 übertragen.
Aufgrund der Drehkraft erzeugt somit der Wechselrichter 2 eine
Wechselstromleistung, die über den Inverter 6 und
die DC-Verbindung 7 in Gleichstromleistung gewandelt und
in der Batterie 9 gespeichert wird, so dass die Batterie 9 geladen
wird. Die Art der Ladung der Batterie 9 erfolgt durch den
Betrieb des Verbrennungsmotors 1 unter Verwendung von Kraftstoff.
Somit wird diese Art von Aufladung als „Ladung durch Verbrennung"
bezeichnet.
-
Wenn
weiterhin das Fahrzeug aufgrund eines Bremsvorgangs durch einen
nicht gezeigten Bremsmechanismus abgebremst oder verzögert wird,
wird die reaktive Kraft zum Zeitpunkt der Verzögerung als
Drehkraft auf den Elektromotor 3 übertragen. Aufgrund
dieser Drehkraft erzeugt somit der Elektromotor 3 eine
Wechselstromleistung, welche über den Inverter 8 und
die DC-Verbindung 7 in Gleichstromleistung gewandelt und
zur Ladung der Batterie 9 in der Batterie 9 gespeichert
wird. Diese Art von Aufladung wird „Ladung durch Regeneration"
bezeichnet.
-
Wenn
sie in Verbindung mit einer externen elektrischen Energiequelle
steht (beispielsweise eine Energiequelle durch ein Haushaltsleistungsnetz), welche
sich außerhalb des Hybridfahrzeugs befindet, empfängt
die Batterie 9 darüber hinaus elektrische Leistung
von der externen Energiequelle und speichert die empfangene elektrische
Leistung. Diese Aufladung wird als „Einsteckladung" bezeichnet.
-
Bei
Empfang von Anweisungen oder dergleichen von der Navigations-ECU 20 führt
die HV-Steuereinheit 10 eine Durchführung/Nichtdurchführung oder
dergleichen der obigen Abläufe des Wechselrichters 2,
Elektromotors 3, Inverters 6, Inverters 8 und
der Batterie 9 durch. Die HV-Steuereinheit 10 kann
beispielsweise unter Verwendung eines programmierten Mikrocomputers
realisiert werden oder kann eine Hardware sein mit einer bestimmten
Schaltungskonfiguration zur Realisierung der nachfolgend beschriebenen
Funktionen.
-
Die
HV-Steuereinheit 10 speichert drei Werte, nämlich
einen momentanen oder vorhandenen SOC (state of charge = Ladezustand),
einen Referenz-SOC und einen unteren Grenzwert-SOC und führt
die folgenden Abläufe (A)–(E) durch:
- (A) Mitteilung des Beginns der Einsteckladung an die Navigations-ECU 20;
- (B) Ändern des Fahrmodus des Hybridfahrzeugs in einen
HV-Modus als ersten Modus und einen EV-Modus als zweiten Modus basierend
auf einer Anweisung von der Navigations-ECU 20;
- (C) Reguläre Mitteilung des momentanen SOC an die Navigations-ECU 20;
- (D) Mitteilung des Referenz-SOC und des unteren Grenz-SOC an
die Navigations-ECU 20, wenn von dieser eine Abfrage kommt;
und
- (E) Ändern des Werts des Referenz-SOC auf Anfrage von
der Navigations-ECU 20.
-
Der
SOC ist ein Index, der die Menge an in der Batterie verbleibender
Ladung darstellt und je höher der Wert hiervon ist, um
so größer ist die Restmenge. Der momentane oder
vorliegende SOC stellt den momentanen SOC der Batterie 9 dar.
Bei aufeinanderfolgendem Erkennen des Zustands der Batterie 9 erneuert
die HV-Steuereinheit 10 wiederholt den Wert des momentanen
SOC. Der Referenz-SOC ist ein Wert (beispielsweise 60%) der im HV-Modus
verwendet wird. Dieser Wert kann sich durch Steuerung durch die
Navigations-ECU 20 ändern. Der untere Grenz-SOC
ist ein SOC-Wert (beispielsweise 30%), unter den einen weitere Absenkung
nicht gestattet ist.
-
Im
HV-Modus schaltet die HV-Steuereinheit 10 die Durchführung
und nicht Durchführung des Antriebs des Fahrzeugs durch
den Motor 1, des Antriebs des Fahrzeugs durch den Elektromotor 3,
die Ladung durch Verbrennung und die Ladung durch Regeneration,
so dass der momentane SOC der Referenz-SOC bleibt, während
das Hybridfahrzeug gefahren wird. Wenn beispielsweise der momentane SOC
niedriger als der Referenz-SOC wird, wird eine Ladung durch Verbrennung
durchgeführt, um die Energie aus dem Brennstoff, der dem
Motor 1 zugeführt wird, in elektrische Energie
für die Batterie 9 umzuwandeln. Vom Standpunkt
der Durchführung der Ladung durch Verbrennung aus gesehen
ist der HV-Modus ein Fahrmodus, der die Ladung durch Verbrennung
erlaubt. Die Steuerung im HV-Modus ist allgemein bekannt und wird
hier nicht näher ausgeführt.
-
Im
EV-Modus betreibt die HV-Steuereinheit 10 das Hybridfahrzeug
unter hauptsächlicher Verwendung des Elektromotors 3.
Das Hybridfahrzeug wird normalerweise alleine durch den Elektromotor 3 angetrieben.
Unter bestimmten Umständen kann das Hybridfahrzeug von
dem Motor 1 in Kombination mit dem Elektromotor 3 angetrieben
werden, wenn z. B. die Beschleunigung oder die Geschwindigkeit für
das Hybridfahrzeug aufgrund einer Anforderung durch den Fahrer so
hoch ist, dass der Elektromotor 3 möglicherweise
beschädigt wird, wenn versucht wird, eine derartige Beschleunigung
oder Geschwindigkeit alleine durch den Elektromotor 3 zu
erreichen. Im EV-Modus erlaubt die HV-Steuereinheit 10 weiterhin die
Ladung durch Regeneration, erlaubt jedoch keine Ladung durch Verbrennung.
Dies deshalb, als eines der Ziele des EV-Modus es ist, den momentanen SOC
der Batterie 9 zu senken.
-
Der
GPS-Sensor 11, der Azimutsensor 12 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 können herkömmliche
Sensoren zur Festlegung von Position, Fahrtrichtung und Fahrtgeschwindigkeit
des Hybridfahrzeugs sein. Die Karten-DB-Speichereinheit 14 ist
ein Speichermedium zur Speicherung von Kartendaten. Der Beschleunigungssensor 15 kann
auch ein herkömmlicher Sensor zur Erkennung der Fahrzeugbeschleunigung
sein. Der Gradient (Neigungswinkel) kann unter Verwendung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 13 und
des Beschleunigungssensors 15 berechnet werden.
-
Die
Kartendaten beinhalten Knotendaten entsprechend einer Mehrzahl von
Kreuzungen und Verbindungsdaten entsprechend einem Straßenabschnitt
oder einer Verbindung, welche eine Kreuzung mit anderen Kreuzungen
verbindet. Die jeweiligen Knotendaten beinhalten eine Identifikationsnummer für
den Knoten, Daten betreffend die Position hiervon und Daten betreffend
die Art hiervon. Verbindungsdaten enthalten eine Identifikationsnummer
für die Verbindung (Link-ID), Daten betreffend die Position
hiervon und Daten betreffend die Art hiervon.
-
Daten
betreffend die Position der Verbindung beinhalten hierbei Daten
der Position eines Forminterpolationspunktes in der Verbindung und
Daten eines Segments, das die benachbarten beiden Knoten an beiden
Enden der Verbindung und den Forminterpolationspunkt verbindet.
Die Daten eines jeden Segments beinhalten eine Segment-ID des Segments und
den Gradienten, der Richtung und die Länge des Segments.
-
Gemäß 2 enthält
die Navigations-ECU 20 ein RAM 21, ein ROM 22,
ein Speichermedium 23 für bleibendes Dateneinschreiben
und eine Steuereinheit 24. Das Speichermedium ist ein Speichermedium,
das in der Lage ist, die Daten zu halten, auch wenn die Zufuhr der
Hauptenergiequelle an die Navigations-ECU 20 unterbrochen
wird. Beispiel eines solchen Speichermediums 23 umfassen
ein nicht flüchtiges Speichermedium wie eine Festplatte,
ein Flash-Memory oder ein EEPROM, sowie ein Back-up-RAM.
-
Die
Steuereinheit 24 führt ein aus dem RAM 22 oder
dem Speichermedium 23 ausgelesenes Programm durch, liest
Daten aus dem RAM 21 und dem ROM 22 und dem Speichermedium 23 zum
Zeitpunkt der Durchführung, schreibt Daten in das RAM 21 und das
Speichermedium 23 und führt einen Signalaustausch
zwischen der HV-Steuereinheit 10, dem GPS-Sensor 11,
dem Azimutsensor 12, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 und
der Karten-DB-Speichereinheit 14 durch.
-
Die
Steuereinheit 24 realisiert eine Navigationsverarbeitung 40,
eine Ladepositionsaufzeichnungsverarbeitung 50, eine Lernsteuerverarbeitung 100,
eine Routenberechnungsverarbeitung 200, eine SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 und
eine Verarbeitung 400 während der Fahrt durch
die Durchführung bestimmter Programme.
-
In
der Navigationsverarbeitung 40 stellt die Steuereinheit 24 dem
Fahrer eine Führung zum Fahren des Hybridfahrzeugs entlang
einer Route (optimale Route) bis zu einem Zielpunkt zur Verfügung, welche
durch die Routenberechnungsverarbeitung 200 bestimmt wurde.
-
In
der Ladepositionsaufzeichnungsverarbeitung 50 speichert
die Steuereinheit 24 die in diesem Moment vom GPS-Sensor 11 empfangene
momentane Position jedes Mal dann, wenn der Beginn des Einsteckladens
von der HV-Steuereinheit 10 festgestellt wird, als Lademöglichkeitspunkt.
Alternativ kann jedes Mal dann, wenn das Fahrzeug stoppt, die Steuereinheit 24 die
momentane Position, die in diesem Moment vom GPS-Sensor 11 empfangen
wird, im Speichermedium 23 als Lademöglichkeitspunkt speichern.
In diesem Fall kann der Lademöglichkeitspunkt im Speichermedium 23 aufgezeichnet
werden, in dem dieser einem Segment zugeordnet wird, zu dem der
obige Punkt gehört. Die Entsprechung zwischen dem Lademöglichkeitspunkt
und dem Segment kann durch Zuordnen der Daten der momentanen Position
vom GPS-Sensor zu Kartendaten von der Karten-DP-Speichereinheit 14 gemacht
werden. Durch Durchführung der obigen Verarbeitung von Punkten
des Einsteckladens werden Daten, die der Mehrzahl von Lademöglichkeitspunkten
zugeordnet sind, im Speichermedium 23 aufgezeichnet.
-
In
der Lernsteuerverarbeitung 100 zeichnet die Steuereinheit 24 im
Speichermedium 23 die Straße auf, auf der das
Hybridfahrzeug gefahren ist, sowie die Historie von Fahrbedingungen,
die den Verbrauch elektrischer Leistung der Batterie 9 bei
der Fahrt auf der Straße beeinflusst haben, und zwar für jedes
der Segmente. Diese Lernsteuerverarbeitung 100 ist in 3 gezeigt.
Bei dieser Verarbeitung wird das gleiche Segment auch als ein unterschiedliches Segment
behandelt, wenn die Fahrtrichtung nicht gleich ist.
-
Die
Steuereinheit 24 führt wiederholt die Lernsteuerverarbeitung 100 durch
und erlangt Daten, die dem momentanen Fahrzustand zugeordnet sind, jedes
Mal im Schritt 110. Der Fahrzustand oder die Fahrbedingung
kann eine äußere Umgebung bei der Fahrt und/oder
das Verhaltendes Fahrzeugs bei der Fahrt enthalten. Die als Daten
für die Fahrbedingung erlangten Daten enthalten beispielsweise
eine Link-ID des Links oder der Verbindung, auf der sich das Fahrzeug
momentan bewegt, eine Segment-ID eines Segments, auf der sich das
Fahrzeug momentan bewegt, die momentane Richtung des Fahrzeugs,
die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeuggradienten auf der Straßenoberfläche
in der momentanen Position, die Art der Straße des Links
oder der Verbindung und die Menge an elektrischer Leistung, die über
das Segment hinweg verbraucht wurde.
-
Hierbei
können die Link-ID und die Segment-ID durch Zuordnen der
Daten der momentanen Position vom GPS-Sensor 11 zu den
Kartendaten von der Karten-DB- Speichereinheit 14 spezifiziert werden.
Weiterhin lässt sich die Richtung des Fahrzeugs aus dem
Azimutsensor 12 erlangen. Die momentane Geschwindigkeit
des Fahrzeugs wird vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 erhalten.
Als Straßengradienten können die Daten betreffend
des Gradienten des Segments in der Verbindung in den Kartendaten
verwendet werden. Der Gradient kann alternativ unter Verwendung
der Ausgänge vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 und
vom Beschleunigungssensor 15 berechnet werden. Die Art von
Straße wird aus den Kartendaten erlangt. Die Fahrtdistanz
in dem Link oder der Verbindung kann durch Zuordnen der Daten der
momentanen Position vom GPS-Sensor 11 zu den Kartendaten
von der Karten-DB-Speichereinheit 14 spezifiziert werden oder
kann unter Verwendung des Ausgangs vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 berechnet
werden.
-
Nachfolgend
wird im Schritt 130 überprüft, ob die
momentane Position nahe einem Lademöglichkeitspunkt ist.
Diese Überprüfung wird abhängig davon
gemacht, ob die vom GPS-Sensor 11 erhaltene momentane Position
innerhalb einer Referenzdistanz von irgendeinem Lademöglichkeitspunkt
ist, der durch die Ladepositionsaufzeichnungsverarbeitung aufgezeichnet
wurde. Die Referenzdistanz kann ein konstanter Wert sein, der vorab
gespeichert wird, ein Wert, der sich abhängig von verschiedenen
Bedingungen ändert oder ein Wert, der innerhalb eines bestimmten
Bereichs zufällig ausgewählt wird. Wenn die momentane
Position nahe des Lademöglichkeitspunkts ist, wird Schritt 140 durchgeführt.
Ansonsten endet die Durchführung der Lernsteuerverarbeitung 100.
-
Im
Schritt 140 werden bereits erlernte Daten ausgelesen. Die
Daten der Historie der Fahrbedingungen der Segment-ID aus Schritt 110 werden
ausgelesen, wenn sie im Speichermedium 23 gespeichert sind.
-
Nachfolgend
werden im Schritt 150 die Daten des Segments, ausgelesen
im Schritt 140 und die Daten des Fahrzustands des im Schritt 110 neu
erlangten Segments miteinander kombiniert und optimiert. Das Optimierungsverfahren
kann die Berechnung eines Durchschnitts der ausgelesenen Daten und
der neu erlangten Daten sein. Wenn es im Schritt 140 keine
Historie von Fahrbedingungen des Segments gibt, werden die im Schritt 110 erlangten
Daten im Schritt 150 optimiert. Die optimierten Daten des Fahrzustands
enthalten die Segment-ID und sind somit Daten, welche der Straße
Daten von Fahrzuständen auf der Straße zuweisen.
-
Nachfolgend
werden im Schritt 160 die optimierten Daten im Speichermedium 23 als
neue Historie von Fahrzuständen des Segments, d. h. als
erlernte Daten auf gezeichnet. Nach dem Schritt 160 endet
die Durchführung eines Durchlaufs der Lernsteuerverarbeitung 100.
-
Bei
Durchführung der Lernsteuerverarbeitung 100 werden
Historien von Fahrzuständen von Segmenten nahe den Lademöglichkeitspunkten
im Speichermedium 23 aufgezeichnet. 4 zeigt
eine Tabelle der Historie von Fahrbedingungen, die im Speichermedium 23 in
Kombination mit der Straße aufgezeichnet sind, die der
Historie zugeordnet ist.
-
Die
Historientabelle von Fahrzuständen enthält die
Fahrzeuggeschwindigkeiten und die Gradienten von Straßenoberflächen
beim Durchfahren der Segmente 31 bis 33, die zwischen
den beiden Knoten 21 und 22 liegen, zwischen welchen
zwei Forminterpolationspunkten 25 und 26 liegen.
Diese Daten beeinflussen den Verbrauch elektrischer Leistung der Batterie 9,
wenn die obigen Segmente 31 bis 33 durchfahren
werden. D. h., je steiler der Gradient der Straßenoberfläche
in Bergaufrichtung und je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit
ist, umso größer ist die auf den Motor ausgeübte
Belastung und damit umso größer der Verbrauch
an elektrischer Leistung in diesem Segment.
-
Betrachtet
man das Segment 33, in welchem sich der Lademöglichkeitspunkt
(z. B. das Zuhause/der Wohnsitz des Fahrers) befindet, der durch
die Ladepositionsaufzeichnungsverarbeitung 50 aufgezeichnet
wurde, werden Daten, die anzeigen, dass das Segment 33 den
Lademöglichkeitspunkt enthält, ebenfalls in der
Tabelle aufgezeichnet.
-
Die
Routenberechnungsverarbeitung 200 wird gemäß 5 durchgeführt.
Die Steuereinheit 124 führt die Routenberechnungsverarbeitung 200 jedes
mal dann durch, wenn ein Zielpunkt bestimmt wird. Hierbei kann der
Zielpunkt von der Steuereinheit 124 basierend auf einem
Eingabevorgang seitens eines Benutzers unter Verwendung einer Bedieneinheit
bestimmt werden oder kann von der Steuereinheit 124 basierend
auf der vergangenen Historie der Fahrt bestimmt werden.
-
Bei
der Durchführung der Routenberechnungsverarbeitung 200 bestimmt
die Steuereinheit 24 zunächst im Schritt 210 eine
optimale Route von der momentanen Position (Startpunkt) bis zum
Zielpunkt basierend auf den Kartendaten oder ähnlichen Daten.
-
Nachfolgend
wird im Schritt 220 überprüft, ob der
Zielpunkt ein Lademöglichkeitspunkt ist, in dem die Position
des Zielpunkts mit der Position des Lademöglichkeitspunkts
verglichen wird, die im Speichermedium 23 aufgezeichnet
ist. Wenn der Zielpunkt ein Lademöglichkeitspunkt ist,
wird Schritt 230 durchgeführt. Wenn dies nicht
der Fall ist, endet die Durchführung der Routenberechnungsverarbeitung 200.
In Schritt 230 werden Daten des momentanen SOC durch Abfrage
der HV-Steuereinheit 10 und durch Empfang der angeforderten
Daten betreffend den momentanen SOC von der HV-Steuereinheit 10 erlangt.
-
Im
Schritt 240 wird die Historie von Fahrzuständen
ausgelesen, d. h. erlernte Daten werden aus dem Speichermedium 23 in
einem Abschnitt nahe dem Zielpunkt der optimalen Route, d. h. in
einem Segment eines Abschnitts (Bestimmungsabschnitt) ausgelesen,
das vom Zielpunkt entlang der optimalen Route führt. Der
Bestimmungsabschnitt kann ein Abschnitt innerhalb der obigen Referenzdistanz
vom Ziel aus sein.
-
Nachfolgend
wird im Schritt 250 die Durchführung der SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 basierend
auf den Daten aufgerufen, die in den Schritten 230 und 240 erlangt
wurden. Wenn somit die optimale Route bis zum Zielpunkt bestimmt
worden ist, führt die Steuereinheit 24 die SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 durch,
wenn der Zielpunkt der Lademöglichkeitspunkt ist.
-
Die
SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 wird gemäß 6 durchgeführt.
Die SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 berechnet
die elektrische Energie, die zwischen einem SOC (beispielsweise
60%), der während der HV-Fahrt aufrecht erhalten wird und
dem unteren Grenzwert (beispielsweise 40%), der für den
SOC erlaubt ist, verwendet werden kann und spezifiziert einen Abschnitt,
den das Fahrzeug bis zum Zielpunkt unter Verwendung der elektrischen
Energie durchfahren kann (EV-Endabschnitt), was basierend auf den
Daten erfolgt, die im Bestimmungsabschnitt erlernt wurden.
-
Genauer
gesagt, zuerst wird im Schritt 310 eine Berechnung durchgeführt
dahingehend, wie viel Menge an elektrischer Energie oder Leistung
verbraucht wird, wenn das Fahrzeug in dem Bestimmungsabschnitt fährt,
d. h. die optimale Menge an elektrischem Energieverbrauch über
das Segment hinweg wird basierend auf den Daten berechnet, die in
dem Segment erlernt wurden. Das Verfahren zur Berechnung des Verbrauchs
an elektrischer Leistung ist bekannt und wird hier nicht näher
beschrieben.
-
Nachfolgend
wird im Schritt 320 ein Ergebnis, das erlangt wird durch
Subtraktion des unteren Grenz-SOC vom momentanen SOC durch die HV-Steuereinheit 10 als
Menge an Elektrizität gesetzt, die verwendet werden kann.
Der untere Grenz-SOC kann von der HV-Steuereinheit 10 erhalten
werden, indem eine Anfrage an die HV-Steuereinheit 10 gleichzeitig
mit dem Empfang des momentanen SOC gemacht wird oder kann von der
HV-Steuereinheit 10 erhalten werden, indem eine Anfrage
an die HV-Steuereinheit 10 zu anderen Zeitpunkten gemacht
wird.
-
Nachfolgend
werden in den Schritten 330 bis 360 die spezifizierten
Segmente aufeinanderfolgend in einer Richtung entlang der optimalen
Route vom Zielpunkt (Schritt 350) aufgenommen und die optimalen
Mengen an elektrischem Energieverbrauch in solchen Segmenten werden
aufeinanderfolgend gesammelt (Schritte 330 und 360).
Wenn der gesammelte Energieverbrauch gleich der verwendbaren Menge
an Elektrizität wird, die verwendet werden kann (mit einem
bestimmten erlaubbaren Fehler) (Schritt 340), wird eine
Position am weitesten entfernt vom Zielpunkt als ein Startpunkt
des EV-Endabschnitts aus den Segmenten gesetzt, die zu diesem Moment
am letzten aufgenommen wurden (Schritt 370).
-
Nachfolgend
wird ein SOC-Managementplan in dem EV-Endabschnitt erstellt (Schritt 380).
Genauer gesagt, eine optimale Änderung im SOC in dem EV-Endabschnitt
wird basierend auf den gelernten Daten in dem Fall spezifiziert,
in dem der HV-Modus zum EV-Modus an dem Anfangspunkt geändert
wird und danach wird der EV-Modus bis zum Zielpunkt aufrecht erhalten. 7 zeigt
eine Optimumänderung im SOC. Ein Wert von SOC, der sich
als Optimum ändert, wird als Ziel- oder Soll-SOC definiert. Nach
Schritt 380 endet die Durchführung der SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300.
-
Bei
Durchführung der SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 ist
es erlaubt, einen Anfangspunkt eines Abschnitts zu spezifizieren, wo
der EV-Modus auf der optimalen Route bis zum Zielpunkt fortfährt.
In dieser Ausführungsform werden die erlernten Daten nur
zur Bestimmung des EV-Endabschnitts und zur Bestimmung des Managementplans
in dem EV-Endabschnitt verwendet, sie werden jedoch nicht für
andere Abschnitte auf der optimalen Route verwendet. Weiterhin ist
in allen anderen Abschnitten mit Ausnahme des EV-Endabschnitts der
Fahrmodus der HV-Modus.
-
Die
Steuereinheit 24 führt die Verarbeitung 400 während
der Fahrt gemäß 8 durch,
wenn der Zielpunkt und die optimale Route zum Zielpunkt bestimmt
worden sind, wenn die SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 für
die optimale Route durchgeführt wurde, wenn die Navigationsverarbeitung 40 eine
Führung für die optimale Route darstellt und wenn
das Hybridfahrzeug fährt.
-
Bei
der Durchführung der Verarbeitung 400 während
der Fahrt überträgt die Steuereinheit 24 zunächst
im Schritt 410 die momentane Position oder dergleichen
als Economy-Steuerunterstützungsdaten an die HV-Steuereinheit 10.
Danach wird im Schritt 420 der momentane SOC so wie er
ist empfangen und wird von der HV-Steuereinheit 10 sukzessive übertragen.
Im Schritt 430 wird die SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 erneut durchgeführt,
um den SOC-Managementplan zu korrigieren (d. h. den Anfangspunkt
des EV-Endabschnitts und eine Änderung in der Menge an
elektrischem Energieverbrauch in dem EV-Endabschnitt), und zwar
basierend auf dem momentanen SOC, der empfangen wurde. Im Schritt 440 wird überprüft,
ob das Hybridfahrzeug am Anfangspunkt des EV-Endabschnittes angekommen
ist. Wenn noch keine Ankunft vorliegt, werden die Schritte 410 bis 440 erneut durchgeführt.
Wenn angekommen ist, wird Schritt 450 durchgeführt.
Somit stellt die Steuereinheit 24 auf präzise
Weise den SOC-Managementplan basierend auf dem momentanen SOC wiederholt
auf, bis das Fahrzeug am Startpunkt ankommt.
-
Im
HV-Modus führt die HV-Steuereinheit 10 auf geeignete
Weise das Antreiben des Fahrzeugs durch den Motor 1, das
Antreiben des Fahrzeugs durch den Elektromotor 3, die Ladung
durch Regeneration und die Ladung durch Verbrennung durch, sodass
der SOC einen Wert gleich dem Referenz-SOC annimmt. In der Praxis
gelangt jedoch der Wert des momentanen SOC nicht notwendigerweise
in Übereinstimmung mit dem Referenz-SOC, sondern ändert
sich von einem Moment zum anderen. Wenn der Wert des momentanen
SOC ansteigt, wird die Distanz des EV-Endabschnitts länger.
Wenn der Wert des momentanen SOC abnimmt, wird die Distanz des EV-Endabschnitts
kürzer. Durch wiederholtes Berechnen des Start- oder Anfangspunkts
des EV-Endabschnitts unter Berücksichtigung einer Schwankung
im momentanen SOC kann der momentane SOC am Startpunkt des EV-Endabschnitts in
bessere Übereinstimmung mit dem Soll-SOC gebracht werden
und damit kann der momentane SOC genauer auf den unteren Grenz-SOC
am Zielort abgesenkt werden.
-
Im
Schritt 450 wird eine Mitteilung des Beginns der EV-Fahrt
an die HV-Steuereinheit übertragen, die daher den Fahrtmodus
vom HV-Modus zum EV-Modus än dert. Nachfolgend werden im
Schritt 452 der momentane SOC und der Soll-SOC entsprechend
der momentanen Position als Economy-Steuerunterstützungsdaten
an die HV-Steuereinheit 10 übertragen. Nachfolgend
wird im Schritt 454 der momentane SOC von der HV-Steuereinheit 10 empfangen.
-
Im
Schritt 460 wird überprüft, ob das Hybridfahrzeug
am Zielpunkt angekommen ist, und zwar basierend auf einem Signal
vom GPS-Sensor 11. Die Schritte 452 bis 460 werden
wiederholt, bis das Hybridfahrzeug am Zielpunkt ankommt. Nach der
Ankunft wird der Schritt 470 durchgeführt. Im
Schritt 470 wird eine Mitteilung betreffend das Ende der EV-Fahrt
an die HV-Steuereinheit 10 übertragen, die daher
den Fahrtmodus vom EV-Modus zum HV-Modus umschaltet.
-
Bei
Durchführung der Verarbeitung 400 während
der Fahrt gemäß obiger Beschreibung korrigiert die
Steuereinheit 24 den SOC-Managementplan (Schritt 430)
im HV-Fahrtabschnitt vor der Ankunft am Startpunkt des EV-Endabschnitts
(Schritt 440) basierend auf dem momentanen SOC, der sukzessive
von der HV-Steuereinheit 10 empfangen wird (Schritt 420).
Wenn das Hybridfahrzeug am Startpunkt des EV-Endabschnitts ankommt
(Schritt 440) ermöglicht die Steuereinheit 24 der
HV-Steuereinheit 10, mit dem EV-Modus zu beginnen (Schritt 450). Wenn
danach das Hybridfahrzeug am Zielpunkt ankommt (Schritt 460),
endet der EV-Modus der HV-Steuereinheit 10 (Schritt 470).
Am Startpunkt des EV-Endabschnitts wird daher der Fahrtmodus vom HV-Modus
zum EV-Modus umgeschaltet, der danach fortdauert, bis am Zielpunkt
angekommen wird.
-
Die
Steuereinheit 24 zeichnet einen Lademöglichkeitspunkt
durch die Ladepositionsaufzeichnungsverarbeitung 50 auf
und zeichnet die Historie von Fahrbedingungen nahe des Lademöglichkeitspunkts
durch die Lernsteuerverarbeitung 100 auf. Weiterhin, wenn
der Zielpunkt auf der optimalen Route ein Lademöglichkeitspunkt
ist (Routenberechnungsverarbeitung 200 im Schritt 220),
bestimmt die Steuereinheit 24 die Abschnitte, wo die EV-Fahrt
vor dem Lademöglichkeitspunkt fortgeführt werden
kann, durch die SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 und
steuert die HV-Steuereinheit 10 durch die Verarbeitung 400 während
der Fahrt, um abhängig von der Bestimmung zwischen der HV-Fahrt
und der EV-Fahrt umzuschalten.
-
Wie
oben beschrieben bestimmt die Navigations-ECU 20 alle Abschnitte
vom Startpunkt des EV-Endabschnitts bis zum Zielpunkt als die Abschnitte,
wo der EV-Modus zu verwenden ist, sodass die elektrische Leistung
der Batterie tatsächlich in den obigen Abschnitten verbraucht
wird. Durch Verwenden eines relativ einfachen Verfahrens, d. h.
durch Anordnung einer Packung von HV-Modusabschnitten vor dem EV-Endabschnitt
gemäß obiger Beschreibung wird der Steuervorgang
einfach derart realisierbar, dass die Restmenge an Batterie der
untere Grenzwert wird oder ist, wenn das Fahrzeug am Zielpunkt ankommt,
der der Lademöglichkeitspunkt ist.
-
Der
Startpunkt wird bestimmt unter Verwendung der Menge oder Größe
an elektrischem Energieverbrauch über durchgehende Abschnitte
von einem bestimmten Punkt auf der optimalen Route bis zu dem Zielpunkt
entlang der optimalen Route. Die Größe an elektrischem
Energieverbrauch wird durch die Lernverarbeitung unter Verwendung
einer Historie von Fahrbedingungen bestimmt, die den elektrischen
Energieverbrauch der Batterie beeinflussen, nachdem die obigen Abschnitte
in der Vergangenheit durchfahren worden sind. Damit nähert
sich die berechnete Menge an elektrischem Energieverbrauch nahe
an die Realität der Straße und an das Hybridfahrzeug
an, was es möglich macht, die verbleibende Lademenge der
Batterie am Zielpunkt noch genauer an den unteren Grenzwert abzusenken.
-
Weiterhin
zeichnet die Navigations-ECU 20 Daten auf, die der Historie
von Fahrbedingungen zugehörig sind, wenn sich das Hybridfahrzeug
innerhalb einer Referenzdistanz von einem Lademöglichkeitspunkt
befindet, zeichnet jedoch die Daten, die der Historie der Fahrbedingungen
zugehörig sind, nicht auf, wenn das Hybridfahrzeug sich
außerhalb der Referenzdistanz von dem Lademöglichkeitspunkt befindet.
-
Wie
oben beschrieben wird die Historie von Fahrbedingungen oder Fahrzuständen
nur in einem Minimumbereich aufgezeichnet, der zur Berechnung des
Verbrauchs an elektrischer Leistung in dem Bestimmungabschnitt benötigt
wird, was die Verarbeitungsbelastung zur Aufzeichnung der Historie
von Fahrbedingungen verringert und die Größe an Speicherbereich
zur Speicherung der Historie von Fahrbedingungen verkleinert.
-
Weiterhin
berechnet die Navigations-ECU 20 die Menge an Batterieleistungsverbrauch
unter Verwendung der erlernten Daten nur in dem EV-Endabschnitt
auf der optimalen Route. Damit muss die Navigations-ECU 20 nur
eine geringere Verarbeitungslast tragen, als wenn die erlernten
Daten über die gesamte optimale Route hinweg verwendet
werden würden.
-
<Zweite
Ausführungsform>
-
Eine
zweite Ausführungsform gemäß 9 unterscheidet
sich von der ersten Ausführungsform in Hinsicht auf die
Kombination von EV-Modus und HV-Modus. Insbesondere ist in der ersten
Ausführungsform der Fahrmodus der HV-Modus über
die gesamten Abschnitte vom Startpunkt bis zum Anfangspunkt des
EV-Endabschnitts auf der optimalen Route bis zum Zielpunkt. in der
zweiten Ausführungsform gemäß 9 ist
der Fahrmodus der EV-Modus von einem Startpunkt 91 bis
zu einem gegebenen Punkt (Endpunkt) 92 unter den Abschnitten
vom Startpunkt 91 bis zu einem Startpunkt oder Anfangspunkt 93 des
EV-Endabschnitts und der Fahrmodus ist der HV-Modus vom Endpunkt 92 bis
zum Anfangspunkt 93 des EV-Endabschnitts.
-
Zur
Realisierung des obigen Vorgangs berechnet die Steuereinheit 24 in
der SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 die
Menge oder Größe an Batterieleistungsverbrauch,
wenn der EV-Modus verwendet wird über einen Abschnitt hinweg,
der entlang der optimalen Route vom Startpunkt 91 auf der
optimalen Route fortfährt, basierend auf den Daten, die über
den Abschnitt hinweg gelernt wurden. Hierbei ist der entlang der
optimalen Route vom Startpunkt 91 aus fortlaufende Abschnitt
ein Abschnitt innerhalb einer Referenzdistanz vom Startpunkt 91 auf
der optimalen Route. Bei dieser Lernsteuerverarbeitung 100 zeichnet
die Steuereinheit 24 weiterhin die gelernten Daten im obigen
Abschnitt im Speichermedium 23 auf.
-
In
der SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 kann
weiterhin die Steuereinheit 24 einen Endpunkt 92 des
Abschnitts bestimmen, wo der EV-Modus durchlaufend vom Startpunkt 91 aus entlang
der optimalen Route verwendet wird, basierend auf der berechneten
Menge an elektrischem Energieverbrauch. Insbesondere wenn ein Wert,
der erhalten wird durch Subtraktion des Referenz-SOC vom momentanen
SOC, größer als eine bestimmte Menge oder Größe
ist, wird das Subtraktionsergebnis als die Menge an Elektrizität
betrachtet, die verbraucht werden kann, die Segmente werden vom Startpunkt 91 entlang
der optimalen Route an aufgenommen und die geschätzten
Mengen an elektrischem Energieverbrauch über die Segmente
werden sukzessive gesammelt. Wenn das Sammelergebnis gleich der
Menge an Elektrizität wird, welche verwendet werden kann
(innerhalb eines bestimmten erlaubbaren Fehlers) wird eine Position
am weitesten vorderhalb vom Startpunkt 91 als der Endpunkt 92 von den
Segmenten betrachtet, die zu diesem Moment zuletzt aufgenommen wurden.
Der Wert, der erlangt wird durch Subtraktion des Referenz-SOC vom
momentanen SOC wird größer als ein bestimmter
Betrag, wenn beispielsweise die Einsteckladung soeben abgeschlossen
worden ist.
-
Am
Endpunkt 92 steuert die Steuereinheit 24 die HV-Steuereinheit 10 so,
dass der Fahrtmodus des Hybridfahrzeugs vom EV-Modus zum HV-Modus gemäß der
Bestimmung umgeschaltet wird und steuert auch die HV-Steuereinheit 10 dahingehend,
den HV-Modus vom Endpunkt 92 bis zum Startpunkt 93 beizubehalten.
-
Durch
Verwenden eines relativ einfachen Verfahrens, d. h. durch Verwendung
des EV-Modus nur in dem ersten durchgängigen Abschnitt
und in dem letzten durchgängigen Abschnitt der optimalen Route
wie oben beschrieben, wird der Steuervorgang einfach derart realisiert,
dass die Restmenge an Batterieladung der untere Grenzwert wird,
wenn das Fahrzeug am Zielpunkt 94 angekommen ist, der der Lademöglichkeitspunkt
ist.
-
Die
Steuereinheit 24 berechnet die Menge an Batterieleistungsverbrauch
unter Verwendung der Historie, die durch die Lernsteuerverarbeitung 100 nur
in dem Abschnitt vom Startpunkt 91 zum Enpunkt 92 aufgezeichnet
wurde, sowie dem Abschnitt vom Anfangspunkt 93 zum Endpunkt 94 auf
der optimalen Route. Dies hilft dabei, Überflüssiges
zu beseitigen, das sich aus einer Berechnung des elektrischen Leistungsverbrauchs über
diejenigen Abschnitte hinweg ergibt, wo der elektrische Energieverbrauch
nicht berechnet werden muss.
-
<Dritte
Ausführungsform>
-
Eine
dritte Ausführungsform ist in den 10 und 11 gezeigt.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform dahingehend, dass die Steuereinheit 24 eine
Verarbeitung 4000 während der Fahrt gemäß 10 anstelle
der Verarbeitung 400 während der Fahrt gemäß 8 durchführt.
Die Verarbeitung 4000 während der Fahrt unterscheidet
sich von der Verarbeitung 400 während der Fahrt
dahingehend, dass zwischen Schritt 454 und Schritt 460 eine
Ausnahmeverarbeitung im Schritt 455 durchgeführt
wird. Die Ausnahmeverarbeitung dient zur Überprüfung
dahingehend, ob es notwendig geworden ist, den SOC-Managementplan
zu ändern und zur erneuten Bereitstellung des SOC-Managementplans,
wenn dies notwendig geworden ist.
-
In
der Ausnahmeverarbeitung 455 gemäß 11 vergleicht
zunächst die Steuereinheit 24 im Schritt 530 den
momentanen SOC, der unmittelbar vorher empfangen wurde, mit dem
Soll-SOC entsprechend der momentanen Position und überprüft,
ob die Differenz größer als eine Referenzbreite
ist, oder, genauer gesagt, ob der vorliegende SOC kleiner als der
Soll-SOC um eine Referenzbreite R ist. Wenn das Über prüfungsergebnis
bejahend ist, wird Schritt 560 durchgeführt. Wenn
das Überprüfungsergebnis negativ ist, wird Schritt 540 durchgeführt.
Die Referenzbreite kann ein bestimmter Wert sein, der vorab gespeichert
wurde oder kann ein Wert sein, der sich abhängig von verschiedenen
Bedingungen ändert oder kann ein Wert sein, der innerhalb
eines bestimmten Bereichs zufällig ausgewählt
wird.
-
Im
Schritt 540 wird überprüft, ob das Hybridfahrzeug
von der optimalen Route abgewichen ist. Wenn das Hybridfahrzeug
nicht abgewichen ist, wird Schritt 550 durchgeführt.
Wenn das Hybridfahrzeug abgewichen ist, wird eine neue optimale
Route bis zum Zielpunkt berechnet und danach wird Schritt 560 durchgeführt.
Im Schritt 560 wird überprüft, ob sich der
Zielpunkt geändert hat. Wenn der Zielpunkt sich geändert
hat, wird Schritt 590 durchgeführt. Wenn der Zielpunkt
sich nicht geändert hat, wird Schritt 460 fortlaufend
nach der Ausnahmeverarbeitung durchgeführt. Der Zielpunkt ändert
sich beispielsweise, wenn ein Fahrzeuginsasse unter Betätigung
einer entsprechenden Eingabevorrichtung einen neuen Zielpunkt eingibt.
-
Wenn
daher die Differenz zwischen dem Soll-SOC und dem momentanen SOC
nicht größer als die Referenzbreite R ist, wenn
das Hybridfahrzeug nicht von der optimalen Route abgewichen ist und
wenn sich das Ziel nicht geändert hat, wird der Verarbeitungsablauf
der Schritte 530, 540, 550, 460, 452 und 454 in
dieser Reihenfolge wiederholt.
-
Wenn
die Differenz zwischen dem Soll-SOC und dem momentanen SOC die Referenzbreite
R übersteigt oder wenn das Hybridfahrzeug von der optimalen
Route abweicht, überträgt die Steuereinheit 24 zunächst
eine Mitteilung hinsichtlich einer Unterbrechung der EV-Fahrt und
eine Mitteilung dahingehend, den Wert des momentanen SOC mit dem
Wert des Referenz-SOC zu ersetzen, im Schritt 560 an die HV-Steuereinheit 10.
Die HV-Steuereinheit 10 stellt daher den Fahrmodus zurück
auf den HV-Modus und ersetzt den Wert des momentanen SOC durch den Wert
des Referenz-SOC (Referenz-SOC = momentaner SOC). Die HV-Steuereinheit 10 steuert
damit den Motor 1 und den Elektromotor 3 etc.
derart, dass der momentane SOC-Wert aufrechterhalten wird.
-
Weiterhin
führt Schritt 570 die gleiche Verarbeitung wie
Schritt 240 in 5 durch, um somit gelernte Daten
auszulesen, die der Nähe des Zielpunkts auf der optimalen
Route zugeordnet sind und Schritt 580 ruft die Durchführung
der SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 auf.
Schritt 580 wird von Schritt 410 ge folgt, sowie
den nachfolgenden Schritten der Verarbeitung 4000 während
der Fahrt (10).
-
Wie
oben beschrieben wird die Restmenge an Batterieladung erkannt, während
in dem EV-Endabschnitt auf der optimalen Route gefahren wird und
die SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 wird
erneut durchgeführt, wenn die Restmenge, die erkannt wird,
kleiner als die optimale Menge hiervon ist, und zwar um einen Betrag
größer als die Referenzbreite. Wenn die optimale Änderung der
Restladungsmenge der Batterie sich wesentlich von der verbleibenden
Lademenge der Batterie in der tatsächlichen Fahrt unterscheidet,
d. h., wenn die optimale Menge an Batterieleistungsverbrauch in
der Fahrt im EV-Modus im EV-Endabschnitt, welche vorab bestimmt
wurde, nicht korrekt ist, wird ein neuer EV-Endabschnitt bestimmt.
Die Ladung und Endladung der Batterie 9 kann somit geeignet
gesteuert werden, um einen besseren Umgang mit den tatsächlichen
Bedingungen zu haben.
-
Bei
einer Fahrt vom Startpunkt bis zum Zielpunkt auf der optimalen Route
kann weiterhin das Hybridfahrzeug von der optimalen Route abweichen, obgleich
es keine Änderung im Zielpunkt gibt. Auch in diesem Fall
wird die SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 erneut
durchgeführt, um einen neuen EV-Endabschnitt zu bestimmen.
Auch in dem Ausnahmefall, bei dem das Hybridfahrzeug von der optimalen
Route abweicht, kann die Ladung und Entladung geeignet gesteuert
werden, um mit den tatsächlichen Bedingungen besser umzugehen.
-
In
Ausnahmefällen, wo der Soll-SOC vom momentanen SOC abweicht
oder das Hybridfahrzeug von der optimalen Route abweicht, wird der SOC,
bei dem die Ausnahme aufgetreten ist, im HV-Modus aufrecht erhalten,
bis das Hybridfahrzeug in den neuen EV-Endabschnitt eintritt. Dieser
Vorgang basiert auf der Idee, dass es in dem Ausnahmefall, wo es
keine Änderung. im Zielpunkt gibt, der Zielpunkt in den
meisten Fällen bald erreicht werden kann und der SOC nicht
zu hoch gesetzt wird, so dass kein übermäßiger
Kraftstoffverbrauch erfolgt.
-
Im
Schritt 590, nachdem die Ausnahme einer Zieländerung
aufgetreten ist, werden eine Mitteilung, die EV-Fahrt zu unterbrechen
und eine Mitteilung einen Wert (beispielsweise 60%) eines Voreinstellungs-SOC
für den Wert des Referenz-SOC zu ersetzen, der HV-Steuereinheit 10 übertragen.
Die HV-Steuereinheit 10 führt somit den Fahrmodus 10 zurück
auf den HV-Modus und ersetzt den Voreinstellungs-SOC für
den Wert des Referenz-SOC. Der Voreinstellungs-SOC ist ein bestimmter
Voreinstellungswert des Referenz-SOC. Die HV-Steuereinheit 10 speichert
den Voreinstel lungs-SOC. Damit steuert die HV-Steuereinheit 10 den
Motor 1 und den Elektromotor 3 etc. so, dass der
gewöhnliche Referenz-SOC-Wert aufrecht erhalten wird. Nachfolgend wird
im Schritt 595 die Routenberechnungsverarbeitung 200 von 5 für
den neuen Zielpunkt erneut durchgeführt. Danach werden
der Schritt 410 und die nachfolgenden Schritte der Verarbeitung 4000 während
der Fahrt durchgeführt.
-
Wenn
der Zielpunkt geändert wird, während vom Startpunkt
in Richtung Zielpunkt auf der optimalen Route gefahren wird, wie
oben beschrieben, wird eine neue optimale Route ausgehend von der
momentanen Position bis zum Zielpunkt basierend darauf, dass der
Zielpunkt nach seiner Änderung ein anderer Lademöglichkeitspunkt
ist berechnet und der SOC-Managementplan wird erneut basierend auf dem
geänderten Zielpunkt und der neuen optimalen Route erstellt.
-
Eine Änderung
des Zielpunkts wird von einer Änderung der optimalen Route
bis zum neuen Zielpunkt begleitet. Daher wird die Bestimmungsfunktion gemäß obiger
Beschreibung erneut durchgeführt, um einen Startpunkt für
einen neuen EV-Modus auf der neuen Route bis zum Ziel zu bestimmen.
Auch in einem Ausnahmefall, wo das Hybridfahrzeug von der optimalen
Route abweicht, kann somit eine Ladung und Entladung geeignet gesteuert
werden, um die vorliegenden Bedingungen besser zu erfüllen.
-
In
dem Ausnahmefall, wo der Zielpunkt geändert wird, wird
der Referenz-SOC der Voreinstellung, der höher als der
momentane SOC in diesem Fall ist) in dem HV-Modus beibehalten, bis
das Hybridfahrzeug in den neuen EV-Endabschnitt eingetreten ist.
Dieser Vorgang basiert auf der Idee, dass in einem solchen Ausnahmefall,
wo sich der Zielpunkt ändert, es nicht sicher ist, dass
der Zielpunkt bald erreicht werden kann.
-
In
obiger Ausführungsform arbeitet die Navigations-ECU 20 dahingehend,
eine Ladung/Entladung der Batterie 9 zu steuern. Weiterhin
arbeitet die Steuereinheit 24 als Steuervorrichtung während
der Fahrt bei der Durchführung der Verarbeitung 4000 während
der Fahrt, arbeitet als erste Aufzeichnungsvorrichtung bei einer
Durchführung der Ladepositionsaufzeichnungsverarbeitung 50,
arbeitet als zweite Aufnahmevorrichtung bei Durchführung
der Lernsteuervearbeitung 100 und arbeitet als Bestimmungsvorrichtung
bei Durchführung der SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300.
Weiterhin entspricht in dem Speichermedium 23 ein Abschnitt,
der die Daten von Lademöglichkeitspunkten aufzeichnet,
einem Lademöglichkeitspunktspeichermedium. Weiterhin entspricht
im Speichermedium 23 ein Abschnitt, der die His torie durch
die Lernsteuerverarbeitung 100 aufzeichnet, einem Energieverbrauchdatenspeichermedium.
Weiterhin entspricht das Speichermedium der Karten-DB-Speichereinheit einem
Energieverbrauchdatenspeichermedium.
-
<Andere
Ausführungsform>
-
Die
obigen Ausführungsformen können auf viele verschiedene
andere Arten abgewandelt werden.
-
Beispielsweise
kann auch in einem Abschnitt, wo der Fahrmodus der HV-Modus ist,
die Steuereinheit 24 die Planung von Zeitpunkten zur Durchführung
des Betriebs des Motors 1, des Betriebs des Elektromotors 3 und
der Ladung durch Verbrennung im Bereich des HV-Modus unter Verwendung
der erlernten Daten berechnen.
-
Weiterhin
werden in den Schritten 240 und 570 die Historien
von Fahrbedingungen in den Segmenten im Bestimmungsabschnitt, d.
h. die erlernten Daten aus dem Speichermedium 23 ausgelesen
und als Daten für den elektrischen Energieverbrauch in der
SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 verwendet.
In den Schritten 240 und 570 können jedoch
die Kartendaten an den Segmenten im Bestimmungsabschnitt ausgelesen
werden und als Daten für den elektrischen Leistungsverbrauch
in der SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 verwendet
werden.
-
Weiterhin
erfolgt die Berechnung der Größe des elektrischen
Energieverbrauchs, die Erstellung des SOC-Managementplans und die
Zuordnung zu dem Lademöglichkeitspunkt bezüglich
eines jeden Segments, jedoch kann diese Zuordnung auch bezüglich
einer jeden Verbindung gemacht werden.
-
Weiterhin
ist der Lademöglichkeitspunkt nicht alleine auf eine Position
beschränkt, wo eine Ladung tatsächlich durchgeführt
wird, sondern kann ein Lademöglichkeitspunkt sein, der
vorab gespeichert worden ist oder ein Lademöglichkeitspunkt,
der von einem Benutzer festgesetzt wird.
-
Unmittelbar
nach dem Einsteckladen kann weiterhin die HV-Steuereinheit 10 den
EV-Modus verwenden, bis der momentane SOC auf den Referenz-SOC abgesunken
ist. Wenn diese Vorgehensweise bei der ersten Ausführungsform
angewendet wird, kann die Umschaltung, d. h. EV-Modus → HV-Modus → EV-Modus
gemäß 9 realisiert werden, ohne das
eine Notwendigkeit besteht, den Endpunkt 92 in der SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung 300 durch
die Steuereinheit 24 zu bestimmen.
-
Wenn
weiterhin die SOC-Managmentplan-Aufstellungsverarbeitung 300 mehr
als eine Referenzanzahl mal durchgeführt wird (beispielsweise
5 mal), ohne das eine Änderung im Zielpunkt vorliegt, kann
die Steuereinheit 24 die HV-Steuereinheit 10 so steuern,
dass eine HV-Fahrt bis zum Ziel fortgeführt wird. Dies
verhindert die aufwendige Fortführung in der Verarbeitung
während einer Bedingung, bei der die SOC-Managementplan-Aufstellungsverarbeitung
nicht effektiv ist.
-
In
den obigen Ausführungsformen können weiterhin
die Funktionen, die durch Durchführung der Programme mittels
der Steuereinheit 24 realisiert werden, auch unter Verwendung
einer Hardware mit derartigen Funktionen realisiert werden, beispielsweise
mittels eines FPGA, das in der Lage ist, Schaltungskonfigurationen
zu programmieren.
-
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
-
- - US 5892346 [0004]
- - JP 2004-7969 A [0004]