-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Serien-Hybrid-Fahrzeug und insbesondere eine Steuervorrichtung für ein Serien-Hybrid-Fahrzeug, bei dem Räder durch einen Motor angetrieben werden und ein Verbrennungsmotor nur für die Leistungserzeugung verwendet wird.
-
2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
-
Ein Serien-Hybrid-Fahrzeug als Kraftfahrzeug weist auf: einen Verbrennungsmotor; einen vom Verbrennungsmotor angetriebenen Generator; eine vom Generator aufgeladene Batterie; und einen Motor, der mittels der vom Generator erzeugten Leistung oder der von der Batterie abgegebenen Leistung Räder antreibt.
-
Eine Steuervorrichtung für ein Hybrid-Fahrzeug gemäß der
JP 2008-55997 A ist die Vorrichtung, bei der eine Verbrennungsmotor-Ausgabesteuerung das Erzeugen einer auf den Generator ausgeübten Last reduziert, wenn das Hybrid-Fahrzeug rasch beschleunigt wird.
-
Bei einem Serien-Hybrid-Fahrzeug, bei dem unmittelbare Leistung, die für die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs erforderlich ist, immer durch die Leistungszerzeugung mittels eines Verbrennungsmotors ergänzt wird, hängen jedoch herkömmlicherweise die Beschleunigung und das Reaktionsvermögen des Kraftfahrzeugs weitgehend von einer Ausgabe und dem Reaktionsvermögen eines Verbrennungsmotors ab, was daher einen Verbrennungsmotor mit hoher Ausgabe und hoher Leistungsfähigkeit erfordert. Darüber hinaus kann eine Effizienz des gesamten Leistungserzeugungssystems, das die Kraftmaschine und einen Generator aufweist, nicht immer auf einer effizienten Betriebslinie betrieben werden, was nachteilig für den Brennstoffwirkungsgrad sein kann. Darüber hinaus kann ein Fall auftreten, bei dem das Kraftfahrzeug in einem Verbrennungsmotordrehzahlbereich gefahren werden muß, in dem schwere Vibrationen und Lärm auftreten. Ferner sind Fälle aufgetreten, bei denen Fußgänger das sich bewegende Kraftfahrzeug nicht bemerkten, weil der Verbrennungsmotor während des Fahrens mit niedriger Geschwindigkeit ausgeschaltet worden war.
-
Darüber hinaus entsprechen bei einem Hybrid-Fahrzeug, bei dem die von einem Verbrennungsmotor erzeugte Leistung so eingestellt ist, dass sie immer konstant ist, Lärm und Vibrationen vom Verbrennungsmotor nicht der Beschleunigungsänderung des Kraftfahrzeugs, was den Nachteil aufweist, dass der Fahrer dies als merkwürdig empfindet.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Steuervorrichtung für ein Serien-Hybrid-Fahrzeug bereitzustellen, bei der eine Verbrennungsmotordrehzahl in Übereinstimmung mit einer Beschleunigeröffnung erhöht wird, während ein hoher Brennstoffwirkungsgrad aufrechterhalten wird, um dadurch dem Fahrer aufgrund des erhöhten Verbrennungsmotorengeräusches ein Beschleunigungsgefühl zu vermitteln.
-
Die Erfindung stellt eine Steuervorrichtung für ein Serien-Hybrid-Fahrzeug bereit, die einen Verbrennungsmotor, einen vom Verbrennungsmotor angetriebenen Generator, eine vom Generator aufgeladene Batterie sowie einen Motor aufweist, der mittels der durch den Generator erzeugten Leistung oder der von der Batterie abgegebenen Leistung Räder antreibt, wobei die Steuervorrichtung eine Beschleunigeroffnung-Detektionseinrichtung, die eine Beschleunigeröffnung detektiert, sowie eine Steuereinrichtung aufweist, die basierend auf der von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung detektierten Beschleunigeröffnung eine Sollverbrennungsmotordrehzahl festlegt, wobei die Steuereinrichtung eine Verbrennungsmotordrehzahl als Sollverbrennungsmotordrehzahl festlegt, bei der eine Leistungserzeugungseffizienz maximal ist, wenn die von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung detektierte Beschleunigeröffnung minimal ist, und die eine Verbrennungsmotordrehzahl als Sollverbrennungsmotordrehzahl festlegt, bei der eine Ausgabe maximal ist, wenn die von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung detektierte Beschleunigeröffnung maximal ist.
-
Die Steuervorrichtung für das Serien-Hybrid-Fahrzeug der vorliegenden Erfindung kann die Verbrennungsmotordrehzahl in Übereinstimmung mit der Beschleunigeröffnung erhöhen, während der hohe Brennstoffwirkungsgrad aufrechterhalten wird, um dadurch dem Fahrer aufgrund des erhöhten Verbrennungsmotorlärms ein Beschleunigungsgefühl zu vermitteln.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Ansicht der Systemkonfiguration einer Steuervorrichtung für ein Hybrid-Fahrzeug (Ausführungsform);
-
2 ist ein Blockdiagramm der Steuervorrichtung für das Hybrid-Fahrzeug (Ausführungsform);
-
3 ist ein Zeitdiagram, das die Änderung einer Verbrennungsmotordrehzahl in Übereinstimmung mit einer Beschleunigeröffnung zeigt (Ausführungsform);
-
4 ist ein Graph, der eine Betriebslinie in Relation zu einer Verbrennungsmotordrehzahl und einem Drehmoment zeigt (Ausführungsform);
-
5 ist ein Diagramm, das Übergangsbedingungen zwischen jedem Modus zeigt (Ausführungsform);
-
6 ist ein Flußdiagramm der Steuerung durch eine Steuereinrichtung (Ausführungsform);
-
7 ist ein Zeitdiagramm der Steuerung durch die Steuereinrichtung (Ausführungsform);
-
8 ist ein Flußdiagramm des Modusübergangs (Ausführungsform);
-
9 ist ein Flußdiagramm eines Hybridmodus (Ausführungsform); und
-
10 ist ein Diagramm, das eine Ausgabe, eine Effizienz, Vibration und Lärm im Hinblick auf eine Verbrennungsmotordrehzahl in jedem Modus zeigt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Verbrennungsmotordrehzahl in Übereinstimmung mit einer Beschleunigeröffnung zu erhöhen, während ein hoher Brennstoffwirkungsgrad aufrechterhalten und dadurch einem Fahrer aufgrund des erhöhten Verbrennungsmotorengeräusches ein Beschleunigungsgefühl vermittelt wird, indem eine Verbrennungsmotordrehzahl als Sollverbrennungsmotordrehzahl festgelegt wird, bei der die Leistungserzeugungseffizienz maximal ist, wenn eine Beschleunigeröffnung minimal ist, und indem eine Verbrennungsmotordrehzahl als Sollverbrennungsmotordrehzahl festgelegt wird, bei der eine Ausgabe maximal ist, wenn die Beschleunigeröffnung maximal ist.
-
Die 1 bis 10 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Serien-Hybrid-Fahrzeug (im nachfolgenden als ein ”Kraftfahrzeug” bezeichnet), die Bezugszeichen 2 und 2 bezeichnen Räder, das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Achse, und das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Differentialvorrichtung.
-
Das Kraftfahrzeug 1 weist auf: einen Verbrennungsmotor 5; einen vom Verbrennungsmotor 5 angetriebenen Generator 6; eine durch den Generator 6 aufgeladene Hochspannungsbatterie 7; und einen Antriebsmotor 8 als einen Motor, der mittels der vom Generator 6 erzeugten Leistung oder der von der Batterie 7 abgegebenen Leistung die Räder 2 und 2 antreibt. Der Antriebsmotor 8 ist mit dem Generator 6 und der Batterie 7 elektrisch verbunden und gibt eine Antriebskraft an die Achse 3 aus, um die Räder 2 und 2 anzutreiben.
-
Der Verbrennungsmotor 5, der Generator 6, die Batterie 7 und der Antriebsmotor 8 sind mit einer Steuereinrichtung (Hybridkontroller) 10 verbunden, die in einer Steuervorrichtung 9 des Kraftfahrzeugs 1 enthalten ist. Die Steuereinrichtung 10 kann einen Ladezustand (SOC, State of Charge) (eine verbleibende Ladungsmenge oder einen Ladezustand) (%) der Batterie 7 detektieren.
-
Darüber hinaus sind in der Steuereinrichtung 10, wie in 2 gezeigt, neben der Batterie 7 eine Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung 11, die eine Beschleunigeröffnung als einen Druckbetrag eines Gaspedals detektiert, eine Bremsöffnung-Detektionseinrichtung 12, die eine Bremsöffnung als Druckbetrag eines Bremspedals detektiert, eine Schaltungsposition-Detektionseinrichtung 13, die eine Schaltungsposition detektiert, eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinrichtung 14, die eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit detektiert, und eine Verbrennungsmotordrehzahl-Detektionseinrichtung 15, die eine Verbrennungsmotordrehzahl detektiert, an einer Eingangsseite miteinander verbunden.
-
Darüber hinaus sind in der Steuereinrichtung 10, wie in 2 gezeigt, ein Antriebsmotor-Kontroller 16, der das Antriebsdrehmoment an den Antriebsmotor 8 ausgibt, ein Generator-Kontroller 17, der das Leistungserzeugungsmoment an den Generator 6 ausgibt, und ein Verbrennungsmotor-Kontroller 18, der der eine Drosselöffnung etc. einstellt, an einer Ausgangsseite miteinander verbunden, um den Verbrennungsmotor 5 zu steuern.
-
Die Steuereinrichtung 10 ermittelt basierend auf einer von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung 11 detektierten Beschleunigeröffnung eine Sollverbrennungsmotordrehzahl.
-
Beispielsweise beginnen herkömmlicherweise, wie in 3 gezeigt, dann, wenn das Gaspedal so weit herabgedrückt wird, dass ausgehend von 0% 100% der Beschleunigeröffnung erreicht werden und der Beschleuniger somit vollständig geöffnet ist (Zeit t1), sowohl eine Verbrennungsmotordrehzahl (gezeigt durch eine durchgehende Linie E1 in 3) als auch eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit (gezeigt durch eine abwechselnd mit langen und kurzen Linien dargestellte gestrichelte Linie S1 in 3) vor der Einstellungsoperation anzusteigen. Wenn eine vorgegebene Zeit T1 abgelaufen ist und die Verbrennungsmotordrehzahl in einen maximalen (Max) Bereich fällt (eine Drosselöffnungs-Anstiegszeit beträgt Tn – 1 (sec)) (Zeit t2), dann hat die Verbrennungsmotordrehzahl danach ihren Höchstwert erreicht. Die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit nimmt jedoch weiter zu, auch wenn eine vorgegebene Zeit T2 abgelaufen ist und die Drosselöffnungs-Anstiegszeit Tn (sec) (Zeit t3) übersteigt.
-
Indes steigen bei der vorliegenden Erfindung sowohl die Verbrennungsmotordrehzahl (gezeigt durch eine durchgehende Linie E2 in 3) als auch die Fahrzeuggeschwindigkeit (gezeigt durch eine abwechselnd mit langen und kurzen Linien dargestellte gestrichelte Linie S2 in 3) weiter bis auf die Drosselöffnungs-Anstiegszeit Tn (sec) (Zeit t3) an.
-
Die Steuereinrichtung 10 legt eine Verbrennungsmotordrehzahl als Sollverbrennungsmotordrehzahl fest, bei der eine Leistungserzeugungseffizienz maximal ist, wenn die von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung 11 detektierte Beschleunigeröffnung minimal ist, und sie legt eine Verbrennungsmotordrehzahl als Sollverbrennungsmotordrehzahl fest, bei der eine Ausgabe maximal ist, wenn die von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung 11 detektierte Beschleunigeröffnung maximal ist.
-
Das heißt, dass ein Modus, wie in 4 gezeigt, ein geräuschloser Modus ist, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Null (0) beträgt (Zeit t0), und der Modus geht in einen langsamen Modus über, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird (t1). Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird (Zeit t2), geht der Modus bei einem Effizienzmaximumpunkt ferner in einen Hybrid-Modus über (die Beschleunigeröffnung beträgt 0% bis 100%). Ferner ist der Hybrid-Modus, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird (Zeit t3), an einem Ausgabemaximumpunkt vollständig. Eine Betriebskurve mit einer maximalen Verbrennungsmotoreffizienz ist zwischen der Zeit t2 und der Zeit t3 beschrieben.
-
Insbesondere wird es möglich, die Effizienzen, Lärm und Ausgaben in Übereinstimmung mit dem Level der Verbrennungsmotordrehzahl zu erhöhen und zu reduzieren, indem die Betriebskurve so festgelegt wird, dass das Drehmoment zusammen mit der erhöhten Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird.
-
Der Effizienzmaximumpunkt (die Effizienz ist maximal, Lärm ist minimal und die Ausgabe ist minimal) wird erreicht, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl minimal ist, der Ausgabemaximumpunkt (die Effizienz ist minimal, Geräusche sind maximal und die Ausgabe ist maximal) wird erreicht, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl maximal ist und die Verbrennungsmotordrehzahl und der Drehmomentübergang auf der oben beschriebenen Betriebslinie zwischen diesem Effizienzmaximumpunkt und dem Ausgabemaximumpunkt liegen. In diesem Fall wird, was Vibrationen betrifft, eine Dämpfungskraft einer Verbrennungsmotoraufhängung so festgelegt, dass ein Resonanzpunkt eines Verbrennungsmotorkörpers nicht zwischen dem Effizienzmaximumpunkt und dem Ausgabemaximumpunkt auftritt.
-
Was die Effizienzen betrifft, wird die Verbrennungsmotoreffizienz als Ergebnis davon gesenkt, dass die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird, indem die minimale Verbrennungsmotordrehzahl so festgelegt wird, dass sie dem Effizienzmaximumpunkt entspricht. Was Lärm betrifft, ist, da die Verbrennungsmotordrehzahl proportional zum Verbrennungsmotorgeräusch ist, Lärm minimal, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl minimal ist, und daher nimmt auch der Lärm zu, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl zunimmt. Was die Ausgaben betrifft, steigt die Verbrennungsmotorausgabe entsprechend der Verbrennungsmotordrehzahl an, da die maximale Verbrennungsmotordrehzahl dem Ausgabemaximumpunkt entspricht und eine Verbrennungsmotorausgabe proportional zur Verbrennungsmotordrehzahl ist und das Drehmoment so festgelegt ist, dass es ausgehend vom Effizienzmaximumpunkt allmählich zunimmt. Was die Vibrationen betrifft, wird die Dämpfungskraft der Verbrennungsmotoraufhängung so festgelegt, dass der Resonanzpunkt des Verbrennungsmotorkörpers nicht zwischen dem Effizienzmaximumpunkt und dem Ausgabemaximumpunkt auftritt.
-
Verschiedene Modi gemäß der Ausführungsform weisen jeweils den in 5 gezeigten Übergang auf.
-
Wie in 5 gezeigt, gibt es einen Abschnitt eines ersten Modus und einen Abschnitt eines zweiten Modus.
-
Im Abschnitt des ersten Modus gibt es einen geräuschlosen Modus und einen langsamen Modus. Der geräuschlose Modus ist der Modus, in dem der Verbrennungsmotor 5 angehalten ist. Der langsame Modus ist der Modus der minimalen Leistungserzeugung, keiner Last und eines Leerlaufbetriebszustands des Verbrennungsmotors 5. Der Übergang vom geräuschlosen Modus zum langsamen Modus erfolgt, wenn das Bremspedal nicht betätigt wird und eine Schaltungsposition nicht in einem ”N”-Bereich liegt. Der Übergang vom langsamen Modus in den geräuschlosen Modus erfolgt indes, wenn das Bremspedal betätigt wird und eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit Null (0) km/h beträgt oder die Schaltungsposition im ”N”-Bereich liegt.
-
Im Abschnitt des zweiten Modus gibt es einen Hybrid-Modus und einen EV-(Elektrofahrzeug, electric vehicle)-Modus. Der Hybrid-Modus ist der Modus, in dem der Verbrennungsmotor 5 betrieben wird. Eine Beschleunigeröffnung ist in einem Bereich von Null (0)% bis 100% eingestellt, und eine Effizienzmaximum-Leistungserzeugung wird erzielt, wenn die Beschleunigeröffnung Null (0)% beträgt, und die maximale Leistungserzeugung wird erzielt, wenn die Beschleunigeröffnung 100% beträgt. Der EV-Modus ist der Modus, in dem der Verbrennungsmotor 5 angehalten ist. Der Übergang vom Hybrid-Modus zum EV-Modus erfolgt indes, wenn ein Ladezustand nicht weniger als ein Hybrid-Obergrenze-Ladezustand beträgt. Der Übergang vom EV-Modus zum Hybrid-Modus erfolgt, wenn der Ladezustand nicht mehr als der Hybrid-Obergrenze-Ladezustand beträgt. In diesem Fall ist beim Übergang vom Hybrid-Modus zum EV-Modus und beim Übergang vom EV-Modus zum Hybrid-Modus eine Breite der Hysteresecharakteristiken vorgegeben, um häufige Zustandsübergänge zu verhindern (siehe 7).
-
Darüber hinaus erfolgt der Übergang vom Abschnitt des ersten Modus zum Abschnitt des zweiten Modus, wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit nicht weniger als 15 km/h oder der Ladezustand nicht mehr als ein Grenz-Startladezustand beträgt. Der Übergang vom Abschnitt des zweiten Modus zum Abschnitt des ersten Modus erfolgt, wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit nicht mehr als 10 km/h und der Ladezustand nicht weniger als der Grenz-Startladezustand beträgt. In diesem Fall ist beim Übergang vom Abschnitt des ersten Modus zum Abschnitt des zweiten Modus und beim Übergang vom Abschnitt des zweiten Modus zum Abschnitt des ersten Modus die Breite der Hysteresecharakteristiken vorgegeben, um häufige Zustandsübergänge zu verhindern.
-
Wie in 3 gezeigt, legt die Steuereinrichtung 10 eine Sollverbrennungsmotordrehzahl fest, um zu erreichen, dass eine Zeit zum Erreichen einer maximalen Verbrennungsmotordrehzahl einer Zeit zum Erreichen einer maximalen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit entspricht, wenn ein Beschleuniger vollständig geöffnet ist.
-
Wie in 4 und 5 gezeigt, sorgt die Steuereinrichtung 10 darüber hinaus dafür, dass die Sollverbrennungsmotordrehzahl niedriger ist als die Verbrennungsmotordrehzahl, bei der unabhängig von der von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung 11 detektierten Beschleunigeröffnung eine maximale Leistungserzeugungseffizienz erzielt wird, wenn eine von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinrichtung 14 detektierte Kraftfahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein voreingestellter Wert ist.
-
Wie in den 5 und 7 gezeigt, sorgt die Steuereinrichtung 10 ferner dafür, dass sich der Verbrennungsmotor 5 in einem Nicht-Last-Leerlaufbetriebszustand befindet, wenn die von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinrichtung 14 detektierte Kraftfahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als ein voreingestellter Wert und der Ladezustand-(SOC)-Pegel der Batterie 7 mehr beträgt als ein voreingestellter Ladezustand-(SOC)-Pegel.
-
Wie in 7 gezeigt, sorgt die Steuereinrichtung 10 ferner dafür, dass eine Verbrennungsmotordrehzahl die Sollverbrennungsmotordrehzahl ist, bei der die maximale Ausgabe erzielt wird, wenn der Ladezustand-(SOC)-Pegel der Batterie 7 weniger beträgt als der vorgegebene Ladezustand-(SOC)-Pegel.
-
Als nächstes wird die Steuerung gemäß der Ausführungsform basierend auf einem Flußdiagramm von 6 beschrieben.
-
Wie in 6 gezeigt, wird, wenn ein Programm in der Steuereinrichtung 10 gestartet wird (Schritt A01), eine Beschleunigeröffnung eingegeben (Schritt A02), eine Solldrosslungsöffnung wird mit einem Ladezustand und der Beschleunigeröffnung eingestellt (Schritt A03), und eine Drosslungsöffnung wird mit nicht mehr als der Drosslungsöffnung-Erhöhungsrate auf die Solldrosslungsöffnung erhöht (Schritt A04).
-
Anschließend wird ermittelt, ob ein Beschleuniger vollständig geöffnet ist oder nicht, die Verbrennungsmotordrehzahl in einem maximalen (Max) Bereich liegt und eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit nicht in einem maximalen (Max) Bereich liegt (Schritt A05). Der maximale (Max) Bereich der Verbrennungsmotordrehzahl ist hier beispielsweise der Bereich, der nicht kleiner ist als eine größte Verbrennungsmotordrehzahl, d. h. 1000 Umdrehungen pro Minute. Der maximale (Max) Bereich der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit ist beispielsweise der Bereich, der kleiner ist als eine höchste Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, d. h. 10 km/h.
-
Wird im Schritt A05 JA ermittelt, wird eine Drosslungsöffnunganstiegszeit inkrementiert (erhöht) (Schritt A06) und die Drosslungsöffnungsanstiegsrate wird mit der korrigierten Drosslungsöffnungsanstiegszeit geändert (Schritt A07).
-
Nachdem Schritt A07 abgearbeitet wurde oder wenn im Schritt A05 NEIN ermittelt wird, springt das Programm zurück (Schritt A08).
-
Nachfolgend wird basierend auf einem Zeitdiagramm von 7 die Steuerung eines Ladezustands beschrieben, wenn die Beschleunigeröffnung Null (0) beträgt.
-
Wie in 7 gezeigt, ist in einem Zustand, in dem der Ladezustand Null (0)% beträgt und der Verbrennungsmotor 5 gestartet worden ist (Zeit t0), der Modus der Hybrid-Modus, in dem der langsame Modus und der geräuschlose Modus verhindert werden, eine Antriebsausgabe Null (0)% beträgt und die Verbrennungsmotordrehzahl den Ausgabemaximumpunkt erreicht.
-
Wenn der Ladezustand 20% erreicht (Zeit t1), beginnt anschließend die Antriebsausgabe anzusteigen, und danach, wenn die Antriebsausgabe 100% erreicht (Zeit t2), beginnt die Verbrennungsmotordrehzahl ausgehend vom Ausgabemaximumpunkt zu sinken, und danach, wenn der Ladezustand 30% erreicht, was der Grenz-Startladezustand ist, und die Verbrennungsmotordrehzahl den Effizienzmaximumpunkt erreicht (Zeit t3), wird das Verhindern des langsamen Modus und des geräuschlosen Modus aufgehoben.
-
Danach liegt eine vorgegebene Zeit M, um den Hybrid-Obergrenze-Ladezustand bei 50% zu erreichen (Zeit t4), im Hybrid-Modus, der den langsamen Modus und den geräuschlosen Modus beinhaltet, was in einem Bereich liegt, in dem der Hybrid-Modus normalerweise verwendet wird. Der Verbrennungsmotor wird zum Zeitpunkt t4 angehalten.
-
Anschließend geht der Modus nach der Zeit t4 zum EV-Modus über, der den langsamen Modus und den geräuschlosen Modus beinhaltet.
-
Es ist anzumerken, dass in 7 beim Stoppen des Verbrennungsmotorstarts der Ladezustand 50% beträgt (Zeit t4), und eine Breite von Hysteresecharakteristiken H1 ist auf einer Seite mit geringem Ladezustand eingestellt. Darüber hinaus beträgt beim Aufheben des Verhinderns des langsamen Modus und des geräuschlosen Modus der Ladezustand 30% (Zeit t3) und eine Breite von Hysteresecharakteristiken H2 ist auf einer Seite mit hohem Ladezustand eingestellt.
-
Im nachfolgenden wird basierend auf einem Flußdiagramm von 8 ein Modusübergang beschrieben.
-
Wie in 8 gezeigt, wird, wenn ein Programm der Steuereinrichtung 10 startet (Schritt B01), zunächst ermittelt, ob eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit nicht weniger als 15 km/h beträgt oder nicht (Schritt B02). In diesem Fall wird eine Breite von Hysteresecharakteristiken auf die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit eingestellt.
-
Wenn im Schritt B02 NEIN ermittelt wird, wird ermittelt, ob der Ladezustand nicht mehr als der Hybrid-Obergrenze-Ladezustand beträgt oder nicht (Schritt B03).
-
Wenn im Schritt B03 JA ermittelt wird, wird der Modus auf den langsamen Modus mit der minimalen Leistungserzeugung eingestellt (Schritt B04). Es ist anzumerken, dass es in diesem Fall auch möglich ist, den Modus auf den Hybrid-Modus und nicht den langsamen Modus einzustellen.
-
Wenn im Schritt B03 NEIN ermittelt wird, wird der Modus auf den langsamen Modus mit Nicht-Last-Leerlaufbetrieb eingestellt (Schritt B05).
-
Nachdem der Schritt B04 abgearbeitet wurde oder nachdem der Schritt B05 abgearbeitet wurde, wird ermittelt, ob eine Bremse betätigt wird oder nicht und die Geschwindigkeit Null (0) km/h beträgt (Schritt B06).
-
Wenn im Schritt B06 NEIN ermittelt wird, wird ermittelt, ob eine Schaltungsposition in einem ”N”-Bereich liegt oder nicht (Schritt B07).
-
Wenn im Schritt B07 JA bzw. im Schritt B06 JA ermittelt wird, wird der Modus auf den geräuschlosen Modus mit angehaltenem Verbrennungsmotor eingestellt (Schritt B08). Der langsame Modus wird auf den geräuschlosen Modus umgeschaltet, indem die Schaltungsposition in den ”N”-Bereich geschaltet wird. Ein Fahrer kann daher den Modus vom langsamen Modus in den geräuschlosen Modus schalten, ohne einen neuen Schalter etc. hinzuzufügen.
-
Wenn indes im Schritt B02 JA ermittelt wird, wird ermittelt, ob der Ladezustand nicht mehr als der Hybrid-Obergrenze-Ladezustand (beispielsweise 50%) beträgt oder nicht (Schritt B09).
-
Wenn im Schritt B09 JA ermittelt wird, wird der Modus auf den Hybrid-Modus eingestellt (Schritt B10). In diesem Hybridmodus wird die Effizienzmaximum-Leistungserzeugung erzielt, wenn die Beschleunigeröffnung Null (0)% beträgt, und die Ausgabemaximum-Leistungserzeugung wird erzielt, wenn die Beschleunigeröffnung 100% beträgt.
-
Wenn im Schritt B09 NEIN ermittelt wird, wird der Modus auf den EV-Modus mit angehaltenem Verbrennungsmotor 5 eingestellt (Schritt B11).
-
Nachdem Schritt B10 abgearbeitet wurde, nachdem Schritt B11 abgearbeitet wurde, nachdem Schritt B08 abgearbeitet wurde, oder wenn im Schritt B07 NEIN ermittelt wird, springt das Programm zurück (Schritt B12).
-
Der oben beschriebene Hybrid-Modus wird basierend auf einem Flußdiagramm von 9 beschrieben.
-
Wie in 9 gezeigt, werden, wenn ein Programm der Steuereinrichtung 10 gestartet wird (Schritt C01), ein Ladezustand und eine Beschleunigeröffnung eingegeben (Schritt C02), und ein Leistungserzeugungsbetrag wird in Übereinstimmung mit den 0% bis 100% der Beschleunigeröffnung vom Effizienzmaximumpunkt auf den Ausgabemaximumpunkt erhöht (Schritt C03), und es wird ermittelt, ob der Ladezustand nicht weniger als der Grenz-Startladezustand beträgt (Schritt C04).
-
Wenn im Schritt C04 NEIN ermittelt wird, wird der Leistungserzeugungsbetrag gemäß einem verringerten Pegel des Ladezustands vom Effizienzmaximumpunkt auf den Ausgabemaximumpunkt weiter erhöht (Schritt C05).
-
Wenn im Schritt C04 JA ermittelt wird oder nachdem Schritt C05 abgearbeitet wurde, wird ein Leistungserzeugungsbetrag jenseits des Ausgabemaximumpunkts beschränkt (Schritt C06) und das Programm springt zurück (Schritt C07).
-
Zusätzlich werden in diesem Fall, wie in 10 gezeigt, im Hinblick auf die Verbrennungsmotordrehzahl in den Ausgaben, den Effizienzen, den Vibrationen und den Geräuschen ein Bereich der Verbrennungsmotordrehzahl und eine Resonanzdrehzahl so festgelegt, dass sie einander nicht überlappen, und der Hybrid-Modus gemäß der Beschleunigeröffnung (0 bis 100%) wird zwischen dem Effizienzmaximumpunkt und dem Ausgabemaximumpunkt verwendet.
-
Das heißt, dass in einem Benzinfahrzeug eine Drosslungsöffnung groß ist, wenn eine Beschleunigeröffnung groß ist, eine Verbrennungsmotordrehzahl schnell ansteigt und viel Kraftstoff verbraucht wird, wohingegen die Drosslungsöffnung klein ist, wenn die Beschleunigeröffnung klein ist, die Verbrennungsmotordrehzahl langsam steigt und wenig Kraftstoff verbraucht wird.
-
Indes ist es bei einem Serien-Hybrid-Fahrzeug möglich, die Beschleunigung und eine Verbrennungsmotordrehzahl unabhängig zu betätigen, und auch wenn sich das Kraftfahrzeug in konstanter Beschleunigung befindet, können eine Änderungsrate und eine Anstiegs-Abnahme-Richtung der Verbrennungsmotordrehzahl bis zu einem gewissen Grad frei festgelegt werden.
-
Wenn eine Verbrennungsmotorlast (Generatordrehmoment) konstant ist, steigt eine zunehmende Geschwindigkeit der Verbrennungsmotordrehzahl gemäß einer Drosslungsöffnung, die für die Steuereinrichtung 10 erforderlich ist, und in ähnlicher Weise kann, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl auf einer Hochleistungskurve geändert wird, bei der die Motordrehzahl gleich der Verbrennungsmotorlast (Generatordrehmoment) ist, die ansteigende Geschwindigkeit der Verbrennungsmotordrehzahl gemäß der Drosslungsöffnung geändert werden, die für die Steuereinrichtung 10 erforderlich ist.
-
Das heißt, dass, da bei der Erfindung gemäß der Ausführungsform die Änderung der Verbrennungsmotordrehzahl auf die Verbesserung des Beschleunigungsgefühls für den Fahrer abzielt, keine Notwendigkeit besteht, dass die ansteigende Geschwindigkeit der Verbrennungsmotordrehzahl nicht weniger als die ansteigende Geschwindigkeit der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit bei vollständig geöffneter Beschleunigung des Kraftfahrzeugs beträgt, und es ist effektiv, die ansteigende Geschwindigkeit der Verbrennungsmotordrehzahl so festzulegen, dass sie langsam ist, um den Kraftstoffverbrauch nicht anzuheben.
-
Obenstehend ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden, und im nachfolgenden werden im Hinblick auf Aspekte der Erfindung Konfigurationen der oben erwähnten Ausführungsform beschrieben.
-
Bei einer Erfindung gemäß einem ersten Aspekt legt die Steuereinrichtung 10 zunächst eine Verbrennungsmotordrehzahl als Sollverbrennungsmotordrehzahl fest, bei der eine Leistungserzeugungseffizienz maximal ist, wenn die von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung 11 detektierte Beschleunigeröffnung minimal ist, und sie legt eine Verbrennungsmotordrehzahl als Sollverbrennungsmotordrehzahl fest, bei der eine Ausgabe maximal ist, wenn die von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung 11 detektierte Beschleunigeröffnung maximal ist.
-
Da die Verbrennungsmotordrehzahl gemäß der Beschleunigeröffnung erhöht wird, während ein hoher Brennstoffwirkungsgrad aufrechterhalten wird, kann einem Fahrer als Ergebnis hiervon aufgrund des erhöhten Verbrennungsmotorengeräusches ein Beschleunigungsgefühl vermittelt werden.
-
Bei einer Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt ist die Steuereinrichtung 10 mit der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinrichtung 14 verbunden, die eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit detektiert, und sie legt eine Sollverbrennungsmotordrehzahl so fest, dass sie niedriger ist als eine Verbrennungsmotordrehzahl, bei der die Leistungserzeugungseffizienz ungeachtet der von der Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung 11 detektierten Beschleunigeröffnung maximal ist, wenn die von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinrichtung 14 detektierte Kraftfahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein voreingestellter Wert ist.
-
Da der Verbrennungsmotor 5 auch dann angetrieben wird, wenn sich das Kraftfahrzeug 1 langsam bewegt, wobei der Kraftstoffverbrauch reduziert wird, können Fußgänger als Ergebnis hiervon die Annäherung des Kraftfahrzeugs 1 wahrnehmen.
-
Bei einer Erfindung gemäß einem dritten Aspekt sorgt die Steuereinrichtung 10 dafür, dass sich der Verbrennungsmotor 5 in einem Nicht-Last-Leerlaufbetriebszustand befindet, wenn die von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinrichtung 14 detektierte Kraftfahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als der voreingestellte Wert und ein Ladezustand-Pegel der Batterie 7 mehr beträgt als ein voreingestellter Ladezustand-Pegel.
-
Da der Verbrennungsmotor 5 auch dann angetrieben wird, wenn sich das Kraftfahrzeug 1 langsam bewegt, können Fußgänger als Ergebnis hiervon die Annäherung des Kraftfahrzeugs wahrnehmen. Da keine Notwendigkeit zur Leistungserzeugung besteht, wenn die Batterie 7 einen hohen Ladezustand aufweist, kann darüber hinaus der Kraftstoffverbrauch reduziert werden, indem der Verbrennungsmotor in den Nicht-Last-Leerlaufbetriebszustand versetzt wird.
-
Bei einer Erfindung gemäß einem vierten Aspekt legt die Steuervorrichtung 10 die Verbrennungsmotordrehzahl als Sollverbrennungsmotordrehzahl fest, bei der die maximale Ausgabe erzielt wird, wenn der Ladezustand-Pegel der Batterie 7 weniger beträgt als der voreingestellte Ladezustand-Pegel.
-
Dies ermöglicht es, dass der Ladezustand nicht verringert wird, wenn die Batterie 7 einen geringen Ladezustand aufweist.
-
Bei einer Erfindung gemäß einem fünften Aspekt legt die Steuereinrichtung 10 die Sollverbrennungsmotordrehzahl so fest, dass eine Zeit, um eine maximale Verbrennungsmotordrehzahl zu erreichen, einer Zeit entspricht, um eine maximale Kraftfahrzeuggeschwindigkeit zu erreichen, wenn ein Beschleuniger vollständig geöffnet ist.
-
Da die ansteigende Geschwindigkeit der Verbrennungsmotordrehzahl nicht unnötig hoch wird, kann als Ergebnis hiervon der Kraftstoffverbrauch reduziert werden. Da die Verbrennungsmotordrehzahl gemäß dem Anstieg der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird, kann darüber hinaus vermieden werden, dass der Fahrer dies als merkwürdig empfindet.
-
Eine Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf verschiedene Serien-Hybrid-Fahrzeuge angewendet werden, unabhängig davon, ob sie vom Plug-In-Typ sind oder nicht.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kraftfahrzeug
- 5
- Verbrennungsmotor
- 6
- Generator
- 7
- Batterie
- 8
- Antriebsmotor
- 9
- Steuervorrichtung
- 10
- Steuereinrichtung
- 11
- Beschleunigeröffnung-Detektionseinrichtung
- 12
- Bremsöffnung-Detektionseinrichtung
- 13
- Schaltungsposition-Detektionseinrichtung
- 14
- Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinrichtung
- 15
- Verbrennungsmotordrehzahl-Detektionseinrichtung
-
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
-
