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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor und einem Motorgenerator als Leistungsquellen ausgestattet ist.
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2. Hintergrund der Technik
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Ein Hybridfahrzeug, in dem ein Antrieb eines Verbrennungsmotors durch die Antriebsleistung eines Motorgenerators nach Bedarf unterstützt werden kann, ist bekannt. Als ein derartiges Hybridfahrzeug ist aus der
JP 2003-286872 A ein Hybridfahrzeug bekannt, das darauf abzielt, einen zur Erzeugung der Antriebsleistung während der Fahrt des Fahrzeugs notwendigen Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Das in
JP 2003-286872 A beschriebene Hybridfahrzeug wählt eine Antriebsleistungsquelle unter einem Verbrennungsmotor, einem Motorgenerator und einer Kombination der beiden aus, um während der Fahrt des Fahrzeugs den Kraftstoffverbrauch zu minimieren.
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JP 4512056 B1 offenbart ein Hybridfahrzeug, das eine Mehrzahl von Kombinationsmöglichkeiten von Antriebsmustern einer Motordrehzahl und einer Hilfsdrehzahl berechnet, wenn das Fahrzeug mit der oben beschriebenen Unterstützung fährt, und das den Verbrennungsmotor und den Motorgenerator anhand jenes Antriebsmusters unter der Mehrzahl von Möglichkeiten steuert, das während der Unterstützung den Kraftstoffverbrauch minimiert.
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In den Hybridfahrzeugen der
JP 2003-286872 A und der
JP 4512056 B1 erhöht sich jedoch die Entladeleistung einer Sekundärbatterie, wenn die Unterstützung durch den Motorgenerator während einer Erhöhung der elektrischen Last des Fahrzeugs durchgeführt wird. Dementsprechend erhöht sich die Häufigkeit der vom Motorgenerator durchgeführten Leistungserzeugungsvorgänge.
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Wenn die Häufigkeit der Leistungserzeugungsvorgänge ansteigt, kann die Unterstützung unter Umständen nicht durchgeführt werden, selbst wenn eine Unterstützung durch den Motorgenerator notwendig ist. Aus diesem Grund steigt die durch den Verbrennungsmotor verbrauchte Kraftstoffmenge in den in
JP 2003-286872 A und
JP 4512056 B1 beschriebenen Hybridfahrzeugen an, was die Kraftstoffeffizienz verschlechtern kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände gemacht und hat die Aufgabe, ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Unterstützung durch einen Motorgenerator in einer Situation mit gutem Wirkungsgrad durchzuführen und dadurch eine Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz zu unterdrücken.
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Die vorliegende Erfindung weist einen Aufbau auf, der Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor; einen Motorgenerator, der eine Leistung des Verbrennungsmotors unter der Bedingung unterstützt, dass vorbestimmte Unterstützungsbedingungen erfüllt sind; eine Sekundärbatterie, die den Motorgenerator und eine elektrische Last mit Leistung versorgt; und eine Steuereinheit, die eine Unterstützung durch den Motorgenerator unter der Bedingung zulässt, dass ein Unterstützungskostenwert, der auf der Grundlage einer Änderung des Kraftstoffverbrauchs vor und nach der Erfüllung der Unterstützungsbedingungen und des Leistungsverbrauchs der Sekundärbatterie berechnet wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Ziel-Unterstützungskostenwert ist.
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Erfindungsgemäß kann der Motorgenerator eine Unterstützung in einer Situation mit gutem Wirkungsgrad durchführen, wodurch die Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz unterdrückt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Darstellung eines Beispiels eines Kraftstoffverbrauch-Kennfelds.
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3 ist eine Darstellung eines Kennfelds zur Berechnung eines Ziel-Unterstützungskostenwerts, auf den sich eine Antriebssteuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.
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4 ist eine konzeptionelle Ansicht einer Berechnung des maximalen Unterstützungskostenwerts in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist ein Flussdiagram, das einen Ablauf eines Unterstützungssteuervorgangs darstellt, der durch die Antriebssteuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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6 ist ein Flussdiagramm, dass einen Ablauf eines Vorgangs zur Bestimmung der Erfüllung einer Unterstützungsbedingung darstellt, der durch die Antriebssteuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt, ist ein Fahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet, dass es einen Motor 2 als Verbrennungsmotor, ein Getriebe 3, ein Antriebsrad 4, einen Motorgenerator (nachfolgend mit „MG” bezeichnet) als Motorgenerator, eine Hauptbatterie 6A und eine Hilfsbatterie 6 als Sekundärbatterien, eine Getriebesteuervorrichtung 7, eine Batteriesteuervorrichtung 8 und eine Antriebssteuervorrichtung 10 umfasst.
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Das Fahrzeug 1 ist ein Hybridfahrzeug, welches den Motor 2 und den MG 5 als Antriebsleistungsquellen verwendet. Das heißt, das Fahrzeug 1 fährt, indem eine durch mindestens einen von dem Motor 2 und dem MG 5 erzeugte Kraft über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 4 übertragen wird. Das Getriebe 3 ist zum Beispiel ein stufenloses Getriebe (continuously variable transmission: CVT).
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Der MG 5 ist zum Beispiel über eine Mehrzahl von Zahnrädern, Riemen, Ketten oder dergleichen mit einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle des Motors 2 mechanisch verbunden. Der MG 5 kann zum Beispiel ein integrierter Startergenerator (ISG) sein, der zusätzlich zur Funktion eines Wechselstromgenerators die Funktion eines Anlassers erfüllt.
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Der MG 5 ist dazu ausgebildet, die Leistung des Motors 2 unter der Bedingung zu unterstützen, dass vorbestimmte Unterstützungsbedingungen erfüllt sind. Das heißt, der MG 5 ist dazu ausgebildet, bei Erfüllung der Unterstützungsbedingungen, zusätzlich zur Leistung des Motors 2, ein Hilfsdrehmoment als Antriebsdrehmoment zur Unterstützung des Antriebs des Fahrzeugs 1 zu erzeugen. Zusätzlich ist der MG 5 dazu ausgebildet, unter Verwendung der Leistung des Motors 2 Strom zu erzeugen.
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Die Hauptbatterie 6A und die Hilfsbatterie 6B sind als Bleibatterien, Lithium-Ionen-Akkus oder dergleichen ausgebildet, die dazu eingerichtet sind, mit dem durch den MG 5 erzeugten Strom aufgeladen zu werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Hauptbatterie 6A als Bleibatterie und die Hilfsbatterie 6B als Lithium-Ionen-Akku ausgebildet.
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Eine elektrische Last 9, wie z. B. verschiedene im Fahrzeug angeordnete elektrische Komponenten, ist mit der Hauptbatterie 6A und mit der Hilfsbatterie 6B verbunden. Die Hauptbatterie 6A und die Hilfsbatterie 6B sind dazu ausgebildet, die gespeicherte Elektrizität der elektrischen Last 9 und dem MG 5 zuzuführen.
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Die Getriebesteuervorrichtung 7 ist als eine Rechnereinheit ausgebildet, die mit einer Zentraleinheit (Central Processing Unit, CPU), einem Arbeitsspeicher (RAM), einem Festwertspeicher (ROM), einem Flashspeicher, einem Eingangsport und einem Ausgangsport ausgestattet ist.
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Im ROM der Getriebesteuervorrichtung 7 sind, zusammen mit verschiedenen Steuerkonstanten und verschiedenen Kennfeldern, Programme gespeichert, durch die die Rechnereinheit als Getriebesteuervorrichtung 7 fungiert. Das heißt, dass, wenn in der Getriebesteuervorrichtung 7 die CPU das im ROM gespeicherte Programm ausführt, die Rechnereinheit als Getriebesteuervorrichtung 7 fungiert. Die Getriebesteuervorrichtung 7 ist mit der Antriebssteuervorrichtung 10 verbunden und tauscht Daten mit der Antriebssteuervorrichtung 10 aus.
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Die Getriebesteuervorrichtung 7 führt eine Steuerung aus, bei der ein Übertragungsverhältnis im Getriebe 3 geändert wird, indem eine (nicht dargestellte) hydraulische Steuervorrichtung in Antwort auf einen durch einen (nicht gezeigten) Schaltsensor detektierten Schaltvorgang und verschiedenartigen von der Antriebssteuervorrichtung 10 übermittelten Informationen gesteuert wird.
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Die Batteriesteuervorrichtung 8 ist als eine Rechnereinheit ausgebildet, die mit einer CPU, einem RAM, einem ROM, einem Flashspeicher, einem Eingangsport und einem Ausgangsport ausgestattet ist.
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Die Batteriesteuervorrichtung 8 berechnet und verwaltet zum Beispiel den Ladezustand (SOC) und dergleichen der Hauptbatterie 6A und der Hilfsbatterie 6B, indem sie eine Verwaltung der Hauptbatterie 6A und der Hilfsbatterie 6B durchführt. Außerdem ist die Batteriesteuervorrichtung 8 mit der Antriebssteuervorrichtung 10 verbunden und tauscht Daten mit der Antriebssteuervorrichtung 10 aus.
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Die Antriebssteuervorrichtung 10 ist als eine Rechnereinheit ausgebildet, die mit einer CPU, einem RAM, einem ROM, einem Flashspeicher, einem Eingangsport und einem Ausgangsport ausgestattet ist.
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Ein Motordrehzahlsensor 11, ein Gaspedal-Öffnungssensor 12 und ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 13 sind mit der Antriebssteuervorrichtung 10 verbunden. Der Motordrehzahlsensor 11 detektiert eine Motordrehzahl [U/min], die der Drehzahl des Motors 2 entspricht. Der Gaspedal-Öffnungssensor 12 detektiert den Niederdrückbetrag eines (nicht gezeigten) niedergedrückten Gaspedals, d. h. die Gaspedal-Öffnung. Der Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 13 detektiert die Fahrzeug-Geschwindigkeit [km/h] des Fahrzeugs 1.
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Die Antriebssteuervorrichtung 10 berechnet die für das Fahrzeug 1 benötigte Antriebsleistung, zum Beispiel auf der Grundlage der durch den Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 13 detektierten Fahrzeug-Geschwindigkeit und der durch den Gaspedal-Öffnungssensor 12 detektierten Gaspedal-Öffnung. Die Antriebssteuervorrichtung 10 berechnet die vom Motor 2 benötigte Leistung auf der Grundlage der für das Fahrzeug 1 benötigten Antriebsleistung.
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Die Antriebssteuervorrichtung 10 berechnet ein Zieldrehmoment des Motors und eine Zieldrehzahl des Motors auf der Grundlage eines Kennfelds, in dem die vom Motor benötigte Leistung und ein Motorbetriebspunkt festgelegt sind, und steuert den Betrieb des Motors 2 in Abhängigkeit des Zieldrehmoments des Motors und der Zieldrehzahl des Motors.
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Die Antriebssteuervorrichtung 10 ist derart ausgebildet, dass sie eine Drehmomentobergrenzen-Einstellungseinheit 21, eine Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 und eine Steuereinheit 25 umfasst.
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Die Drehmomentobergrenzen-Einstellungseinheit 21 stellt die Drehmomentobergrenze [Nm] des MG 5 so ein, dass ein Strom mit einem Wert, der gleich oder größer als ein Stromgrenzwert ist, nicht durch das Leistungsversorgungssystem des Fahrzeugs 1 fließt. Da das während der Unterstützung aufgebrachte Hilfsdrehmoment so eingestellt ist, dass es gleich oder niedriger als die Drehmomentobergrenze ist, wird ein Strom mit einem Wert, der gleich oder größer als ein Stromgrenzwert ist, daran gehindert, durch das Leistungsversorgungssystem zu fließen.
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Die Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 ist derart ausgebildet, dass sie eine Batterieleistungsverbrauch-Berechnungseinheit 23 und eine Kraftstoffverbrauch-Berechnungseinheit 24 umfasst. Die Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 bestimmt eine Mehrzahl von Hilfsdrehmomenten des MG 5 und berechnet einen Unterstützungskostenwert, der während der Unterstützung durch den Antrieb des MG 5 bei jedem der Hilfsdrehmomente anfällt.
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Insbesondere bestimmt die Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 eine Mehrzahl von Hilfsdrehmomenten des MG 5, die von der durch die Drehmomentobergrenzen-Einstellungseinheit 21 eingestellten Drehmomentobergrenze sequenziell reduziert werden. Das heißt, die Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 reduziert das Hilfsdrehmoment des MG 5 schrittweise von der Drehmomentobergrenze gemäß einem vorbestimmten Dekrement auf eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten.
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Wenn das Hilfsdrehmoment wie oben beschrieben von der Drehmomentobergrenze sequenziell reduziert wird, berechnet die Batterieleistungsverbrauch-Berechnungseinheit 23 für jedes der Hilfsdrehmomente den Batterieleistungsverbrauch [W] der Hauptbatterie 6A und der Hilfsbatterie 6B. Insbesondere berechnet die Batterieleistungsverbrauch-Berechnungseinheit 23 den Batterieleistungsverbrauch während der durch den MG 5 durchgeführten Unterstützung auf der Grundlage jedes Hilfsdrehmoments des MG 5, der MG-Drehzahl, einem Wirkungsgrad-Kennfeld des MG 5 und eines Leistungsverbrauchs der elektrischen Last 9.
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Der durch die Batterieleistungsverbrauch-Berechnungseinheit 23 berechnete Batterieleistungsverbrauch ist somit ein virtuell bestimmter Batterieleistungsverbrauch.
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Die Kraftstoffverbrauch-Berechnungseinheit 24 berechnet den aktuellen Kraftstoffverbrauch [g/h] des Motors 2 und den Kraftstoffverbrauch [g/h] des MG 5 während der Unterstützung.
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Insbesondere berechnet die Kraftstoffverbrauch-Berechnungseinheit 24 den Kraftstoffverbrauch vor einer Unterstützung durch den MG unter Bezugnahme auf ein in 2 gezeigtes Kraftstoffverbrauch-Kennfeld, auf der Grundlage des Motordrehmoments und der durch den Motordrehzahlsensor 11 detektierten Motordrehzahl.
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Das in 2 gezeigte Kraftstoffverbrauch-Kennfeld repräsentiert die Beziehung zwischen dem Motordrehmoment und der Motordrehzahl einerseits und dem im Voraus durch Versuche bestimmten Kraftstoffverbrauch andererseits und ist im ROM der Antriebssteuervorrichtung 10 im Voraus gespeichert. Das Kraftstoffverbrauch-Kennfeld hat eine Charakteristik, wonach der Kraftstoffverbrauch mit steigendem Motordrehmoment und steigender Motordrehzahl zunimmt. Die dicke durchgehende Linie in dem Kraftstoffverbrauch-Kennfeld stellt eine optimale Kraftstoffeffizienz dar.
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Wenn das Hilfsdrehmoment wie oben beschrieben von der Drehmomentobergrenze sequenziell reduziert wird, berechnet die Kraftstoffverbrauch-Berechnungseinheit 24 außerdem den Kraftstoffverbrauch für jedes der Hilfsdrehmomente als den während der Unterstützung auftretenden Unterstützungs-Kraftstoffverbrauch.
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Insbesondere berechnet die Kraftstoffverbrauch-Berechnungseinheit 24 den Unterstützungs-Kraftstoffverbrauch für jedes der Hilfsdrehmomente unter Bezugnahme auf das in 2 gezeigte Kraftstoffverbrauch-Kennfeld, auf der Grundlage des Motordrehmoments und der Motordrehzahl in Antwort auf jede während der Unterstützung durch den MG 5 auftretende Motorlast. In diesem Fall kann das Motordrehmoment und die Motordrehzahl zum Beispiel bestimmt werden, indem sich die Antriebssteuervorrichtung 10 auf ein Kennfeld bezieht, das das im Voraus durch Versuche bestimmte Verhältnis zwischen den Hilfsdrehmomenten des MG 5 und dem Motordrehmoment und der Motordrehzahl repräsentiert.
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Die Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 berechnet den Unterstützungskostenwert [g/kWh] auf der Grundlage des aktuellen Kraftstoffverbrauchs vor der Unterstützung durch den MG 5 und des Kraftstoffverbrauchs während der Unterstützung und des Batterieleistungsverbrauchs.
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Insbesondere wenn davon ausgegangen wird, dass das Hilfsdrehmoment des MG 5 von der Drehmomentobergrenze sequenziell reduziert wird, berechnet die Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 den beim Antrieb des MG 5 mit jedem der Hilfsdrehmomente anfallenden Unterstützungskostenwert, das heißt den Unterstützungskostenwert für jedes der Hilfsdrehmomente. In der vorliegenden Ausführungsform wird also die oben beschriebene vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten als Unterstützungskostenwert berechnet.
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Der Unterstützungskostenwert wird als Kraftstoffverbrauch (g/h/kW = g/kWh) pro Einheit des Batterieleistungsverbrauchs ausgedrückt. Insbesondere wird der Unterstützungskostenwert erhalten, indem ein Wert, der durch die Subtraktion des Kraftstoffverbrauchs während der Unterstützung vom aktuellen Kraftstoffverbrauch erhalten wird, d. h. der aufgrund der Unterstützung durch den MG 5 reduzierte Kraftstoffverbrauch (Dekrement), durch den Batterieleistungsverbrauch [kW] geteilt wird. Wie oben beschrieben wird das Hilfsdrehmoment auf der Grundlage einer Änderung des Kraftstoffverbrauchs vor und nach der Erfüllung der Unterstützungsbedingung und des Batterieleistungsverbrauchs berechnet.
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Die Steuereinheit 25 stellt einen Ziel-Unterstützungskostenwert unter Bezugnahme auf das in 3 gezeigte Kennfeld auf der Grundlage der Motordrehzahl ein. Das in 3 gezeigte Kennfeld repräsentiert die Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Ziel-Unterstützungskostenwert, welches im Voraus durch Versuche bestimmt wird und im ROM der Antriebssteuervorrichtung 10 vorab gespeichert wird. In dem in 3 gezeigten Kennfeld steigt zum Beispiel der Ziel-Unterstützungskostenwert mit einer Erhöhung der Motordrehzahl an.
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Die Steuereinheit 25 lässt die Durchführung der Unterstützung durch den MG 5 unter der Bedingung zu, dass der durch die Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 berechnete Unterstützungskostenwert gleich oder größer als der wie oben beschrieben eingestellte Ziel-Unterstützungskostenwert ist.
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Die Steuereinheit 25 steuert den MG 5, um eine Unterstützung bei jenem Hilfsdrehmoment durchzuführen, das den maximalen Unterstützungskostenwert unter der Mehrzahl von durch die Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 berechneten Unterstützungskostenwerten, d. h. der vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten von Unterstützungskostenwerten, erzielt.
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4 zeigt ein Beispiel des Unterstützungskostenwerts für jedes der Hilfsdrehmomente, die, wenn die Drehmomentobergrenzen-Einstellungseinheit 21 die Drehmomentobergrenze auf T1 einstellt, bei einer Reduktion des Hilfsdrehmoments durch die Unterstützungskostenwert-Berechnungseinheit 22 von einer Drehmomentobergrenze T1 auf T2, T3, T4 und T5 festgelegt werden.
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Im in 4 gezeigten Beispiel wird der maximale Unterstützungskostenwert bei einem auf T4 festgelegten Hilfsdrehmoment erreicht. Im in 4 gezeigten Beispiel steuert also die Steuereinheit 25 den MG 5, um eine Unterstützung bei dem unter den Hilfsdrehmomenten T1, T2, T3, T4 und T5 ausgewählten Hilfsdrehmoment T4 durchzuführen, welches den maximalen Unterstützungskostenwert erzielt.
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In 4 sind ein Ziel-Unterstützungskostenwert in einem Zustand, in dem die Motordrehzahl hoch ist, und ein Ziel-Unterstützungskostenwert in einem Zustand, in dem die Motordrehzahl niedrig ist, gezeigt. Der erstere Unterstützungskostenwert ist höher festgelegt als der letztere Unterstützungskostenwert.
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Nachfolgend wird ein Ablauf eines durch die Antriebssteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform durchgeführten Unterstützungssteuervorgangs unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben. Die in 5 gezeigte Unterstützungssteuerung wird durch die Antriebssteuervorrichtung 10 in vorbestimmten Zeitabständen wiederholt durchgeführt.
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Die Antriebssteuervorrichtung 10 führt einen Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung von Unterstützungsbedingungen durch, um zu bestimmen, ob Unterstützungsbedingungen erfüllt sind (Schritt S1) oder nicht. Anschließend bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10 während des Vorgangs zur Bestimmung der Erfüllung von Unterstützungsbedingungen, ob eine Unterstützung zugelassen ist oder nicht (Schritt S2). Wenn die Unterstützung nicht zugelassen ist, das heißt, wenn bestimmt wird, dass ein Unterstützungsverbot vorliegt, beendet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützungssteuerung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Unterstützung zugelassen ist, stellt die Antriebssteuervorrichtung 10 die Drehmomentobergrenze des MG 5 ein (Schritt S3). Anschließend reduziert die Antriebssteuervorrichtung 10 das Hilfsdrehmoment des MG 5 schrittweise um ein vorbestimmtes Dekrement von der Drehmomentobergrenze auf eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten (Schritt S4).
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Anschließend berechnet die Antriebssteuervorrichtung 10 den Batterieleistungsverbrauch für jeden Abtastwert der Hilfsdrehmomente (Schritt S5). Danach berechnet die Antriebssteuervorrichtung 10 eine Änderung des Kraftstoffverbrauchs vor und nach der Erfüllung der Unterstützungsbedingung für jeden Abtastwert der Hilfsdrehmomente (Schritt S6).
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Danach berechnet die Antriebssteuervorrichtung 10 einen Unterstützungskostenwert für jedes Hilfsdrehmoment, wobei davon ausgegangen wird, dass das Hilfsdrehmoment des MG 5 von der Drehmomentobergrenze sequenziell reduziert wird (Schritt S7). Danach stellt die Antriebssteuervorrichtung 10 einen Ziel-Unterstützungskostenwert unter Bezugnahme auf das in 3 gezeigte Kennfeld auf der Grundlage der Motordrehzahl ein (Schritt S8).
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Anschließend bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob der maximale Unterstützungskostenwert (nachfolgend als „Unterstützungskosten-Maximalwert” bezeichnet) der Mehrzahl von im Schritt S7 berechneten Unterstützungskostenwerten gleich oder größer als der im Schritt S8 eingestellte Ziel-Unterstützungskostenwert (Schritt S9) ist.
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Wenn bestimmt wird, dass der Unterstützungskosten-Maximalwert nicht gleich oder größer als der Ziel-Unterstützungskostenwert ist, beendet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützungssteuerung. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Unterstützungskosten-Maximalwert gleich oder größer als der Ziel-Unterstützungskostenwert ist, steuert die Antriebssteuervorrichtung 10 den MG 5, um eine Unterstützung bei dem Hilfsdrehmoment durchzuführen, das dem Unterstützungskosten-Maximalwert entspricht (Schritt S10), und beendet die Unterstützungssteuerung.
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Nachfolgend wird der Ablauf des Vorgangs zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung in Schritt S1 der in 5 dargestellten Unterstützungssteuerung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Die Antriebssteuervorrichtung 10 bestimmt, ob eine durch einen (nicht gezeigten) Wassertemperatursensor detektierte Wassertemperatur höher als ein festgelegter Wert ist, wodurch beispielsweise die Beendigung des Warmlaufs des Motors 2 bestimmt werden kann (Schritt S11). Wenn bestimmt wird, dass die Wassertemperatur nicht höher als der festgelegte Wert ist, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Wassertemperatur höher als der festgestellte Wert ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob eine Überbrückungs-Kupplung eingekuppelt ist oder nicht, das heißt, ob eine Überbrückung vorliegt (Schritt S12). Wenn bestimmt wird, dass keine Überbrückung vorliegt, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, dass die Wirkung auf die Kraftstoffeffizienz niedrig ist, verbietet die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass eine Überbrückung vorliegt, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob die Getriebesteuervorrichtung 7 eine Erlaubnis erteilt hat oder nicht (Schritt S13). Wenn bestimmt wird, dass die Getriebesteuervorrichtung 7 keine Erlaubnis erteilt hat, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, dass die Wirkung auf die Kraftstoffeffizienz niedrig ist, verbietet die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Getriebesteuervorrichtung 7 eine Erlaubnis erteilt hat, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob sich ein (nicht gezeigter) Schalthebel in einer Betriebsstellung „D” zur Vorwärtsfahrt befindet oder nicht (Schritt S14).
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Wenn bestimmt wird, dass sich der Schalthebel nicht in der Betriebsstellung „D” zur Vorwärtsfahrt befindet, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, dass ein Fahrer keine Fahrt beabsichtigt, verbietet die Unterstützung (Schritt 27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass sich der Schalthebel in der Betriebsstellung „D” zur Vorwärtsfahrt befindet, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob die Motordrehzahl niedriger als der festgelegte Wert ist (Schritt S15).
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Wenn bestimmt wird, dass die Motordrehzahl nicht niedriger als der festgelegte Wert ist, das heißt, dass die Motordrehzahl gleich oder höher als der festgelegte Wert ist, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Motordrehzahl niedriger als der festgelegte Wert ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10 einen Drehzahlbereich mit einem niedrigen Unterstützungswirkungsgrad und bestimmt, ob die Fahrzeug-Geschwindigkeit höher als ein festgelegter Wert ist oder nicht (Schritt S16).
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Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeug-Geschwindigkeit gleich oder niedriger als der festgelegte Wert ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10 einen niedrigen Fahrzeug-Geschwindigkeitsbereich mit einer niedrigen Kraftstoffeffizienz, verbietet die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Fahrzeug-Geschwindigkeit höher als der festgelegte Wert ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob der Ladezustand der Hauptbatterie 6A höher als ein festgelegter Wert ist oder nicht (Schritt S17). Wenn bestimmt wird, dass der Ladezustand der Hauptbatterie 6A gleich oder niedriger als der festgelegte Wert ist, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27), um der Aufladung der Hauptbatterie 6A zu priorisieren, und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Ladezustand der Hauptbatterie 6A höher als der festgelegte Wert ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob der Ladezustand der Hilfsbatterie 6B höher als ein festgelegter Wert ist oder nicht (Schritt S18). Wenn bestimmt wird, dass der Ladezustand der Hilfsbatterie 6B gleich oder niedriger als der festgestellte Wert ist, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27), um der Aufladung der Hilfsbatterie 6B zu priorisieren, und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Ladezustand der Hilfsbatterie 6B höher als der festgelegte Wert ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob die Temperatur der Hilfsbatterie 6B in einem nutzbaren Temperaturbereich liegt oder nicht (Schritt S19).
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Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur der Hilfsbatterie 6B nicht im nutzbaren Temperaturbereich liegt, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27), um eine Beschädigung der Hilfsbatterie 6B zu vermeiden, und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Temperatur der Hilfsbatterie 6B im nutzbaren Temperaturbereich liegt, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob eine vorbestimmte Zeit seit dem Ende der vorherigen Unterstützung abgelaufen ist oder nicht (Schritt S20).
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Wenn bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit seit dem Ende der vorherigen Unterstützung nicht abgelaufen ist, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Dementsprechend wird dadurch, dass die Unterstützung nur einmal durchgeführt wird, eine kontinuierliche Unterstützung verboten und eine Entladung der Hauptbatterie 6A oder der Hilfsbatterie 6B verhindert. Dadurch kann eine Situation vermieden werden, in der eine spätere Unterstützung nicht durchgeführt werden kann.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit seit dem Ende der vorherigen Unterstützung abgelaufen ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob die Substrattemperatur des MG 5 niedriger als ein festgelegter Wert ist oder nicht (Schritt S21).
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Wenn bestimmt wird, dass die Substrattemperatur des MG 5 gleich oder höher als der festgelegte Wert ist, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Substrattemperatur des MG 5 niedriger als der festgelegte Wert ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, auf der Grundlage des Detektionsergebnisses eines (nicht gezeigten) Bremssensors, ob der Fahrer ein Bremspedal niederdrückt oder nicht (Schritt S22). Wenn bestimmt wird, dass der Fahrer das Bremspedal niederdrückt, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, dass der Fahrer keine Beschleunigung beabsichtigt, verbietet die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Fahrer das Bremspedal nicht niederdrückt, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob die Temperatur eines Leistungs-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MOSFET) niedriger als ein festgelegter Wert ist (Schritt S23).
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Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur des Leistungs-MOSFETs gleich oder höher als der festgelegte Wert ist, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Temperatur des Leistungs-MOSFETs niedriger als der festgelegte Wert ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob eine Spulentemperatur niedriger als ein festgelegter Wert ist oder nicht (Schritt S24).
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Wenn bestimmt wird, dass die Spulentemperatur gleich oder höher als der festgelegte Wert ist, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Spulentemperatur niedriger als der festgelegte Wert ist, bestimmt die Antriebssteuervorrichtung 10, ob eine von der Hauptbatterie 6A oder der Hilfsbatterie 6B aufgeladen wird oder nicht (Schritt S25).
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Wenn bestimmt wird, dass mindestens eine von der Hauptbatterie 6A und der Hilfsbatterie 6B aufgeladen wird, verbietet die Antriebssteuervorrichtung 10 die Unterstützung (Schritt S27) und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Wenn andererseits bestimmt wird, dass sowohl die Hauptbatterie 6A als auch die Hilfsbatterie 6B nicht aufgeladen werden, lässt die Antriebssteuervorrichtung die Unterstützung (Schritt S26) zu und beendet den Vorgang zur Bestimmung der Erfüllung der Unterstützungsbedingung.
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Vorliegend werden die oben erwähnte Temperatur der Hilfsbatterie 6B, die Substrattemperatur des MG 5, die Temperatur des Leistungs-MOSFET und die Spulentemperatur jeweils durch (nicht gezeigte) Temperatursensoren erfasst.
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Wie oben beschrieben, lässt die Antriebssteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Unterstützung durch den MG 5 zu, unter der Bedingung, dass der auf der Grundlage einer Änderung des Kraftstoffverbrauchs vor und nach der Erfüllung der Unterstützungsbedingungen und des Batterieleistungsverbrauchs berechnete Unterstützungskostenwert gleich oder höher als der Ziel-Unterstützungskostenwert ist.
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Somit ermöglicht die Antriebssteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Unterstützung durch den MG 5 in einer Situation mit gutem Wirkungsgrad, wodurch die Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz vermieden wird.
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Darüber hinaus lässt die Antriebssteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, die Unterstützung auf der Grundlage des Batterieleistungsverbrauchs und nicht des Leistungsverbrauchs des MG 5 zu. Wenn somit der Leistungsverbrauch des Fahrzeugs hoch ist, kann eine Häufigkeit der Unterstützungen reduziert werden. Dementsprechend kann das Ausmaß der Entladung der Hauptbatterie 6A und der Hilfsbatterie 6B reduziert werden.
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Außerdem steuert die Antriebssteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den MG 5, um eine Unterstützung bei dem Hilfsdrehmoment mit dem maximalen Unterstützungskostenwert unter den Unterstützungskostenwerten der jeweiligen Hilfsdrehmomente durchzuführen, wobei davon ausgegangen wird, dass das Hilfsdrehmoment von der Drehmomentobergrenze sequentiell reduziert wird.
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Somit kann die Antriebssteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Leistung des Motors 2 mit dem Hilfsdrehmoment unterstützen, bei dem der MG 5 die wirksamste Unterstützung bereitstellt.
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Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist es für den Fachmann ersichtlich, dass Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Sämtliche solche Modifikationen und Äquivalente sind als von den beigefügten Ansprüchen umfasst zu betrachten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003-286872 A [0002, 0002, 0004, 0005]
- JP 4512056 B1 [0003, 0004, 0005]
