DE102017214087B4

DE102017214087B4 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017214087B4
Application number: DE102017214087.9A
Authority: DE
Inventors: Fumiyoshi Kuribara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2037-08-12
Also published as: CN107719133B; US10434891B2; JP2018026981A; DE102017214087A1; JP6493335B2; CN107719133A; US20180043788A1

Abstract

Ein Kraftfahrzeug (20, 20B, 120, 220, 320) aufweisend:
eine erste Batterie (50), die mit einem Motor zum Antreiben (MG2) über eine erste Energieleitung (54a) verbunden ist,
eine zweite Batterie (56), die dazu konfiguriert ist, eine niedrigere Nennspannung als eine Nennspannung der ersten Batterie (50) aufzuweisen,
einen ersten Umwandler (58), der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie der ersten Energieleitung (54a) herabzusetzen, und die herabgesetzte elektrische Energie einer zweiten Energieleitung (54b), mit welcher die zweite Batterie (56) verbunden ist, zuzuführen, und
eine dritte Batterie (61),
dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (20, 20B, 120, 220, 320) darüber hinaus aufweist:
eine Solaraufladungsvorrichtung (62), die dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie unter Verwenden des Sonnenlichts zu erzeugen, und die erzeugte elektrische Energie zu der dritten Batterie (61) zuzuführen,
einen zweiten Umwandler (66), der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie zu übertragen, die mit einer Änderung bezüglich einer Spannung zwischen der zweiten Energieleitung (54b) und einer dritten Energieleitung (54c), mit welcher die dritte Batterie (61) verbunden ist, einhergeht, und
eine Steuerungsvorrichtung (68, 70), die dazu konfiguriert ist, eine Erlaubnis für ein Unterstützungsaufladen vorzusehen, welches ein Aufladen der dritten Batterie (61) unter Verwenden einer elektrischen Energie an einer Seite einer ersten Energieleitung (54a) ist, wenn eine Spannung der zweiten Batterie (56) nicht niedriger als eine vorab ermittelte Spannung ist.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug.
Zum Hintergrund der Technik
Eine vorgeschlagene Konfiguration eines Kraftfahrzeugs des Standes der Technik beinhaltet eine Hauptbatterie, die dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie zu einem Motorgenerator zum Antreiben zuzuführen, eine Hilfsmaschinenbatterie, die dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie zu einer Hilfsmaschinenlast zuzuführen, eine Solaraufladeeinheit, die dazu konfiguriert ist, unter Verwenden des Sonnenlichts eine elektrische Energie zu erzeugen, eine Hilfsbatterie (Solarbatterie), die dazu konfiguriert ist, die durch die Solaraufladeeinheit erzeugte elektrische Energie zu akkumulieren, und einen Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler, der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie von der Hilfsbatterie herabzusetzen, und die herabgesetzte Spannung zu der Hilfsmaschinenbatterie zuzuführen (wie es beispielsweise in der JP 2015 - 201995A beschrieben ist). Dieses Kraftfahrzeug ist dazu konfiguriert, den Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler zu steuern, um eine für ein Starten eines Systems benötigte elektrische Energie von der Hilfsbatterie zu der Hilfsmaschinenbatterie zu der Zeit eines Startens des Systems des Fahrzeugs zuzuführen. Diese Konfiguration verbessert die Systemstartfähigkeit des Fahrzeugs.
Die gattungsbildende EP 2 426 024 B1 offenbart ein Hybridfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine, die Leistung für einen Antrieb des Hybridfahrzeugs ausgibt, einem Generator, der elektrische Leistung unter Verwendung von Ausgabeleistung der Brennkraftmaschine erzeugt, einem Motor, der Leistung für einen Antrieb des Hybridfahrzeugs eingibt und ausgibt, einem Akkumulator, der elektrische Leistung zu und von dem Generator und dem Motor überträgt, einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs erfasst, einem Antriebsleistungsanforderungseinstellmodul, das dazu eingerichtet ist, um eine Antriebsleistungsanforderung einzustellen, die für einen Antrieb des Hybridfahrzeugs benötigt ist, einem Intermittierbetriebsunterbindungsfahrzeuggeschwindigkeitseinstellmodul, das dazu eingerichtet ist, um
eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit als eine Intermittierbetriebsunterbindungsfahrzeuggeschwindigkeit für eine Unterbindung eines Intermittierbetriebs der Brennkraftmaschine einzustellen, bevor eine Akkumulierladungsausmaßbedingung, bei der ein Zustand des Akkumulators zu einem vorbestimmten niedrigen Akkumulierladungsausmaßzustand wird, erfüllt ist, nachdem ein System des Hybridfahrzeugs hochgefahren ist, während es eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeit, die kleiner als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit ist, als die Intermittierbetriebsunterbindungsfahrzeuggeschwindigkeit einstellt, nachdem die Akkumulierladungsausmaßbedingung erfüllt ist, und einem Steuermodul, das dazu eingerichtet ist, um in einem Fall, in dem die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit größer als oder gleich wie die eingestellte Intermittierbetriebsunterbindungsfahrzeuggeschwindigkeit ist, die Brennkraftmaschine, den Generator, und den Motor derart zu steuern, dass das Hybridfahrzeug mit einer Antriebsleistung entsprechend der eingestellten Antriebsleistungsanforderung mit einem kontinuierlichen Betrieb der Brennkraftmaschine angetrieben ist, wobei in einem Fall, in dem die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die eingestellte Intermittierbetriebsunterbindungsfahrzeuggeschwindigkeit ist, bevor die Akkumulierladungsausmaßbedingung erfüllt ist, das Steuermodul die Brennkraftmaschine, den Generator, und den Motor derart steuert, dass das Hybridfahrzeug mit der Antriebsleistung entsprechend der eingestellten Antriebsleistungsanforderung angetrieben ist mit einer Priorität für eine Motorfortbewegung aus der Motorfortbewegung, bei der das Hybridfahrzeug nur mittels der Eingabe- und Ausgabeleistung zu und von dem Motor angetrieben ist, und einer Hybridfortbewegung, bei der das Hybridfahrzeug mit Ausgabeleistung von der Brennkraftmaschine angetrieben ist, und wobei in einem Fall, in dem die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die eingestellte Intermittierbetriebsunterbindungsfahrzeuggeschwindigkeit ist, nachdem die Akkumulierladungsausmaßbedingung erfüllt ist, das Steuermodul die Brennkraftmaschine, den Generator, und den Motor derart steuert, dass das Hybridfahrzeug mit der Antriebsleistung entsprechend der eingestellten Antriebsleistungsanforderung mit dem Intermittierbetrieb der Brennkraftmaschine angetrieben ist, wobei das Hybridfahrzeug ferner umfasst eine Ladeeinrichtung, die mit einer externen Leistungsversorgung verbunden ist, die eine Leistungsversorgung außerhalb des Hybridfahrzeugs ist, um den Akkumulator mit elektrischer Leistung von der externen Leistungsversorgung zu laden, wobei die Akkumulierladungsausmaßbedingung eine Bedingung ist, die erfüllt ist, wenn der Zustand des Akkumulators zu dem vorbestimmten niedrigen Akkumulierladungsausmaßzustand wird, nachdem das System des Hybridfahrzeugs hochgefahren ist mit einem Zustand, dass der Akkumulator mit elektrischer Leistung von der externen Leistungsversorgung geladen ist.
Zitateliste
Patentliteratur

PTL 1: JP 2015-201995A
PTL 2: EP 2 426 024 B1

Kurzabriss
Technisches Problem
Wenn eine Leistungserzeugung durch die Solaraufladungseinheit für eine bestimmte Zeitperiode nicht ausreichend durchgeführt wurde, beispielsweise wenn das vorstehende Kraftfahrzeug für eine bestimmte Zeitperiode in einem Innenparkraum geparkt wird, verschlechtert eine Selbst-Entladung der Hilfsbatterie die Spannung der Hilfsbatterie in einem gewissen Ausmaß, und es ist wahrscheinlich, dass es ein Über-Entladen der Hilfsbatterie verursacht.
Das Kraftfahrzeug der Offenbarung zielt somit hauptsächlich auf ein Schützen einer Batterie, die dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie von einer Solaraufladevorrichtung zu akkumulieren.
Lösung des Problems
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird das Kraftfahrzeug der Offenbarung durch nachfolgend beschriebene Aspekte implementiert.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung ist ein Kraftfahrzeug bzw. Motorfahrzeug vorgesehen, das aufweist: eine erste Batterie, die mit einem Motor zum Antreiben über eine erste Energieleitung verbunden ist, eine zweite Batterie, die dazu konfiguriert ist, eine niedrigere Nennspannung als eine Nennspannung der ersten Batterie aufzuweisen, einen ersten Umwandler, der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie der ersten Energieleitung herabzusetzen, und die herabgesetzte elektrische Energie einer zweiten Energieleitung, mit welcher die zweite Batterie verbunden ist, zuzuführen, eine dritte Batterie, eine Solaraufladungsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, unter Verwenden des Sonnenlichts eine elektrische Energie zu erzeugen, und die erzeugte elektrische Energie der dritten Batterie zuzuführen, einen zweiten Umwandler, der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie zu übertragen, die mit einem Aufladen bezüglich einer Spannung zwischen der zweiten Energieleitung und einer dritten Energieleitung, mit welcher die dritte Batterie verbunden ist, einhergeht, und eine Steuerungsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine Erlaubnis für ein Unterstützungsaufladen vorzusehen, welches ein Aufladen der dritten Batterie unter Verwenden einer elektrischen Energie an einer Seite der ersten Energieleitung bzw. an einer ersten Energieleitungsseite ist, wenn eine Spannung der zweiten Batterie nicht niedriger bzw. geringer als eine vorab ermittelte Spannung ist.
Das Kraftfahrzeug gemäß diesem Aspekt ist dazu konfiguriert, eine Erlaubnis für ein Unterstützungsaufladen, welches ein Aufladen der dritten Batterie unter Verwenden der elektrischen Energie an der Seite der ersten Energieleitung ist, dann vorzusehen, wenn die Spannung der zweiten Batterie nicht niedriger als die vorab ermittelte Spannung ist. Das „Unterstützungsaufladen“ hierbei bezeichnet ein Aufladen der dritten Batterie, indem der erste Umwandler und der zweite Umwandler angetrieben werden, um die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitung zu der dritten Batterie über den ersten Umwandler, die zweite Energieleitung, den zweiten Umwandler und die dritte Energieleitung zuzuführen. Diese Konfiguration verursacht, dass ein Entladungsaufladen im Ansprechen auf die Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen durchgeführt wird. Dies unterdrückt entsprechend, dass die Spannung der dritten Batterie übermäßig verringert wird, und schützt daher die dritte Batterie. Darüber hinaus sieht diese Konfiguration eine Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen dann vor, wenn die Spannung der zweiten Batterie nicht niedriger als die vorab ermittelte Spannung ist. Dies unterdrückt auch, dass die Spannung der zweiten Batterie übermäßig verringert wird, und schützt daher die zweite Batterie.
In dem Kraftfahrzeug gemäß dem vorstehenden Aspekt kann dann, wenn die Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen vorgesehen wird, und es ermittelt wird, dass es eine Notwendigkeit zum Ausführen des Unterstützungsaufladens gibt, auf der Basis von zumindest einer der Größen Spannung und Ladungszustand der dritten Batterie, die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert sein, den ersten Umwandler zu steuern, um die elektrische Energie der ersten Energieleitung zu der zweiten Energieleitung zuzuführen, und um den zweiten Umwandler zu steuern, um eine elektrische Energie der zweiten Energieleitung zu der dritten Energieleitung zuzuführen. Wenn die Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen vorgesehen ist, und es eine Notwendigkeit zum Ausführen des Unterstützungsaufladens gibt, treibt diese Konfiguration den ersten Umwandler und den zweiten Umwandler zum Durchführen des Unterstützungsaufladens an.
Bei dem Kraftfahrzeug des vorstehenden Aspekts kann die dritte Batterie als eine Nickelmetallhydridbatterie konfiguriert sein. Es ist im Vergleich mit einer aufladbaren Lithiumionenbatterie oder dergleichen wahrscheinlich, dass die Nickelmetallhydridbatterie die Spannung verringert und den Zustand des Aufladens durch eine Selbstentladung reduziert. Das Unterstützungsaufladen der Nickelmetallhydridbatterie weist somit eine größere Signifikanz auf.
Bei dem Kraftfahrzeug des vorstehenden Aspekts kann die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitung, welche für das Unterstützungsaufladen verwendet wird, eine elektrische Energie sein, eine elektrische Energie der ersten Batterie enthält, und kann die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert sein, eine Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen vorzusehen, wenn die Spannung der zweiten Batterie nicht niedriger als die vorab ermittelte Spannung ist, und auf der Basis von zumindest einer der Größen einer Spannung, eines Aufladungszustands, und einer erlaubbaren Abgabeleistung der ersten Batterie ermittelt wird, dass das Unterstützungsaufladen unter Verwenden der elektrischen Energie der ersten Batterie ausführbar ist,. Diese Konfiguration ermöglicht, dass das Unterstützungsaufladen unter Verwenden von zumindest der elektrischen Energie der ersten Batterie durchgeführt wird.
Das Kraftfahrzeug des vorstehenden Aspekts kann ferner aufweisen: einen Verbrenner bzw. Motor bzw. Verbrennungsmotor, der dazu konfiguriert ist, eine Leistung unter Verwenden eines Kraftstoffs von einem Kraftstofftank abzugeben, und einen Generator, der mit der ersten Energieleitung verbunden ist, und der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie unter Verwenden der von dem Verbrenner abgegebenen Leistung zu erzeugen, wobei die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitung, welche für das Unterstützungsaufladen verwendet wird, eine elektrische Energie sein kann, welche die durch den Generator erzeugte elektrische Energie beinhaltet, und die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert sein kann, eine Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen dann vorzusehen, wenn die Spannung der zweiten Batterie nicht geringer als die vorab ermittelte Spannung ist, und eine Restmenge des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank nicht geringer als eine vorab ermittelte Restmenge ist. Diese Konfiguration ermöglicht, dass das Unterstützungsaufladen unter Verwenden von zumindest der durch den Generator erzeugten elektrischen Energie durchgeführt wird.
Das Kraftfahrzeug des vorstehenden Aspekts kann ferner einen Auflader aufweisen, der dazu konfiguriert ist, die erste Batterie über die erste Energieleitung unter Verwenden einer elektrischen Energie von einer elektrischen Energiequelle aufzuladen, wobei die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitung, welche zum Unterstützungsaufladen verwendet wird, eine elektrische Energie sein kann, welche die elektrische Energie von dem Auflader enthält, und die Steuerungsvorrichtung dazu konfiguriert sein kann, eine Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen dann vorzusehen, wenn die Spannung der zweiten Batterie nicht geringer als die vorab ermittelte Spannung ist, und der Auflader mit der externen Energiequelle verbunden ist. Diese Konfiguration ermöglicht, dass das Unterstützungsaufladen unter Verwenden von zumindest der elektrischen Energie der externen Energiequelle (dem Auflader) durchgeführt wird.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches eine schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung illustriert,
2 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Unterstützungsaufladungsroutine, welche durch eine Solar-ECU durchgeführt wird, gemäß der Ausführungsform illustriert,
3 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Unterstützungsaufladungserlaubnismerkereinstellungsroutine, welche durch eine HVECU durchgeführt wird, gemäß der Ausführungsform illustriert,
4 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Modifikation illustriert,
5 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer anderen Modifikation illustriert,
6 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer anderen Modifikation illustriert, und
7 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches die schematische Konfiguration eines Elektrofahrzeugs gemäß einer anderen Modifikation illustriert.

Beschreibung der Ausführungsformen
Das Folgende beschreibt einige Aspekte der Offenbarung unter Bezugnahme auf Ausführungsformen.
Die 1 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung illustriert. Wie es illustriert wird, ist das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform dazu konfiguriert, einen Verbrenner 22, ein Planetengetriebe 30, Motoren MG1 und MG2 bzw. Elektromotoren, Inverter 41 und 42, eine Hauptbatterie 50, eine Hilfsmaschinenbatterie 56, einen Haupt-DC-DC-Umwandler 58, ein Solarsystem 60 und eine Hybrid-Elektronik-Steuerungseinheit (auf die sich im hier Folgenden als „HVECU“ bezogen wird) 70 bzw. elektronische Hybrid-Steuerungseinheit zu beinhalten.
Der Verbrenner 22 ist als ein Motor mit interner Verbrennung zum Abgeben einer Leistung unter Verwenden von beispielsweise Benzin oder Leichtöl aus einem Kraftstofftank 25 als dem Kraftstoff konfiguriert. Dieser Verbrenner 22 wird durch eine Verbrenner-Elektronik-Steuerungseinheit (auf die sich im hier Folgenden als eine „Verbrenner-ECU“ bezogen wird) 24 bzw. elektronische Verbrenner-Steuerungseinheit betrieben und gesteuert.
Die Verbrenner-ECU 24 ist konfiguriert als ein CPU-basierter Mikroprozessor, und sie beinhaltet zusätzlich zu der CPU, obwohl sie nicht illustriert werden, einen ROM, der dazu konfiguriert ist, Verarbeitungsprogramme zu speichern, einen RAM, der dazu konfiguriert ist, vorübergehend Daten zu speichern, Eingabe-/Ausgabe-Anschlüsse und einen Kommunikationsanschluss. Die Verbrenner-ECU 24 empfängt Signale, welche von verschiedenen Sensoren, welche für eine Betriebssteuerung des Verbrenners 22 notwendig sind, über den Eingabe-Anschluss eingegeben werden, wie beispielsweise einen Kurbelwinkel θcr von einem Kurbelpositionssensor, der dazu konfiguriert ist, die rotationsmäßige Position einer Kurbelwelle 26 des Verbrenners 22 zu erfassen, und eine Restmenge an Kraftstoff Qol bzw. Restkraftstoffmenge von einem Kraftstoffmesser 25a, welcher an dem Kraftstofftank 25 angebracht ist. Die Verbrenner-ECU 24 gibt verschiedene Steuerungssignale für die Betriebssteuerung des Verbrenners 22 über den Abgabeanschluss ab. Die Verbrenner-ECU 24 ist mit der HVECU 70 über die jeweiligen Kommunikationsanschlüsse verbunden. Die Verbrenner-ECU 24 berechnet eine Rotationsgeschwindigkeit Ne des Verbrenners 22 auf der Basis des Kurbelwinkels θcr, welcher von dem Kurbelpositionssensor eingegeben wird.
Das Planetengetriebe 30 ist als ein Planetengetriebemechanismus vom EinzelRitzel-Typ konfiguriert. Das Planetengetriebe 30 beinhaltet ein Sonnenrad, welches mit einem Rotor des Motors MG1 verbunden ist. Das Planetengetriebe 30 beinhaltet auch ein Hohlrad, welches mit einer Antriebswelle 36 verbunden ist, welche mit Antriebsrädern 39a und 39b über ein Differentialgetriebe 38 gekoppelt ist. Das Planetengetriebe 30 beinhaltet darüber hinaus einen Träger bzw. Planetenträger, welcher mit der Kurbelwelle 26 des Verbrenners 22 verbunden ist. Demgemäß sind der Motor MG1, der Verbrenner 22, und die Antriebswelle 36 mit dem Sonnenrad, dem Träger und dem Hohlrad als den drei Rotationselementen des Planetengetriebes 30 verbunden, um in dieser Reihenfolge in einem kollinearen Diagramm des Planetengetriebes 30 angeordnet zu sein.
Der Motor MG 1 kann zum Beispiel als ein Synchronmotorgenerator konfiguriert sein, und er weist den Rotor auf, welcher mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes 30 wie vorstehend beschrieben verbunden ist. Der Motor MG2 kann zum Beispiel als ein Synchronmotorgenerator konfiguriert sein, und er weist einen Rotor auf, der mit der Antriebswelle 36 verbunden ist. Der Inverter 41 und der Inverter 42 sind jeweils mit dem Motor MG1 und dem Motor MG2 verbunden, und sie sind auch mit der Hauptbatterie 50 über erste Energieleitungen 54a verbunden. Der Motor MG1 und der Motor MG2 werden durch eine wechselnde Schaltung einer Vielzahl von Wechselelementen (nicht dargestellt), welche in den jeweiligen Invertern 41 und 42 enthalten sind, durch eine Motor-Elektronik-Steuerungseinheit (auf die sich im hier folgenden als eine „Motor-ECU“ bezogen wird) 40 bzw. elektronische Motor-Steuerungseinheit angetrieben und rotiert.
Die Motor-ECU 40 ist konfiguriert als ein CPU-basierter Mikroprozessor, und sie beinhaltet zusätzlich zu der CPU, obwohl es nicht illustriert wird, einen ROM, der dazu konfiguriert ist, Verarbeitungsprogramme zu speichern, einen RAM, der dazu konfiguriert ist, Daten temporär zu speichern, Eingabe-/Ausgabe-Anschlüsse und einen Kommunikationsanschluss. Die Motor-ECU 40 empfängt Signale, welche von verschiedenen Sensoren, die für die Antriebssteuerung der Motoren MG1 und MG2 benötigt werden, über den Eingabeanschluss eingegeben werden, wie beispielsweise rotationsmäßige Positionen θm1 und θm2 von Rotationspositionserfassungssensoren, die dazu konfiguriert sind, die rotationsmäßigen Positionen der jeweiligen Rotoren der Motoren MG1 und MG2 zu erfassen. Die Motor-ECU 40 gibt zum Beispiel Wechselsteuerungssignale an die Vielzahl von Wechselelementen (nicht dargestellt), welche in den jeweiligen Invertern 41 und 42 enthalten sind, über den Abgabeanschluss ab. Die Motor-ECU 40 ist mit der HVECU 70 über die jeweiligen Kommunikationsanschlüsse verbunden. Die Motor-ECU 40 berechnet Rotationsgeschwindigkeiten Nm1 und Nm2 der jeweiligen Motoren MG1 und MG2 auf der Basis der rotationsmäßigen Positionen θm1 und θm2 der jeweiligen Rotoren der Motoren MG1 und MG2, welche von den Rotationspositionserfassungssensoren eingegeben werden.
Die Hauptbatterie 50 kann konfiguriert sein durch beispielsweise eine aufladbare Lithiumionenbatterie, welche eine Nennspannung von ungefähr 250V, 300V oder 350V aufweist, und welche mit den Invertern 41 und 42 über die ersten Energieleitungen 54a verbunden ist. Diese Hauptbatterie 50 steht unter einer Verwaltung einer Batterie-Elektronik-Steuerungseinheit (auf die sich im hier Folgenden als eine „Batterie-ECU“ bezogen wird) 52 bzw. elektronische Batterie-Steuerungseinheit.
Die Batterie-ECU 52 ist konfiguriert als ein CPU-basierter Mikroprozessor, und sie beinhaltet zusätzlich zu der CPU, obwohl es nicht illustriert wird, einen ROM, der zum Speichern von Verarbeitungsprogrammen konfiguriert ist, einen RAM, der konfiguriert ist, um Daten temporär zu speichern, Eingabe-/Ausgabe-Anschlüsse und einen Kommunikationsanschluss. Die Batterie-ECU 52 empfängt Signale, welche von verschiedenen Sensoren, die für eine Verwaltung der Batterie 50 benötigt werden, über die Eingabeanschlüsse eingegeben werden. Diese Signale, welche in die Batterie-ECU 52 eingegeben werden, beinhalten zum Beispiel eine Spannung Vmb der Hauptbatterie 50 von einem Spannungssensor 51a, der zwischen Anschlüssen der Hauptbatterie 50 angeordnet ist, eine elektrische Stromstärke Imb der Hauptbatterie 50 von einem Stromstärkensensor 51b, der an einem Abgabeanschluss der Hauptbatterie 50 angebracht ist, und eine Temperatur Tmb der Hauptbatterie 50 von einem Temperatursensor 51c, der an der Hauptbatterie 50 angebracht ist. Die Batterie-ECU 52 ist mit der HVECU 70 über die jeweiligen Kommunikationsanschlüsse verbunden. Die Batterie-ECU52 berechnet einen Ladungszustand SOCmb der Hauptbatterie 50 auf der Basis eines integrierten Werts der elektronischen Stromstärke Imb der Hauptbatterie 50, welcher von dem Stromstärkensensor 51b eingegeben wird, und einem Eingabegrenzwert Winmb und einem Abgabegrenzwert Woutmb der Hauptbatterie 50 auf der Basis des berechneten Ladungszustand SOCmb und der Temperatur Tmb der Hauptbatterie 50 von dem Temperatursensor 51c. Der Ladungszustand SOCmb bezeichnet ein Verhältnis der Kapazität einer elektrischen Energie, die aus der Hauptbatterie 50 entladbar ist, zu der Gesamtkapazität der Hauptbatterie 50. Der Eingabegrenzwert Winmb und der Abgabegrenzwert Woutmb bezeichnet erlaubbare Eingabe- und Abgabe-Energien bzw. -Leistungen, welche in die Hauptbatterie 50 aufladbar und aus der Hauptbatterie 50 entladbar sind.
Die Hilfsmaschinenbatterie 56 kann konfiguriert sein durch beispielsweise eine Bleisäurebatterie, welche eine Nennspannung von ungefähr 12V aufweist, und welche zusammen mit Hilfsmaschinen (nicht dargestellt) mit zweiten Energieleitungen 54b verbunden ist. Der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 ist mit den ersten Energieleitungen 54a und den zweiten Energieleitungen 54b verbunden, und er wird durch die HVECU 70 gesteuert, um eine Energie der ersten Energieleitungen 54a herabzusetzen, und die herabgesetzte Energie den zweiten Energieleitungen 54b zuzuführen.
Das Solarsystem 60 ist dazu konfiguriert, eine Hilfsbatterie (Solarbatterie) 61, eine Solaraufladevorrichtung 62, einen Heraufsetzungs-DC-DC-Umwandler 65, einen Heraufsetzungs-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler 66 und eine Solar-Elektronik-Steuerungseinheit (auf die sich im hier Folgenden als eine „Solar-ECU“ bezogen wird) 68 bzw. eine elektronische Solar-Steuerungseinheit zu enthalten.
Die Hilfsbatterie 61 kann konfiguriert sein durch beispielsweise eine Nickelmetallhybridbatterie, welche eine Nennspannung von ungefähr 20V aufweist, und welche mit dritten Energieleitungen 54c verbunden ist. Die Solaraufladevorrichtung 62 ist dazu konfiguriert, ein Solarpaneel 63 und einen Solar-DC/DC-Umwandler 64 zu enthalten. Das Solarpaneel 63 ist an einem Dachbereich des Fahrzeugs angeordnet, um eine elektrische Energie unter Verwendung des Sonnenlichts zu erzeugen. Der Solar-DC-DC-Umwandler 64 wird durch die Solar-ECU 68 gesteuert, um die elektrische Energie, welche durch das Solarpaneel 63 erzeugt wird, einhergehend mit einer Änderung der Spannung der Hilfsbatterie 61 zuzuführen.
Der Heraufsetzung-DC-DC-Umwandler 65 ist mit den dritten Energieleitungen 54c und den ersten Energieleitungen 54a verbunden, und er wird durch die Solar-ECU 68 gesteuert, um eine Energie der dritten Energieleitungen 54c heraufzusetzen, und die heraufgesetzte Energie den ersten Energieleitungen 54a zuzuführen. Der Heraufsetzung-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler 66 ist mit den dritten Energieleitungen 54c und den zweiten Energieleitungen 54b verbunden, und er wird durch die Solar-ECU 68 gesteuert, um eine Energie der dritten Energieleitungen 54c herabzusetzen, und die herabgesetzte Energie den zweiten Energieleitungen 54b zuzuführen, und eine Energie der zweiten Energieleitungen 54b heraufzusetzen, und die heraufgesetzte Energie den dritten Energieleitungen 54c zuzuführen.
Die Solar-ECU 68 ist konfiguriert als ein CPU-basierter Mikroprozessor, und sie beinhaltet zusätzlich zu der CPU, obwohl es nicht illustriert ist, einen ROM, das konfiguriert ist, um Verarbeitungsprogramme zu speichern, einen RAM, der dazu konfiguriert ist, vorübergehend Daten zu speichern, Eingabe-/Ausgabe-Anschlüsse und einen Kommunikationsanschluss. Die Solar-ECU 68 empfängt Signale, welche von verschiedenen Sensoren über den Eingabeanschluss eingegeben werden, wie beispielsweise eine Spannung Vsb der Hilfsbatterie 61 von einem Spannungssensor 61a, der zwischen Anschlüssen der Hilfsbatterie 61 angeordnet ist, und eine elektrische Stromstärke Isb der Hilfsbatterie 61 von einem Stromstärkensensor 61b, der an einem Abgabeanschluss der Hilfsbatterie 61 angebracht ist. Die Solar-ECU 68 gibt Steuerungssignale an den Solar-DC-DC-Umwandler 64 ab, und sie steuert Signale zu dem Heraufsetzungs-DC-DC-Umwandler 65, und sie steuert Signale zu dem Heraufsetzungs-/Herabsetzung-DC-DC-Umwandler 66 über den Abgabeanschluss 66. Die Solar-ECU 68 ist mit der HVECU 70 über die jeweiligen Kommunikationsanschlüsse verbunden. Die Solar-ECU 68 berechnet einen Ladungszustand SOCsb der Hilfsbatterie 61 auf der Basis eines integrierten Werts der elektronischen Stromstärke Isb der Hilfsbatterie 61, welche von dem Stromstärkensensor 61b eingegeben wird. Der Ladungszustand SOCsb bezeichnet ein Verhältnis der Kapazität der elektrischen Energie, welche von der Hilfsbatterie 61 entladbar ist, zu der Gesamtkapazität der Hilfsbatterie 61.
Die HVECU 70 ist konfiguriert als ein CPU-basierter Mikroprozessor, und sie beinhaltet zusätzlich zu der CPU, obwohl es nicht illustriert wird, einen ROM, der dazu konfiguriert ist, Verarbeitungsprogramme zu speichern, einen RAM, der dazu konfiguriert ist, Daten temporär zu speichern, Eingabe-/Ausgabe-Anschlüsse und einen Kommunikationsanschluss. Die HVECU 70 empfängt Signale, welche von verschiedenen Sensoren über den Eingabeanschluss eingegeben werden. Die Signale, welche in die HVECU 70 eingegeben werden, beinhalten beispielsweise eine Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 von einem Spannungssensor 56a, welcher zwischen Anschlüssen der Hilfsmaschinenbatterie 56 angeordnet ist, ein Zündungssignal von einem Zündungsschalter 80 und eine Schaltposition SP von einem Schaltpositionssensor 82, der dazu konfiguriert ist, eine Betätigungsposition eines Schalthebels 81 zu erfassen. Die Eingabesignale beinhalten darüber hinaus zum Beispiel eine Gaspedalposition Acc bzw. Beschleunigerposition von einem Gaspedalpositionssensor 84 bzw. Beschleunigerpedalpositionssensor, der dazu konfiguriert ist, einen Niederdrückungsbetrag eines Gaspedals 83 bzw. Beschleunigerpedals zu erfassen, eine Bremspedalposition BP von einem Bremspedalpositionssensor 86, der dazu konfiguriert ist, einen Niederdrückungsbetrag eines Bremspedals 85 zu erfassen, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88. Die HVECU 70 gibt beispielsweise Steuerungssignale an den Haupt-DC-DC-Umwandler 58 über den Ausgabeanschluss aus. Die HVECU 70 ist mit der Verbrenner-ECU 24, der Motor-ECU-40, der Batterie-ECU 52 und der Solar-ECU 68 über die jeweiligen Kommunikationsanschlüsse wie vorstehend beschrieben verbunden.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform, welches die vorstehend beschriebene Konfiguration aufweist, kann in einem elektrischen Antriebsmodus (EVdrive-mode, EV-Antriebs-Modus) ohne eine Betätigung des Verbrenners 22 und in einem Hybridantriebsmodus (HV-Antriebsmodus, HV-drive-mode) mit einer Betätigung des Verbrenners 22 angetrieben werden.
In dem EV-Antriebsmodus wird das Hybridfahrzeug 20 im Wesentlichen wie nachfolgend beschrieben angetrieben. Die HVECU 70 stellt zuerst ein benötigtes Drehmoment Td*, welches zum Antreiben benötigt wird (d.h. für die Antriebswelle 36 benötigt wird), auf der Basis der Beschleunigerposition Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V ein. Nachfolgend stellt die HVECU 70 einen Wert „0“ auf eine Drehmomentanweisung Tm1* des Motors MG1 ein, und stellt sie eine Drehmomentanweisung Tm2* des Motors MG2 ein, so dass das benötigte Drehmoment Td* zu der Antriebswelle 36 innerhalb des Bereichs des Eingabegrenzwerts Winmb und des Ausgabegrenzwerts Woutmb der Hauptbatterie 50 abgegeben wird. Die HVECU 70 sendet dann die eingestellten Drehmomentanweisungen Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 zu der Motor-ECU 40. Die Motor-ECU 40 führt eine Wechselsteuerung der Vielzahl der Wechselelemente, welche in den jeweiligen Invertern 41 und 42 enthalten sind, durch, um die Motoren MG1 und MG2 mit den Drehmomentanweisungen Tm1* und Tm2* anzutreiben.
In dem HV-Antriebsmodus wird das Hybridfahrzeug 20 im Wesentlichen wie nachfolgend beschrieben angetrieben. Die HVECU 70 stellt zuerst ein benötigtes Drehmoment Td*, das zum Antreiben benötigt wird (d.h. das für die Antriebswelle 36 benötigt wird), auf der Basis der Beschleunigerposition Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V ein, und es stellt eine benötigte Leistung Pd*, welche zum Antreiben benötigt wird, ein, indem das eingestellte benötigte Drehmoment Td* mit einer Rotationsgeschwindigkeit Nd der Antriebswelle 36 (einer Rotationsgeschwindigkeit Nm2 des Motors MG2) multipliziert wird. Die HVECU 70 stellt nachfolgend eine benötigte Leistung Pe*, welche für das Fahrzeug benötigt wird (d.h. für den Verbrenner 22 benötigt wird), ein, indem eine benötigte Aufladungs-Entladungs-Leistung Pb* der Hauptbatterie 50 (welche einen positiven Wert annimmt, wenn die Hauptbatterie 50 entladen wird) auf der Basis des Ladungszustands SOCmb von der benötigten Leistung Pd* subtrahiert wird. Die HVECU 70 stellt eine Soll-Rotationsgeschwindigkeit Ne* und ein Soll-Drehmoment Te* des Verbrenners 22 und Drehmomentanweisungen Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 ein, so dass die benötigte Leistung Pe* von dem Verbrenner 22 ausgegeben wird, und dass das benötigte Drehmoment Td* an die Antriebswelle 36 innerhalb des Bereichs des Eingabegrenzwerts Winmb und des Ausgabegrenzwerts Woutmb der Hauptbatterie 50 ausgegeben wird. Die HVECU 70 sendet dann die Soll-Rotationsgeschwindigkeit Ne* und das Soll-Drehmoment Te* des Verbrenners 22 zu der Verbrenner-ECU 24, während sie die Drehmomentanweisungen Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 zur der Motor-ECU 40 sendet. Die Verbrenner-ECU 24 führt beispielsweise eine Ansaugluftströmungssteuerung, eine Kraftstoffinjektionssteuerung und eine Zündungssteuerung des Verbrenners 22 aus, um den Verbrenner 22 mit der Soll-Rotationsgeschwindigkeit Ne* und der Soll-Drehmoment Te* zu betreiben. Die Motor-ECU 40 führt eine Wechselsteuerung der Vielzahl der Wechselelemente, welche in den jeweiligen Invertern 41 und 42 enthalten sind, aus, um die Motoren MG1 und MG2 mit den Drehmomentanweisungen Tm1* und Tm2* anzutreiben.
Das Folgende beschreibt Betätigungen des Hybridfahrzeugs 20 der Ausführungsform, welches die vorstehende Konfiguration aufweist, und noch genauer Serien von Betätigungen hinsichtlich eines Unterstützungsaufladens der Hilfsbatterie 61. Das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 bezeichnet ein Aufladen der Hilfsbatterie 61 unter Verwenden einer elektrischen Energie an der Seite der ersten Energieleitungen 54a (d.h. einer elektrischen Energie der Hauptbatterie 50 und einer elektrischen Energie, welche durch den Motor MG1 unter Verwenden einer Leistungsabgabe von dem Verbrenner 22 erzeugt wird). Die 2 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Unterstützungsaufladungsroutine illustriert, welche durch die Solar-ECU 68 gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird. Diese Routine wird während einer Fahrt (d.h. einer Zeitperiode zwischen einer EIN-Betätigung und einer AUS-Betätigung des Zündungsschalters 80) wiederholt durchgeführt wird.
Wenn die Unterstützungsaufladungsroutine ausgelöst wird, erlangt die Solar-ECU 68 zuerst Eingabedaten, die beispielsweise die Spannung Vsb und den Ladungszustand SOCsb der Hilfsbatterie 61 und einen Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen (Schritt S100). Die Spannung Vsb der Hilfsbatterie 61, welche hier eingegeben wird, ist ein Wert, welcher durch den Spannungssensor 61a erfasst wird. Der Ladungszustand SOCsb der Hilfsbatterie 61, welcher hier eingegeben wird, ist ein berechneter Wert, welcher auf der elektrischen Stromstärke Isb der Hilfsbatterie 61 basiert, welche von dem Stromstärkensensor 61b eingegeben wird. Der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen ist auf einen Wert 1 eingestellt, wenn eine Erlaubnis zum Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 vorgesehen ist, und er ist auf einen Wert 0 eingestellt, wenn keine Erlaubnis zum Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 vorgesehen wird, und zwar durch eine Unterstützungsaufladungserlaubnismerkereinstellungsroutine (welche später beschrieben wird), welche durch die HVECU 70 durchgeführt wird, und welcher hier mittels Kommunikation eingegeben wird.
Nach der Dateneingabe überprüft die Solar-ECU 68 die Einstellung eines Unterstützungsaufladung-Ausgeführt-Merkers Fchcw (Schritt S110). Der Unterstützungsaufladung-Ausgeführt-Merker Fchcw ist ein Merker, welcher anzeigt, wenn eine Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 während einer gegenwärtigen Fahrt durchgeführt worden ist. Dieser Unterstützungsaufladung-Ausgeführt-Merker Fchcw wird auf einen Wert 0 als einen initialen Wert eingestellt, wenn der Zündungsschalter 80 eingeschalten wird, und er wird auf einen Wert 1 durch die Verarbeitung eines Schrittes S200 (später beschrieben) eingestellt, wenn ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchgeführt worden ist.
Wenn der Unterstützungsaufladung-Ausgeführt-Merker Fchcw bei dem Schritt S110 gleich dem Wert 0 ist, ermittelt die Solar-ECU68, dass das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 noch nicht während der gegenwärtigen Fahrt durchgeführt worden ist, und sie vergleicht nachfolgend einen Unterstützungsaufladungszeitzähler Cch mit einem Referenzwert Chref (Schritt S120). Der Unterstützungsaufladungszeitzähler Cch bezeichnet einen Zähler, welcher eine Ausführungszeit eines Unterstützungsaufladens der Hilfsbatterie 61 anzeigt. Dieser Unterstützungsaufladungszeitzähler Cch wird auf einen Wert 0 als einen Initialwert eingestellt, wenn der Zündungsschalter 80 eingeschaltet wird, und er wird um eins durch die Verarbeitung eines Schrittes S170 (später beschrieben) jedes Mal dann, wenn ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchgeführt wird, hochgezählt. Der Referenzwert Cchref bezeichnet eine erlaubbare Zeitperiode für ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61, und er kann ein Wert sein, welcher beispielsweise 50 Minuten, 60 Minuten oder 70 Minuten entspricht.
Wenn der Unterstützungsaufladungszeitzähler Cch gleich dem Referenzwert Cchref bei dem Schritt S120 ist, oder geringer als dieser ist, ermittelt die Solar-ECU 68, dass die Ausführungszeit eines Unterstützungsaufladens der Hilfsbatterie 61 gleich der erlaubbaren Zeitperiode (einschließlich des Wertes 0) oder kürzer als diese ist, und sie überprüft nachfolgend die Einstellung des Unterstützungsaufladungserlaubnismerkers Fchen (Schritt S130). Wenn der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen gleich dem Wert 1 ist, ermittelt die Solar-ECU 68, dass eine Erlaubnis zum Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 vorgesehen ist. Die Solar-ECU 68 vergleicht nachfolgend die Spannung Vsb der Hilfsbatterie 61 mit einem Referenzwert Vsbref (Schritt S140), und sie vergleicht auch den Ladungszustand SOCsb der Hilfsbatterie 61 mit einem Referenzwert SOCsbref (Schritt S150).
Der Referenzwert Vsbref und der Referenzwert SOCsbref, welche hierin verwendet werden, sind Schwellwerte, welche verwendet werden, um zu ermitteln, ob es eine Notwendigkeit für ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 gibt. Der Referenzwert Vsbref kann zum Beispiel ein Wert sein, welcher um ein gewisses Maß niedriger als die Nennspannung der Hilfsbatterie 61 ist. Der Referenzwert SOCsbref kann zum Beispiel ein Wert sein, der um ein gewisses Maß höher als ein erlaubbares unteres Grenzmaß der Hilfsbatterie 61 ist. Wenn die Spannung Vsb der Hilfsbatterie 61 niedriger als der Referenzwert Vsbref ist, oder wenn der Ladungszustand SOCsb der Hilfsbatterie 61 niedriger als der Referenzwert SOCsbref ist, wird es erwartet, dass die Leistungserzeugung durch die Solaraufladungsvorrichtung 62 für eine bestimmte Zeitperiode nicht genügend durchgeführt worden ist, wie beispielsweise dass das Hybridfahrzeug 20 in einem Innenparkraum für eine bestimmte Zeitperiode geparkt wird. Es wird demgemäß erwartet, dass keine ausreichende elektrische Energie von der Solaraufladungsvorrichtung 62 zu der Hilfsbatterie 61 zugeführt wird (d.h. die Hilfsbatterie 61 nicht genügend geladen ist). Zusätzlich ist die Hilfsbatterie 61 durch die Nickelmetallhybridbatterie konfiguriert. Es ist wahrscheinlich, dass die Nickelmetallhybridbatterie im Vergleich mit einer aufladbaren Lithiumionenbatterie die Spannung Vsb verringert, und den Ladungszustand SOCsb durch eine Selbst-Entladung reduziert. Gemäß der Ausführungsform verwendet die Solar-ECU 68 auf der Basis dieser Möglichkeiten die Spannung Vsb und den Ladungszustand SOCsb der Hilfsbatterie 61, um zu ermitteln, ob es eine Notwendigkeit für eine Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 gibt.
Wenn die Spannung Vsb der Hilfsbatterie 61 niedriger als der Referenzwert Vsbref bei dem Schritt S140 ist, oder wenn der Ladungszustand SOCsb der Hilfsbatterie 61 niedriger als der Referenzwert SOCsbref bei dem Schritt S150 ist, ermittelt die Solar-ECU 68, dass es eine Notwendigkeit für ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 gibt, und ermittelt sie nachfolgend, dass das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchzuführen ist (Schritt S160). Die Solar-ECU 68 zählt dann den Unterstützungsaufladungszeitzähler Cch um eins hinauf (Schritt S170), und sie beendet diese Routine.
Auf eine Ermittlung hin, dass ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchzuführen ist, sendet die Solar-ECU 68 eine Ausführungsanweisung zum Unterstützungsaufladen zu der HVECU 70, und steuert sie den Heraufsetzungs-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler 66, um die Energie der zweiten Energieleitungen 54b zu den dritten Energieleitungen 54c zuzuführen. Wenn die Ausführungsanweisung für ein Unterstützungsaufladen empfangen wird, steuert die HVECU 70 den Haupt-DC-DC-Umwandler 58, um die elektrische Energie der ersten Energieleitungen 54a zu den zweiten Energieleitungen 54b zuzuführen. Eine solche Steuerung des Haupt-DC-DC-Umwandlers 58 und des Heraufsetzungs-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandlers 66 bewirkt, dass die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitungen 54a (d.h. die elektrische Energie von der Hauptbatterie 50 und die elektrische Energie, welche durch den Motor MG1 erzeugt wird) zu der Hilfsbatterie 61 über den Haupt-DC-DC-Umwandler 58, die zweiten Energieleitungen 54b, den Heraufsetzungs-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler 66 und die dritten Energieleitungen 54c, und führt sie ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durch.
Wenn der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen gleich dem Wert 0 bei dem Schritt S130 ist, ermittelt die Solar-ECU 68, dass keine Erlaubnis vorgesehen ist für ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61, und ermittelt sie nachfolgend, ob ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchgeführt wird (Schritt S180). Wenn der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen gleich dem Wert 1 ist, und es ermittelt wird, dass die Spannung Vsb der Hilfsbatterie 61 gleich dem Referenzwert Vsbref bei dem Schritt S140 ist, oder höher als dieser ist, und dass der Ladungszustand SOCsb in der Hilfsbatterie 61 gleich dem Referenzwert SOCsbref ist, oder höher als dieser ist, ermittelt die Solar-ECU 68, dass es keine Notwendigkeit für ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 gibt, und ermittelt sie nachfolgend, ob ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchgeführt wird (Schritt S180).
Wenn es bei dem Schritt S180 ermittelt wird, dass ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 nicht durchgeführt wird, beendet die Solar-ECU 68 diese Routine.
Wenn es bei dem Schritt S180 ermittelt wird, dass ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchgeführt wird, ermittelt die Solar-ECU 68, dass das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 zu beenden ist (Schritt S190). Die Solar-ECU 68 stellt dann einen Unterstützungsaufladung-Ausgeführt-Merker Fchcw auf den Wert 1 ein (Schritt S200), und sie beendet diese Routine. Auf eine Ermittlung hin, dass ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 zu beenden ist, sendet die Solar-ECU 68 eine Beendigungsanweisung für ein Unterstützungsaufladen zu der HVECU 70, und stoppt sie eine Betätigung des Heraufsetzungs-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandlers 66. Wenn die Beendigungsanweisung für ein Unterstützungsaufladen empfangen wird, steuert die HVECU 70 den DC-DC-Umwandler 58, um die elektrische Energie von den ersten Energieleitungen 54a zu den zweiten Energieleitungen 54b zuzuführen, und stoppt sie eine Betätigung des Haupt-DC-DC-Umwandiers 58 auf der Basis der Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 (d.h. einer Spannung der zweiten Energieleitungen 54b), und einem Energieverbrauch der Hilfsmaschinen (nicht dargestellt), welche mit den zweiten Energieleitungen 54b verbunden sind.
Wenn der Unterstützungsaufladungszeitzähler Cch größer als der Referenzwert Cchref bei dem Schritt S120 ist, ermittelt die Solar-ECU 68, dass die Ausführungszeit des Unterstützungsaufladens der Hilfsbatterie 61 die erlaubbare Zeitperiode übertrifft, und ermittelt sie, dass das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 zu beenden ist (Schritt S190). Die Solar-ECU 68 stellt dann den Unterstützungsaufladung-Ausgeführt-Merker Fchcw auf den Wert 1 ein (Schritt S200), und sie beendet diese Routine.
Wenn der Unterstützungsaufladung-Ausgeführt-Merker Fchcw auf den Wert 1 eingestellt ist, wird bei dem Schritt S110 ermittelt, dass der Unterstützungsaufladung-Ausgeführt-Merker Fchcw gleich zu dem Wert 1 in einem nachfolgenden Zyklus dieser Routine während der gegenwärtigen Fahrt ist. Die Solar-ECU 68 ermittelt dann, dass das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 während der gegenwärtigen Fahrt bereits durchgeführt worden ist, und sie beendet diese Routine.
Das Folgende beschreibt einen Prozess eines Einstellens des Unterstützungsaufladungserlaubnismerkers Fchen, welcher in der Unterstützungsaufladungsroutine der 2 verwendet wird. Die 3 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Unterstützungsaufladungserlaubnismerkereinstellungsroutine, welche durch die HVECU 70 durchgeführt wird, gemäß dieser Ausführungsform illustriert. Diese Routine wird während einer Fahrt wiederholt durchgeführt.
Wenn die Unterstützungsaufladungserlaubnismerkereinstellungsroutine ausgelöst wird, erlangt die HVECU 70 zuerst Eingabedaten, wie beispielsweise die Restmenge des Kraftstoffs Qoil, die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56, die Spannung Vmb, den Ladungszustand SOCmb und den Abgabegrenzwert Woutmb der Hauptbatterie 50, einen Haupt-DC-DC-Normalitätsmerker Fmdc und einen Verbrenner-Normalitätsmerker Feg (Schritt S300).
Die Restmenge des Kraftstoffs Qoil ist ein Wert, welcher durch den Kraftstoffmesser 25a erfasst wird, und welcher hier durch die Verbrenner-ECU 24 durch eine Kommunikation eingegeben wird. Die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56, welche hier eingegeben wird, ist ein Wert, welcher durch den Spannungssensor 56a erfasst wird. Die Spannung Vmb der Hauptbatterie 50 ist ein Wert, welcher durch den Spannungssensor 51a erfasst wird, und sie wird durch die Batterie-ECU 52 durch eine Kommunikation eingegeben. Der Ladungszustand SOCmb der Hauptbatterie 50 ist ein berechneter Wert, welcher auf der elektrischen Stromstärke Imb der Hauptbatterie 50 von dem Stromstärkensensor 51b basiert, und er wird hier durch die Batterie-ECU 52 durch eine Kommunikation eingegeben. Der Abgabegrenzwert Woutmb der Hauptbatterie 50 ist ein berechneter Wert, welcher auf der elektrischen Stromstärke Imb der Hauptbatterie 50 von dem Stromstärkensensor 51b basiert, und er wird hier durch die Batterie-ECU 52 durch eine Kommunikation eingegeben. Der Abgabegrenzwert Woutmb der Hauptbatterie 50 ist ein berechneter Wert, welcher auf dem Ladungszustand SOCmb der Hauptbatterie 50 und der Temperatur Tmb von dem Temperatursensor 51c basiert, und er wird hier durch die Batterie-ECU 52 durch eine Kommunikation eingegeben.
Der Haupt-DC-DC-Normalitätsmerker Fmdc, welcher hier eingegeben wird, wird auf einen Wert 1 eingestellt, wenn sich der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 in einem normalen Zustand befindet, und er wird auf einen Wert 0 eingestellt, wenn sich der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 nicht in einem normalen Zustand bzw. in einem nicht normalen Zustand befindet (d.h. wenn sich der DC-DC-Umwandler 58in einem anormalen Zustand befindet), und zwar durch die HVECU 70. Es wird ermittelt, dass sich der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 nicht in einem normalen Zustand befindet, wenn beispielsweise die Temperatur des Haupt-DC-DC-Umwandlers 58 eine erlaubbare Temperatur übertrifft. Der Verbrenner-Normalitätsmerker Feg wird auf einen Wert 1 eingestellt, wenn sich der Verbrenner 22 in einem normalen Zustand befindet, und er wird auf einen Wert 0 eingestellt, wenn sich der Verbrenner 22 nicht in einem normalen Zustand bzw. in einem nicht normalen Zustand befindet (d.h. wenn sich der Verbrenner 22 in einem anormalen Zustand befindet), und zwar durch die Verbrenner-ECU 24, und er wird hier durch eine Kommunikation eingegeben. Es wird ermittelt, dass sich der Verbrenner 22 nicht in einem normalen Zustand befindet, wenn beispielsweise die Temperatur des Verbrenners 22 eine erlaubbare Temperatur übertrifft.
Nach der Dateneingabe vergleicht die HVECU 70 die Eingabespannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 mit einem Referenzwert Vhbref (Schritt S310). Der Referenzwert Vhbref ist ein Schwellwert, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob sich die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 innerhalb eines normalen Bereichs befindet, und er kann beispielsweise ein Wert sein, der um mehrere Volt (V) niedriger als die Nennspannung der Hilfsmaschinenbatterie 56 ist. Wenn die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 niedriger als der Referenzwert Vhbref ist, ermittelt die HVECU 70, dass die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 sich nicht innerhalb des normalen Bereichs befindet. Die HVECU 70 stellt dann den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen auf den Wert 0 ein (Schritt S390), und sie beendet diese Routine.
Wenn die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 gleich dem Referenzwert Vhbref bei dem Schritt S310 ist, oder sie höher als dieser ist, ermittelt die HVECU 70, dass die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 sich innerhalb des normalen Bereichs befindet, und überprüft sie die Einstellung des Haupt-DC-DC-Normalitätsmerkers Fmdc (Schritt S320). Wenn der Haupt-DC-DC-Normalitätsmerker gleich dem Wert 0 ist, ermittelt die HVECU 70, dass sich der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 nicht in einem normalen Zustand befindet (d.h. der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 sich in einem anormalen Zustand befindet), stellt sie den Unterstützungsaufladungsermittlungsmerker Fchen auf den Wert 0 ein (Schritt S390), und beendet sie diese Routine.
Wenn der Haupt-DC-DC-Normalitätsmerker Fmdc gleich dem Wert 1 bei dem Schritt S320 ist, ermittelt die HVECU 70, dass sich der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 in einem normalen Zustand befindet. Die HVECU 70 vergleicht nachfolgend die Spannung Vmb der Hauptbatterie 50 mit einem Referenzwert Vmbref (Schritt S330), und sie vergleicht auch den Ladungszustand SOCmb der Hauptbatterie 50 mit einem Referenzwert SOCmbref (Schritt S340), und sie vergleicht darüber hinaus den Abgabegrenzwert Woutmb der Hauptbatterie 50 mit einem Referenzwert Woutmbref (Schritt S350). Der Referenzwert Vmbref, der Referenzwert SOCmbref und der Referenzwert Woutmbref sind Schwellwerte, die verwendet werden, um zu ermitteln, ob eine Abgabe einer bestimmten Menge an elektrischer Energie von der Hauptbatterie 50 für ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 erlaubt wird. Der Referenzwert Vmbref kann beispielsweise ein Wert sein, der um ein gewisses Maß geringer als die Nennspannung der Hauptbatterie 50 ist. Der Referenzwert SOCmbref kann beispielsweise ein Wert sein, der um ein gewisses Maß höher als ein erlaubbares unteres Grenzmaß der Hauptbatterie 50 ist. Der Referenzwert Woutmbref kann beispielsweise ein Wert sein, der um ein gewisses Maß kleiner als eine Nennabgabe der Hauptbatterie 50 ist.
Wenn die Spannung Vmb der Hauptbatterie 50 niedriger als der Referenzwert Vmbref bei dem Schritt S330 ist, wenn der Ladungszustand SOCmb der Hauptbatterie 50 niedriger als der Referenzwert SOCmbref bei dem Schritt S340 ist, oder wenn der Abgabegrenzwert Woutmb der Hauptbatterie 50 geringer als der Referenzwert Woutmbref bei dem Schritt S350 ist, ermittelt die HVECU 70, dass eine Abgabe einer bestimmten Menge an elektrischer Energie von der Hauptbatterie 50 für ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 nicht erlaubt wird. Die HVECU 70 stellt dann den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen auf den Wert 0 ein (Schritt S390), und sie beendet diese Routine.
Wenn die Spannung Vmb der Hauptbatterie 50 gleich dem Referenzwert Vmbref bei dem Schritt S330 ist, oder sie höher als dieser ist, der Ladungszustand SOCmb der Hauptbatterie 50 gleich dem Referenzwert SOCmbref bei dem Schritt S340 ist, oder er höher als dieser ist, und der Abgabegrenzwert Woutmb der Hauptbatterie 50 gleich dem Referenzwert Woutmbref bei dem Schritt S350 ist, oder er größer als dieser ist, ermittelt die HVECU 70, dass eine Abgabe einer bestimmten Menge an elektrischer Energie von der Hauptbatterie 50 für eine Unterstützungsaufladung der Hilfsbatterie 61 erlaubt wird, und sie überprüft nachfolgend die Einstellung des Verbrennernormalitätsmerkers Feg (Schritt S360). Wenn der Verbrennernormalitätsmerker Feg gleich dem Wert 0 ist, ermittelt die HVECU 70, dass sich der Verbrenner 22 nicht in einem normalen Zustand befindet (d.h. der Verbrenner 22 sich in einem anormalen Zustand befindet). Die HVECU 70 stellt dann den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen auf den Wert 0 ein (Schritt S390) und sie beendet diese Routine.
Wenn der Verbrennernormalitätsmerker Feg gleich dem Wert 1 bei dem Schritt S360 ist, ermittelt die HVECU 70, dass sich der Verbrenner 22 in einem normalen Zustand befindet, und vergleicht sie nachfolgend die Restmenge des Kraftstoffes Qoil mit einem Referenzwert Qoilref (Schritt S370). Der Referenzwert Qoilref ist ein Schwellwert, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob eine bestimmte Menge an elektrischer Energie zu der Hauptbatterie 50 (d.h. zu den ersten Energieleitungen 54a) durch eine Leistungserzeugung des Motors MG1 zuführbar ist, und er kann beispielsweise mehrere Liter betragen.
Wenn die Restmenge des Kraftstoffes Qoil geringer als der Referenzwert Qoilref bei dem Schritt S370 ist, ermittelt die HVECU 70, dass eine bestimmte Menge an elektrischer Energie zu der Hauptbatterie 50 (d.h. zu den ersten Energieleitungen 54a) durch eine Energieerzeugung des Motors MG1 nicht zuführbar ist. Die HVECU 70 stellt dann den Unterstützungsaufladungsermittlungsmerker Fchen auf den Wert 0 ein (Schritt S390), und sie beendet diese Routine.
Wenn die Restmenge des Kraftstoffes Qoil gleich dem Referenzwert Qoilref bei dem Schritt S370 ist, oder sie größer als dieser ist, ermittelt die HVECU 70, dass eine bestimmte Menge an elektrischer Energie zu der Hauptbatterie 50 (d.h. zu den ersten Energieleitungen 54a) durch eine Energieerzeugung des Motors MG1 zuführbar ist. Die HVECU 70 stellt dann den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen auf den Wert 1 ein (Schritt S380), und sie beendet diese Routine.
Die Bedingungen, das die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 gleich dem Referenzwert Vhbref ist, oder sie höher als dieser ist, (d.h. die Bedingung, dass die Spannung Vhb sich innerhalb des normalen Bereichs befindet) wird als eine der Bedingungen verwendet, um den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen zu dem Wert 1 einzustellen (d.h. die Erlaubnis für ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 60 vorzusehen). Dies unterdrückt, dass die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 übermäßig verringert wird, wenn ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchgeführt wird (d.h. es unterdrückt, dass die Hilfsmaschinenbatterie 56 überentladen wird). Diese Konfiguration ermöglicht demgemäß, dass ein Unterstützungsaufladen der Unter-Batterie 61 durchgeführt wird, während die Hilfsmaschinenbatterie 56 geschützt wird.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, ist dazu konfiguriert, den Haupt-DC-DC-Umwandler 58 und den Heraufsetzungs-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler 66 zu steuern, um die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitungen 54a (d.h. die elektrische Energie der Hauptbatterie 50 und die elektrische Energie, welche durch den Motor MG1 und Verwenden der Leistungsabgabe von dem Verbrenner 22 erzeugt wird) zu der Hilfsbatterie 61 über den Haupt-DC-DC-Umwandler 58, die zweiten Energieleitungen 54b, den Heraufsetzungs-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler 66 und die dritten Energieleitungen 54c zuzuführen, wenn der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen gleich dem Wert 1 ist. Dies ermöglicht, dass ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchgeführt wird. Zusätzlich wird die Bedingung, dass die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 gleich dem Referenzwert Vhbref ist, oder sie höher als dieser ist, als eine der Bedingungen verwendet, um den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen auf den Wert 1 einzustellen. Dies unterdrückt, dass die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 übermäßig verringert wird, wenn eine Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchgeführt wird (d.h. es unterdrückt, dass die Hilfsmaschinenbatterie 56 überentladen wird). Diese Konfiguration schützt demgemäß die Hilfsmaschinenbatterie 56.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform ist dazu konfiguriert, nur einmal während einer Fahrt den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen zu verwenden und das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 durchzuführen. Eine Modifikation kann dazu konfiguriert sein, den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen nicht zu verwenden (d.h. sie kann dazu konfiguriert sein, die Verarbeitung der Schritte S100 und S200 in der Unterstützungsaufladungsroutine der 2 nicht durchzuführen, und die Frequenz des Unterstützungsaufladens der Hilfsbatterie 61 muss nicht notwendigerweise auf nur einmal während einer Fahrt begrenzt sein.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform ist dazu konfiguriert, die Bedingungen, dass der Unterstützungsaufladungszeitzähler Cch größer als der Referenzwert Cchref ist, die Bedingung, dass der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen gleich dem Wert 0 ist, und die Bedingung, dass die Spannung Vsb der Hilfsbatterie 61 gleich dem Referenzwert Vsbref ist, oder sie höher als dieser ist, und der Ladungszustand SOCsb der Hilfsbatterie 61 gleich dem Referenzwert SOCsbref ist, oder er höher als dieser ist, als die Bedingung zum Beenden eines Unterstützungsaufladens der Hilfsbatterie 61 zu verwenden. Gemäß einer Modifikation kann nur ein Teil dieser Bedingungen als die Bedingung zum Beenden der Unterstützungsaufladung der Hilfsbatterie 61 verwendet werden.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform ist dazu konfiguriert, den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen einzustellen, indem die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56, der Haupt-DC-DC-Normalitätsmerker Fmdc, die Spannung Vmb, der Ladungszustand SOCmb und der Abgabegrenzwert Woutmb der Hauptbatterie 50, der Verbrennernormalitätsmerker Feg und die Restmenge des Kraftstoffs Qoil verwendet werden. Es ist jedoch lediglich notwendig, den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker einzustellen, indem zumindest die Spannung Vhb der Hilfsmaschinenbatterie 56 verwendet wird. Mit anderen Worten, der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen kann eingestellt werden, ohne zumindest einen Teil des Haupt-DC-DC-Normalitätsmerkers Fmdc, der Spannung Vmb, des Ladungszustands SOCmb und des Abgabegrenzwerts Woutmb der Hauptbatterie 50, des Verbrennernormalitätsmerkers Feg und des Restbetrags des Kraftstoffs Qoil zu verwenden. Wenn beispielsweise das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 ausführbar ist, indem die durch den Motor MG1 erzeugte elektrische Energie nicht verwendet wird, sondern indem nur die elektrische Energie von der Hauptbatterie 50 verwendet wird (d.h. wenn das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 in dem EV-Antriebsmodus ausführbar ist), kann der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen eingestellt werden, ohne den Verbrennernormalitätsmerker Feg und die Restmenge des Kraftstoffes Qoil zu verwenden. Wenn, in einem anderen Beispiel, ein Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 ausführbar ist, indem nicht die elektrische Energie von der Hauptbatterie 50 verwendet wird, sondern indem nur die durch den Motor MG1 erzeugte elektrische Energie verwendet wird (d.h. wenn die elektrische Energie, welche für das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 benötigt wird, durch nur die durch den Motor MG1 erzeugte elektrische Energie abgedeckt werden kann), kann der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen eingestellt werden, ohne die Spannung Vmb, dem Ladungszustand SOCmb und den Abgabegrenzwert Woutmb der Hauptbatterie 50 zu verwenden.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform ist dazu konfiguriert, den Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen zu dem Wert 0 einzustellen (d.h. es ist dazu konfiguriert, die Erlaubnis zum Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 nicht vorzusehen), wenn der Haupt-DC-DC-Normalitätsmerker Fmdc gleich dem Wert 0 ist, oder wenn der Verbrennernormalitätsmerker Feg gleich dem Wert 0 ist (d.h. wenn sich der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 nicht in einem normalen Zustand befindet, oder wenn sich der Verbrenner 22 nicht in einem normalen Zustand befindet). Gemäß einer Modifikation kann der Unterstützungsaufladungserlaubnismerker Fchen auf den Wert 0 eingestellt werden, wenn sich eine andere Komponente oder ein anderes System als der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 und der Verbrenner 22 nicht in einem normalen Zustand befindet, wenn beispielsweise der Heraufsetzungs-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler 66 nicht normal ist, oder wenn sich eine Kommunikation zwischen der Solar-ECU 68 und der HVECU 70 nicht in einem normalen Zustand befindet.
In dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform ist die Hilfsbatterie 61 durch die Nickelmetallhybridbatterie konfiguriert. Gemäß einer Ausführungsform kann die Hilfsbatterie 61 durch eine andere sekundäre Batterie als die Nickelmetallhybridbatterie, wie beispielsweise eine aufladbare Lithiumionenbatterie, konfiguriert sein.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform ist dazu konfiguriert, die Verbrenner-ECU 24, die Motor-ECU 40, die Batterie-ECU 52, die Solar-ECU 68 und die HVECU 70 zu beinhalten. Gemäß einer Modifikation können zumindest 2 ECUs der ECUs Verbrenner-ECU 24, Motor-ECU 40, Batterie ECU 52, Solar-ECU 68 und HVECU 70 (wie beispielsweise die Solar-ECU 68 und die HVECU 70) durch eine einzelne elektronische Steuerungseinheit konfiguriert sein.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform weist die Baueinheitenkonfiguration auf, welche die Hauptbatterie 50, die Hilfsmaschinenbatterie 56, den Haupt-DC-DC-Umwandler 58, das Solarsystem 60 und dergleichen beinhaltet. Wie es in der 4 gezeigt ist, kann ein Hybridfahrzeug 20B einer Modifikation einer Baueinheitenkonfiguration aufweisen, welche darüber hinaus einen Auflader 90, der dazu verwendet wird, die Hauptbatterie 50 mit einer elektrischen Energie von einer externen Energiequelle aufzuladen, zusätzlich zu der Hauptbatterie 50, der Hilfsmaschinenbatterie 56, dem Haupt-DC-DC-Umwandler 58, dem Solarsystem 60 und dergleichen beinhaltet. Der Auflader 90 ist mit den ersten Energieleitungen 54a verbunden. Der Auflader 90, der mit einer externen Energiequelle verbunden ist, wird durch die HVECU 70 gesteuert, um eine elektrische Energie von der externen Energiequelle zu den ersten Energieleitungen 54a (d.h. zu der Hauptbatterie 50) zuzuführen. Bei dieser modifizierten Baueinheitenkonfiguration können die Unterstützungsaufladungsroutine der 2 und die Unterstützungsaufladungserlaubnismerkereinstellungsroutine der 3 nicht nur während einer Fahrt sondern während einer Verbindung des Aufladers 90 mit der externen Energiequelle durchgeführt werden. Wenn das Unterstützungsaufladen der Hilfsbatterie 61 während einer Verbindung des Aufladers 90 mit der externen Energiequelle durchgeführt wird, werden die elektrische Energie von der Hauptbatterie 50 und die elektrische Energie von der externen Energiequelle als die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitungen 54a verwendet.
Bei dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform, das dazu konfiguriert ist, die Hauptbatterie 50, die Hilfsmaschinenbatterie 56, den Haupt-DC-DC-Umwandler 58, das Solarsystem 60 und dergleichen zu beinhalten, sind der Verbrenner 22 und der Motor MG1 über das Planetengetriebe 30 mit der Antriebswelle 36, welche mit den Antriebsrädern 39a und 39b gekoppelt ist, verbunden, und ist der Motor MG2 mit der Antriebswelle 36 verbunden. Wie es in der 5 gezeigt wird, kann bei einem Hybridfahrzeug 120 einer Modifikation, das dazu konfiguriert ist, die Hauptbatterie 50, die Hilfsmaschinenbatterie 56, den Haupt-DC-DC-Umwandler 58, das Solarsystem 60 und dergleichen zu beinhalten, ein Motor MG über ein Getriebe 130 mit einer Antriebswelle 36, welche mit den Antriebsrädern 39a und 39b gekoppelt ist, verbunden sein, und kann ein Verbrenner 22 über eine Kupplung 129 mit einer rotierenden Welle des Motors MG verbunden werden. Wie es in der 6 gezeigt ist, kann bei einem Hybridfahrzeug 220 einer anderen Modifikation, die dazu konfiguriert ist, die Hauptbatterie 50, die Hilfsmaschinenbatterie 56, den Haupt-DC-DC-Umwandler 58, das Solarsystem 60 und dergleichen zu beinhalten, ein Motor MG2 zum Antreiben mit einer Antriebswelle 36 verbunden werden, welche mit den Antriebsrädern 39a und 39b gekoppelt ist, und kann ein Motor MG1 zur Energieerzeugung bzw. Leistungserzeugung mit einer Abgabewelle eines Verbrenners 22 verbunden sein. Demgemäß kann, wie es in der 7 gezeigt wird, in einem Elektrofahrzeug 320 einer anderen Modifikation, das dazu konfiguriert ist, die Hauptbatterie 50, die Hilfsmaschinenbatterie 56, den Haupt-DC-DC- Umwandler 58, das Solarsystem 60 und dergleichen zu beinhalten, ein Motor MG zum Antreiben mit einer Antriebswelle 36 verbunden werden, welche mit den Antriebsrädern 39a und 39b gekoppelt ist.
Das Folgende beschreibt die Entsprechungsbeziehung zwischen den primären Elementen dieser Ausführungsform und den primären Elementen der in dem Kurzabriss beschriebenen Offenbarung. Die Hauptbatterie 50 der Ausführungsform entspricht der „ersten Batterie“, und die Hilfsmaschinenbatterie 56 entspricht der „zweiten Batterie“. Der Haupt-DC-DC-Umwandler 58 entspricht dem „ersten Umwandler“, und die Hilfsbatterie 61 entspricht der „dritten Batterie“. Die Solaraufladungsvorrichtung 62 entspricht der „Solaraufladungsvorrichtung“, und der Heraufsetzungs-/Herabsetzungs-DC-DC-Umwandler 66 entspricht dem „zweiten Umwandler“. Die Solar-ECU 68 und die HVECU 70 entsprechen der „Steuerungsvorrichtung“.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise für die Herstellungsindustrie von Kraftfahrzeugen anwendbar.
Ein Kraftfahrzeug ist somit dazu konfiguriert, eine erste Batterie, eine zweite Batterie, einen ersten Umwandler, der zum Herabsetzen einer elektrischen Energie der ersten Energieleitung und zum Zuführen der herabgesetzten elektrischen Energie zu einer zweiten Energieleitung, mit welcher die zweite Batterie verbunden ist, konfiguriert ist, eine dritte Batterie, eine Solaraufladungsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie unter Verwenden des Sonnenlichts zu erzeugen, und die erzeugte elektrische Energie der dritten Batterie zuzuführen, und einen zweiten Umwandler, der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie zu übertragen, die mit einer Änderung in einer Spannung zwischen der zweiten Energieleitung und der dritten Energieleitung, mit welcher die dritte Batterie verbunden ist, einhergeht. Das Kraftfahrzeug gemäß dieser Konfiguration ist dazu konfiguriert, eine Erlaubnis für ein Unterstützungsaufladen vorzusehen, welches ein Aufladen der dritten Batterie unter Verwenden einer elektrischen Energie an einer Seite der ersten Energieleitung ist, wenn eine Spannung der zweiten Batterie nicht geringer als eine vorab ermittelte Spannung ist.

Claims

Ein Kraftfahrzeug (20, 20B, 120, 220, 320) aufweisend: eine erste Batterie (50), die mit einem Motor zum Antreiben (MG2) über eine erste Energieleitung (54a) verbunden ist, eine zweite Batterie (56), die dazu konfiguriert ist, eine niedrigere Nennspannung als eine Nennspannung der ersten Batterie (50) aufzuweisen, einen ersten Umwandler (58), der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie der ersten Energieleitung (54a) herabzusetzen, und die herabgesetzte elektrische Energie einer zweiten Energieleitung (54b), mit welcher die zweite Batterie (56) verbunden ist, zuzuführen, und eine dritte Batterie (61), dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (20, 20B, 120, 220, 320) darüber hinaus aufweist: eine Solaraufladungsvorrichtung (62), die dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie unter Verwenden des Sonnenlichts zu erzeugen, und die erzeugte elektrische Energie zu der dritten Batterie (61) zuzuführen, einen zweiten Umwandler (66), der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie zu übertragen, die mit einer Änderung bezüglich einer Spannung zwischen der zweiten Energieleitung (54b) und einer dritten Energieleitung (54c), mit welcher die dritte Batterie (61) verbunden ist, einhergeht, und eine Steuerungsvorrichtung (68, 70), die dazu konfiguriert ist, eine Erlaubnis für ein Unterstützungsaufladen vorzusehen, welches ein Aufladen der dritten Batterie (61) unter Verwenden einer elektrischen Energie an einer Seite einer ersten Energieleitung (54a) ist, wenn eine Spannung der zweiten Batterie (56) nicht niedriger als eine vorab ermittelte Spannung ist.
Das Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 1, wobei dann, wenn die Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen vorgesehen ist, und auf der Basis von zumindest einer der Größen Spannung und Ladungszustand der dritten Batterie (61) ermittelt wird, dass es eine Notwendigkeit für ein Ausführen des Unterstützungsaufladens gibt, die Steuerungsvorrichtung (68,70) dazu konfiguriert ist, den ersten Umwandler (58) zu steuern, um die elektrische Energie der ersten Energieleitung (54a) zu der zweiten Energieleitung (54b) zuzuführen, und den zweiten Umwandler (66) zu steuern, um eine elektrische Energie der zweiten Energieleitung (54b) zu der dritten Energieleitung (54c) zuzuführen.
Das Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 1, wobei die dritte Batterie (61) durch eine Nickelmetallhybridbatterie konfiguriert wird.
Das Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 1, wobei die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitung (54a), welche für das Unterstützungsaufladen verwendet wird, eine elektrische Energie ist, welche eine elektrische Energie der ersten Batterie (50) beinhaltet, und die Steuerungsvorrichtung (68,70) dazu konfiguriert ist, eine Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen vorzusehen, wenn die Spannung der zweiten Batterie (56) nicht niedriger als die vorab ermittelte Spannung ist, und auf der Basis von zumindest einer der Größen Spannung, Ladungszustand, und erlaubbarer Abgabeenergie der ersten Batterie (50) ermittelt wird, dass das Unterstützungsaufladen unter Verwenden der elektrischen Energie der ersten Batterie (50) ausführbar ist.
Das Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 1, weiter aufweisend: einen Verbrenner (22), der dazu konfiguriert ist, eine Leistung unter Verwenden eines Kraftstoffs von einem Kraftstofftank (25) abzugeben, und einen Generator (MG1), der mit der ersten Energieleitung (54a) verbunden ist, und der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Energie unter Verwenden der von dem Verbrenner (22) abgegebenen Leistung zu erzeugen, wobei die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitung (54a), welche für das Unterstützungsaufladen verwendet wird, eine elektrische Energie ist, welche die durch den Generator (MG1) erzeugte elektrische Energie enthält, und die Steuerungsvorrichtung (68, 70) dazu konfiguriert ist, eine Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen vorzusehen, wenn die Spannung der zweiten Batterie (56) nicht geringer als die vorab ermittelte Spannung ist, und eine Restmenge des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank (25) nicht geringer als eine vorab ermittelte Restmenge ist.
Das Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Auflader (90), der dazu konfiguriert ist, die erste Batterie (50) über die erste Energieleitung (54a) aufzuladen, wobei eine elektrische Energie von einer externen Energiequelle verwendet wird, wobei die elektrische Energie an der Seite der ersten Energieleitung (54a), welche für das Unterstützungsaufladen verwendet wird, eine elektrische Energie ist, welche die elektrische Energie von dem Auflader (90) enthält, und die Steuerungsvorrichtung (68, 70) dazu konfiguriert ist, eine Erlaubnis für das Unterstützungsaufladen vorzusehen, wenn die Spannung der zweiten Batterie (56) nicht niedriger als die vorab ermittelte Spannung ist, und der Auflader (90) mit der externen Energiequelle verbunden ist.