DE102017218427A1

DE102017218427A1 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017218427A1
Application number: DE102017218427.2A
Authority: DE
Inventors: Hideki Kamatani
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2018-04-26
Also published as: CN107985302A; US20180111601A1; JP6428743B2; CN107985302B; US10160444B2; JP2018074681A

Abstract

Ein Fahrzeug (20) enthält eine elektrische Energiespeichervorrichtung (5), einen Elektromotor (MG2) und eine elektronische Steuereinheit (52). Die elektronische Steuereinheit (52) steuert ein Laden und Entladen der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) derart, dass ein Ladungszustand gleich einem Sollladungszustand wird, bestimmt, ob ein Grad einer Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) aufgrund einer Ungleichmäßigkeit einer Salzkonzentration gleich oder größer als ein vorbestimmter Grad ist, stellt, wenn der Grad der Verschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist und der Ladungszustand gleich oder kleiner als ein vorbestimmter angeforderter Ladungszustand ist, den Sollladungszustand derart ein, dass sich der Sollladungszustand monoton erhöht, und stellt eine Erhöhungsgröße oder eine Erhöhungsrate der monotonen Erhöhung auf größer ein, wenn der Grad der Verschlechterung größer ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug und insbesondere ein Fahrzeug, in dem eine elektrische Energiespeichervorrichtung, ein Elektromotor und eine elektronische Steuereinheit montiert sind.
Stand der Technik
Es ist ein Fahrzeug bekannt, in dem eine elektrische Energiespeichervorrichtung wie beispielsweise eine Lithiumionenbatterie, die eine positive Elektrode, die aus einem Material ausgebildet ist, das Ionen speichern und entladen kann, eine negative Elektrode, die aus einem Material ausgebildet ist, das Ionen speichern und entladen kann, und ein nichtwässriges Elektrolyt enthält, montiert ist. Die JP 2013 -125 607 A offenbart beispielsweise, dass ein Laden und Entladen einer Batterie derart gesteuert werden, dass eine elektrische Lade- und Entladeleistung der Batterie einen oberen Grenzwert nicht überschreitet, und in einem Fall, in dem ein Auswertungswert (integrierter Wert bzw. Integrationswert), der den Grad einer Verschlechterung der Batterie aufgrund einer Ungleichmäßigkeit einer Salzkonzentration der Batterie angibt, einen Schwellenwert überschreitet, die elektrische Ladeleistung der Batterie durch Verringern des oberen Grenzwertes beschränkt wird. Da es bekannt ist, dass eine Verschlechterung (Hochratenverschlechterung) der Batterie aufgrund einer Ungleichmäßigkeit der Salzkonzentration durch ein Laden mit einem großen Strom verursacht wird, wird eine Erholung von der Verschlechterung der Batterie durch Begrenzen des Ladens der Batterie erzielt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In der Technik, die in der JP 2013 - 125 607 A beschrieben ist, kann jedoch, wenn der Ladungszustand (SOC) niedrig ist, sogar dann, wenn ein Laden der Batterie begrenzt wird, eine Erholung von der Verschlechterung der Batterie nicht ausreichend erzielt werden. In einem Zustand, in dem der Ladungszustand niedrig ist, erhöhen sich die Expansion und Kontraktion der negativen Elektrode, und der Elektrolyt in einer Zelle wird wahrscheinlich herausgepresst. Aus diesem Grund tritt wahrscheinlich eine Salzkonzentrationsdifferenz innerhalb einer Zellenoberfläche auf, und die Verschlechterung der Batterie beschleunigt sich wahrscheinlich.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug erholt sich auf bessere Weise von einer Verschlechterung einer elektrischen Energiespeichervorrichtung aufgrund einer Ungleichmäßigkeit einer Salzkonzentration.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das eine elektrische Energiespeichervorrichtung, einen Elektromotor und eine elektronische Steuereinheit enthält. Der Elektromotor erzeugt Leistung für eine Fahrt in Verbindung mit einem Entladen der elektrischen Energiespeichervorrichtung und führt ein regeneratives Bremsen in Verbindung mit einem Laden der elektrischen Energiespeichervorrichtung durch. Die elektronische Steuereinheit steuert ein Laden und Entladen der elektrischen Energiespeichervorrichtung derart, dass ein Ladungszustand, der ein Verhältnis einer elektrischen Energiespeichermenge, die in der elektrischen Energiespeichervorrichtung gespeichert ist, zu einer Gesamtkapazität der elektrischen Energiespeichervorrichtung zu einem Sollladungszustand wird. Die elektronische Steuereinheit bestimmt, ob ein Grad einer Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung aufgrund einer Ungleichmäßigkeit einer Salzkonzentration gleich oder größer als ein vorbestimmter Grad ist. Die elektronische Steuereinheit stellt den Sollladungszustand derart ein, dass sich der Sollladungszustand monoton erhöht, wenn der Grad der Verschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist und der Ladungszustand gleich oder kleiner als ein vorbestimmter angeforderter bzw. geforderter Ladungszustand ist. Die elektronische Steuereinheit stellt eine Erhöhungsgröße (Größe einer Erhöhung) oder eine Erhöhungsrate (Rate einer Erhöhung) der monotonen Erhöhung auf größer ein, wenn der Grad der Verschlechterung größer ist.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung haben die Erfinder herausgefunden, dass in dem Fall, in dem sich die elektrische Energiespeichervorrichtung aufgrund einer Ungleichmäßigkeit der Salzkonzentration verschlechtert, sogar dann, wenn die elektrische Lade- und Entladeleistung beschränkt wird, eine Erhöhung des Ladungszustands die Wirkung der Wiederherstellung bzw. Erholung von einer Verschlechterung verbessert. Wenn der Grad der Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, wird daher der Sollladungszustand monoton erhöht, wodurch eine Wiederherstellung von einer Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung schnell erzielt wird. Wenn dann der Grad der Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung klein ist, da die Erhöhungsgröße oder die Erhöhungsrate in einem Fall eines monotonen Erhöhens des Sollladungszustands klein ist, ist es möglich, eine schnelle Erhöhung des Sollladungszustands zu verhindern und ein unangenehmes Gefühl für einen Fahrer aufgrund einer Lade- und Entladesteuerung der elektrischen Energiespeichervorrichtung unter Verwendung des Sollladungszustands zu verringern. Wenn der Grad der Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung groß ist, ist es möglich, die Wirkung einer Wiederherstellung bzw. Erholung von einer Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung zu verbessern, da die Erhöhungsgröße oder die Erhöhungsrate in einem Fall eines monotonen Erhöhens des Sollladungszustands groß ist. Als Ergebnis ist es möglich, eine Erholung von einer Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung aufgrund einer Ungleichmäßigkeit einer Salzkonzentration auf geeignetere Weise zu erzielen.
In dem Fahrzeug gemäß dem obigen Aspekt kann die elektronische Steuereinheit ausgelegt sein, die Erhöhungsgröße auf größer einzustellen, wenn der Grad der Verschlechterung größer ist. Die elektronische Steuereinheit kann ausgelegt sein, einen größeren Wert aus einem vorherigen Wert des Sollladungszustands und einem Wert, der durch Addieren der eingestellten Erhöhungsgröße zu einem derzeitigen Ladungszustand erhalten wird, als einen neuen Sollladungszustand einzustellen.
Gemäß dem obigen Aspekt wird die Erhöhungsgröße geeignet bestimmt, wodurch es möglich ist, den Sollladungszustand monoton zu erhöhen, während verhindert wird, dass die Differenz zwischen dem Sollladungszustand und dem derzeitigen Ladungszustand übermäßig groß wird, und ein unangenehmes Gefühl des Fahrers aufgrund der Lade- und Entladesteuerung der elektrischen Energiespeichervorrichtung, die den Sollladungszustand verwendet, weiter zu verringern.
In dem Fahrzeug gemäß dem obigen Aspekt kann die elektronische Steuereinheit ausgelegt sein, wenn ein regeneratives Bremsen des Elektromotors angefordert wird, den Sollladungszustand mit einer gegebenen Erhöhungsgröße gegenüber einem Sollladungszustand, der unmittelbar vor einem Start des regenerativen Bremsens eingestellt wurde, monoton zu erhöhen, bis die Anforderung des regenerativen Bremsens aufgehoben ist.
Gemäß dem obigen Aspekt ist es möglich, den Ladungszustand durch Laden der elektrischen Energiespeichervorrichtung mit elektrischer Leistung, die durch das regenerative Bremsen des Elektromotors erzeugt wird, schnell zu erhöhen und eine schnelle Erhöhung des Sollladungszustands vor und nach dem Start des regenerativen Bremsens zu verhindern, um ein unangenehmes Gefühl des Fahrers aufgrund einer Lade- und Entladesteuerung der elektrischen Energiespeichervorrichtung zu verringern.
In dem Fahrzeug gemäß dem obigen Aspekt kann die elektronische Steuereinheit ausgelegt sein, den Sollladungszustand mit einer kleineren Erhöhungsgröße oder einer kleineren Erhöhungsrate monoton zu erhöhen, wenn eine Differenz zwischen einem derzeitigen Ladungszustand und dem angeforderten Ladungszustand kleiner ist.
Gemäß dem obigen Aspekt wird in einem Fall, in dem die Differenz zwischen dem derzeitigen Ladungszustand und dem angeforderten Ladungszustand klein ist, angenommen, dass eine Wiederherstellung von einer Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung bis zu einem gewissen Ausmaß erfolgt ist. Aus diesem Grund wird die Erhöhungsgröße oder die Erhöhungsrate in einem Fall eines monotonen Erhöhens des Sollladungszustands klein gemacht, wodurch es möglich ist, eine schnelle Erhöhung des Sollladungszustands zu verhindern und ein unangenehmes Gefühl des Fahrers aufgrund einer Lade- und Entladesteuerung der elektrischen Energiespeichervorrichtung, die den Sollladungszustand verwendet, weiter zu verringern.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug kann außerdem eine Brennkraftmaschine enthalten. Die elektronische Steuereinheit kann ausgelegt sein, selektiv als einen Fahrmodus entweder einen Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus, bei dem eine Elektroantriebsfahrt Priorität vor einer Hybridfahrt aufweist, oder einen Hybridfahrt-Prioritätsmodus, bei dem die Hybridfahrt Priorität vor der Elektroantriebsfahrt aufweist, einzustellen, wenn der Grad der Verschlechterung kleiner als der vorbestimmte Grad ist. Die Elektroantriebsfahrt kann ein Fahrzustand sein, in dem eine Fahrt mit Leistung, die ausschließlich von dem Elektromotor in einem Zustand eingegeben und ausgegeben wird, in dem ein Betrieb der Brennkraftmaschine stoppt, durchgeführt wird. Die Hybridfahrt kann ein Fahrzustand sein, in dem eine Fahrt unter Verwendung von Leistung von der Brennkraftmaschine und Leistung, die von dem Elektromotor eingegeben und ausgeben wird, durchgeführt wird. Die elektronische Steuereinheit kann ausgelegt sein, den Hybridfahrt-Prioritätsmodus als den Fahrmodus einzustellen, wenn der Grad der Verschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist.
Gemäß dem obigen Aspekt ist es in dem Fall, in dem der Grad der Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, möglich, ein Entladen der elektrischen Energiespeichervorrichtung zu verhindern und den Ladungszustand schnell zu erhöhen, um eine Erholung von einer Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung zu erzielen.
Das Fahrzeug gemäß dem obigen Aspekt kann außerdem eine Brennkraftmaschine enthalten. Die elektronische Steuereinheit kann ausgelegt sein, in dem Fall, in dem eine Fahrt mit der Hybridfahrt ermöglicht wird, die angeforderte Fahrleistung, die zur Fahrt angefordert bzw. gefordert wird, auf der Grundlage einer Gaspedalbetriebsgröße einzustellen. Die elektronische Steuereinheit kann ausgelegt sein, eine angeforderte bzw. geforderte Lade- und Entladeleistung, die für ein Laden und Entladen der elektrischen Energiespeichervorrichtung angefordert bzw. gefordert wird, auf der Grundlage eines derzeitigen Ladungszustands und des Sollladungszustands einzustellen. Die elektronische Steuereinheit kann ausgelegt sein, die angeforderte Verbrennungsmotorleistung, die für die Brennkraftmaschine angefordert bzw. gefordert wird, auf der Grundlage der angeforderten Fahrleistung und der angeforderten Lade- und Entladeleistung einzustellen. Die elektronische Steuereinheit kann ausgelegt sein, die Brennkraftmaschine und den Elektromotor derart zu steuern, dass die angeforderte Verbrennungsmotorleistung von der Brennkraftmaschine ausgegeben wird und eine Fahrt mit der angeforderten Fahrleistung durchgeführt wird. Die elektronische Steuereinheit kann ausgelegt sein, wenn der Grad der Verschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, die angeforderte Lade- und Entladeleistung derart einzustellen, dass die Ladeleistung in einem Fall eines Ladens der elektrischen Energiespeichervorrichtung größer wird als wenn der Grad der Verschlechterung kleiner als der vorbestimmte Grad ist.
Gemäß dem obigen Aspekt ist es in dem Fall, in dem der Grad der Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, möglich, die elektrische Energiespeichervorrichtung mit einer vergleichsweise großen elektrischen Leistung zu laden und den Ladungszustand schnell zu erhöhen, um eine Wiederherstellung bzw. Erholung von einer Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung zu erzielen.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile sowie die technische und gewerbliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:

1 ein Konfigurationsdiagramm, das den Umriss der Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Beispiel der Erfindung zeigt;
2 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Fahrmoduseinstellroutine zeigt;
3 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verschlechterungsbestimmungsroutine zeigt;
4A ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine zeigt;
4B ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine zeigt;
5A ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Hybridfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine zeigt;
5B ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Hybridfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine zeigt;
6 eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Kennlinienfeldes für eine Einstellung eines angeforderten bzw. geforderten Drehmomentes;
7 eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Kennlinienfeldes zur Einstellung einer angeforderten bzw. geforderten Lade- und Entladeleistung;
8 eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels einer Betriebslinie eines Verbrennungsmotors und eines Beispiels einer Weise eines Einstellens einer Solldrehzahl und eines Sollmomentes;
9 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Sollladungszustandseinstellroutine zeigt;
10 eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Kennlinienfeldes zur Einstellung einer Basiserhöhungsgröße;
11 eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Kennlinienfeldes zur Einstellung einer Korrekturgröße;
12 eine Ansicht zur Erläuterung einer Weise einer zeitlichen Änderung eines Ladungszustands und eines Sollladungszustands, wenn eine Hochratenverschlechterung in einer Batterie auftritt; und
13 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Einstellroutine für eine angeforderte bzw. geforderte Lade- und Entladeleistung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird ein Modus zum Ausführen der Erfindung anhand eines Beispiels beschrieben.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das den Umriss der Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 als ein Beispiel der Erfindung zeigt. Wie es in der Zeichnung gezeigt ist, enthält das Hybridfahrzeug 20 des Beispiels einen Verbrennungsmotor 22, ein Planetengetriebe 30, Elektromotoren MG1, MG2, Inverter 41, 42, eine Batterie 50, eine Ladeeinrichtung 90 und eine elektronische Steuereinheit für ein Hybridfahrzeug (im Folgenden als „HVECU“ bezeichnet) 70.
Der Verbrennungsmotor 22 ist als eine Brennkraftmaschine ausgebildet, die Leistung mittels Benzin, Diesel oder ähnlichem Kraftstoff ausgibt. Der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 wird von einer elektronischen Steuereinheit für einen Verbrennungsmotor (im Folgenden als „Verbrennungsmotor-ECU“ bezeichnet) 24 gesteuert.
Auch wenn es nicht gezeigt ist, ist die Verbrennungsmotor-ECU 24 als ein Mikroprozessor mit einer CPU ausgebildet und enthält zusätzlich zu der CPU einen ROM, der ein Verarbeitungsprogramm speichert, einen RAM, der zeitweilig Daten speichert, und einen Eingangs-Ausgangs-Port sowie einen Kommunikations-Port. Signale von verschiedenen Sensoren zum Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors 22 werden über den Eingangs-Port in die Verbrennungsmotor-ECU 24 eingegeben. Als Signale werden in die Verbrennungsmotor-ECU 24 beispielsweise ein Kurbelwinkel θcr von einem Kurbelpositionssensor 23, der eine Drehposition einer Kurbelwelle 26 des Verbrennungsmotors 22 erfasst, ein Drosselventilöffnungsgrad TH von einem Drosselventilpositionssensor, der eine Position eines Drosselventils erfasst, und Ähnliches eingegeben. Verschiedene Steuersignale zum Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors 22 werden von der Verbrennungsmotor-ECU 24 über den Ausgangs-Port ausgegeben. Als Signale, die von der Verbrennungsmotor-ECU 24 ausgegeben werden, können beispielsweise ein Ansteuersteuerungssignal für einen Drosselmotor, der die Position des Drosselventils einstellt, ein Ansteuersteuerungssignal für ein Kraftstoffeinspritzventil, ein Ansteuersteuerungssignal für eine Zündspule, die in einer Zündeinrichtung angeordnet ist, und Ähnliches genannt werden. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 ist mit der HVECU 70 über den Kommunikations-Port verbunden, steuert den Betrieb des Verbrennungsmotors 22 entsprechend einem Steuersignal von der HVECU 70 und gibt Daten betreffend einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 22 nach Bedarf an die HVECU 70 aus. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 berechnet eine Drehzahl der Kurbelwelle 26, das heißt eine Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22, auf der Grundlage des Kurbelwinkels θcr von dem Kurbelpositionssensor 23.
Das Planetengetriebe 30 ist als ein Planetengetriebemechanismus mit einzelnen Ritzeln ausgebildet. Ein Rotor des Elektromotors MG1 ist mit einem Sonnenrad des Planetengetriebes 30 verbunden. Eine Antriebswelle 36, die über ein Differenzialgetriebe 38 mit den Antriebsrädern 39a, 39b gekoppelt ist, ist mit einem Hohlrad des Planetengetriebes 30 verbunden. Die Kurbelwelle 26 des Verbrennungsmotors 22 ist mit einem Träger des Planetengetriebes 30 über einen Dämpfer 28 verbunden.
Der Elektromotor MG1 ist beispielsweise als ein Synchron-Motor-Generator ausgebildet, und der Rotor ist, wie es oben beschrieben wurde, mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes 30 verbunden. Der Elektromotor MG2 ist beispielsweise als ein Synchron-Motor-Generator ausgebildet, und ein Rotor ist mit der Antriebswelle 36 verbunden. Die Inverter 41, 42 sind mit der Batterie 50 über eine elektrische Stromleitung 54 verbunden. Die Elektromotoren MG1, MG2 werden mittels Schaltsteuerung von mehreren Schaltelementen (nicht gezeigt) der Inverter 41, 42 durch eine elektronische Steuereinheit für einen Elektromotor (im Folgenden als „Elektromotor-ECU“ bezeichnet) 40 drehbar angetrieben.
Auch wenn es nicht gezeigt ist, ist die Elektromotor-ECU 40 als ein Mikroprozessor mit einer CPU ausgebildet und enthält zusätzlich zu der CPU einen ROM, der ein Verarbeitungsprogramm speichert, einen RAM, der zeitweilig Daten speichert, einen Eingangs/Ausgangs-Port und einen Kommunikations-Port. Signale von verschiedenen Sensoren zum Steuern des Antriebs der Elektromotoren MG1, MG2 werden über den Eingangs-Port in die Elektromotor-ECU 40 eingegeben. Als Signale, die in die Elektromotor-ECU 40 eingegeben werden, können beispielsweise Drehpositionen θm1, θm2 von Drehpositionserfassungssensoren 43, 44, die Drehpositionen der Rotoren der Elektromotoren MG1, MG2 erfassen, Phasenströme von Stromsensoren, die Ströme erfassen, die in den Phasen der Elektromotoren MG1, MG2 fließen, und Ähnliches genannt werden. Ein Schaltsteuerungssignal für die Schaltelemente (nicht gezeigt) der Inverter 41, 42 und Ähnliches werden von der Elektromotor-ECU 40 über den Ausgangs-Port ausgegeben. Die Elektromotor-ECU 40 ist über den Kommunikations-Port mit der HVECU 70 verbunden und steuert den Antrieb der Elektromotoren MG1, MG2 entsprechend einem Steuersignal von der HVECU 70 und gibt Daten betreffend die Antriebszustände der Elektromotoren MG1, MG2 nach Bedarf an die HVECU 70 aus. Die Elektromotor-ECU 40 berechnet Drehzahlen Nm1, Nm2 der Elektromotoren MG1, MG2 auf der Grundlage der Drehpositionen θm1, θm2 der Rotoren der Elektromotoren MG1, MG2 von den Drehpositionserfassungssensoren 43, 44.
Die Batterie 50 ist beispielsweise als ein bekannter Lithiumionenakku ausgebildet, der eine positive Elektrode, die ein aktives positives Elektrodenmaterial enthält, das zum Speichern und Entladen von Ionen in der Lage ist, eine negative Elektrode, die ein aktives negatives Elektrodenmaterial enthält, das zum Speichern und Entladen von Ionen in der Lage ist, und ein nichtwässriges Elektrolyt, das Lithiumsalz enthält, aufweist. Die Batterie 50 ist mit den Invertern 41, 42 über die elektrische Stromleitung 54 verbunden. Die Batterie 50 wird von einer elektronischen Steuereinheit für eine Batterie (im Folgenden als „Batterie-ECU“ bezeichnet) 52 verwaltet.
Auch wenn es nicht gezeigt ist, ist die Batterie-ECU 52 als ein Mikroprozessor mit einer CPU ausgebildet und enthält zusätzlich zu der CPU einen ROM, der ein Verarbeitungsprogramm speichert, einen RAM, der zeitweilig Daten speichert, einen Eingangs-Ausgangs-Port und einen Kommunikations-Port. Signale von verschiedenen Sensoren zum Verwalten der Batterie 50 werden über den Eingangs-Port in die Batterie-ECU 52 eingegeben. Als Signale, die in die Batterie-ECU 52 eingegeben werden, können beispielsweise eine Batteriespannung Vb von einem Spannungssensor 51a, der zwischen Anschlüssen der Batterie 50 angeordnet ist, ein Batteriestrom Ib von einem Stromsensor 51b, der an einem Ausgangsanschluss der Batterie 50 angebracht ist, eine Batterietemperatur Tb von einem Temperatursensor 51c, der an der Batterie 50 angebracht ist, und Ähnliches genannt werden. Die Batterie-ECU 52 ist über den Kommunikations-Port mit der HVECU 70 verbunden und gibt Daten betreffend einen Zustand der Batterie 50 nach Bedarf an die HVECU 70 aus. Die Batterie-ECU 52 berechnet einen Ladungszustand SOC auf der Grundlage eines integrierten Wertes des Batteriestromes Ib von dem Stromsensor 51b. Der Ladungszustand SOC ist ein Verhältnis der Kapazität der elektrischen Leistung, die aus der Batterie 50 entladbar ist, zu der Gesamtkapazität der Batterie 50. Die Batterie-ECU 52 berechnet außerdem Eingangs- und Ausgangsgrenzen Win, Wout als erlaubte maximale elektrische Lade- und Entladeleistung zum Ermöglichen eines Ladens und Entladens der Batterie 50 auf der Grundlage der Batterietemperatur Tb und des Ladungszustands SOC.
Die Ladeeinrichtung 90 ist an der elektrischen Stromleitung 54 angebracht, mit der die Batterie 50 verbunden ist, und wandelt elektrische Wechselstrom leistung von einer externen Energieversorgung 100 in elektrische Gleichstromleistung um und lädt die Batterie 50 durch Verbinden eines fahrzeugseitigen Steckers 52 mit einem Stecker 102 der externen Energieversorgung 100 auf der Seite der externen Energieversorgung. Auch wenn es nicht gezeigt ist, enthält die Ladeeinrichtung 90 ein Relais zum Laden, das die elektrische Stromleitung 54 und den fahrzeugseitigen Stecker 92 miteinander verbindet oder die Verbindung unterbricht, einen AC/DC-Wandler, der elektrische Wechselstromleistung von der externen Energieversorgung 100 in elektrische Gleichstromleistung umwandelt, einen DC/DC-Wandler, der eine Spannung einer elektrischen Gleichstromleistung, die von dem AC/DC-Wandler umgewandelt wurde, umwandelt und die Spannung der elektrischen Stromleitung 54 zuführt, und Ähnliches.
Auch wenn es nicht gezeigt ist, ist die HVECU 70 als ein Mikroprozessor mit einer CPU ausgebildet und enthält zusätzlich zu der CPU einen ROM, der ein Verarbeitungsprogramm speichert, einen RAM, der zeitweilig Daten speichert, einen Eingangs-Ausgangs-Port und einen Kommunikations-Port. Signale von verschiedenen Sensoren werden über den Eingangs-Port in die HVECU 70 eingegeben. Als Signale, die in die HVECU 70 eingegeben werden, können beispielsweise ein Zündsignal von einem Zündschalter 80, eine Schaltposition SP von einem Schaltpositionssensor 82, der eine Betriebsposition eines Schalthebels 81 erfasst, eine Gaspedalbetriebsgröße Acc von einem Gaspedalpositionssensor 84, der eine Betätigungsgröße eines Gaspedals 83 erfasst, eine Bremspedalposition BP von einem Bremspedalpositionssensor 86, der eine Betätigungsgröße eines Bremspedals 85 erfasst, eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 und Ähnliches genannt werden. Ein Steuersignal für die Ladeeinrichtung 90 und Ähnliches werden von der HVECU 70 über den Ausgangs-Port ausgegeben. Wie es oben beschrieben wurde, ist die HVECU 70 mit der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Elektromotor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 über den Kommunikations-Port verbunden und tauscht verschiedene Steuersignale oder Daten mit der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Elektromotor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 aus.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Beispiels, das wie oben beschrieben ausgebildet ist, wird ein angefordertes Drehmoment, das an die Antriebswelle 36 auszugeben ist, auf der Grundlage der Gaspedalbetriebsgröße Acc entsprechend der Betätigungsgröße des Gaspedals 83 durch den Fahrer und der Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet, und die Betriebe des Verbrennungsmotors 22, des Elektromotors MG1 und des Elektromotors MG2 werden derart gesteuert, dass die angeforderte Leistung, die dem angeforderten Drehmoment entspricht, an die Antriebswelle 36 ausgegeben wird. Die Betriebssteuerung des Verbrennungsmotors 22, des Elektromotors MG1 und des Elektromotors MG2 enthält einen Drehmomentumwandlungsbetriebsmodus, in dem der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 derart gesteuert wird, dass eine Leistung, die der angeforderten Leistung entspricht, von dem Verbrennungsmotor 22 ausgegeben wird, und die Betriebe des Elektromotors MG1 und des Elektromotors MG2 derart gesteuert werden, dass sämtliche Leistung, die von dem Verbrennungsmotor 22 ausgegeben wird, einer Drehmomentumwandlung durch das Planetengetriebe 30, den Elektromotor MG1 und den Elektromotor MG2 unterzogen wird und an die Antriebswelle 36 ausgegeben wird, einen Lade- und Entladebetriebsmodus, in dem der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 derart gesteuert wird, dass die Leistung, die der Summe aus der angeforderten Leistung und der elektrischen Leistung zum Laden und Entladen der Batterie 50 entspricht, von dem Verbrennungsmotor 22 ausgegeben wird und der Antrieb des Elektromotors MG1 und des Elektromotors MG2 derart gesteuert wird, dass sämtliche oder ein Teil der Leistung, die von dem Verbrennungsmotor 22 ausgegeben wird, einhergehend mit einem Laden und Entladen der Batterie 50 einer Drehmomentumwandlung durch das Planetengetriebe 30, den Elektromotor MG1 und den Elektromotor MG2 unterzogen wird und die angeforderte Leistung an die Antriebswelle 36 ausgegeben wird, einen Elektromotorbetriebsmodus, in dem eine Betriebssteuerung derart durchgeführt wird, dass der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 stoppt und Leistung, die der angeforderten Leistung entspricht, von dem Elektromotor MG2 an die Antriebswelle 36 ausgegeben wird, und Ähnliches. Da sowohl der Drehmomentumwandlungsbetriebsmodus als auch der Lade- und Entladebetriebsmodus Modi sind, in denen der Verbrennungsmotor 22 und die Elektromotoren MG1, MG2 derart gesteuert werden, dass die angeforderte Leistung an die Antriebswelle 36 mit dem Betrieb des Verbrennungsmotors 22 einhergehend ausgegeben wird, können im Folgenden beide Modi gemeinsam als Verbrennungsmotorbetriebsmodus betrachtet werden.
Das Hybridfahrzeug 20 des Beispiels führt eine Lade- und Entladesteuerung der Batterie 50 durch, um den Ladungszustand SOC der Batterie 50 während einer Fahrt in einem Ausmaß zu verringern, dass dieser für einen Start des Verbrennungsmotors 22 ausreichend ist, wenn das Zuhause oder ein im Voraus eingestellter Ladepunkt erreicht wird. Nach einem Systemstopp des Fahrzeugs zuhause oder an dem im Voraus eingestellten Ladepunkt wird der fahrzeugseitige Stecker 92 der Ladeeinrichtung 90 mit dem Stecker 102 der externen Energieversorgung 100 auf der Seite der externen Energieversorgung verbunden, und der DC/DC-Wandler und der AC/DC-Wandler (nicht gezeigt) der Ladeeinrichtung 90 werden gesteuert, um die Batterie 50 mit elektrischer Leistung von der externen Energieversorgung 100 in einen Vollladungszustand oder einen vorbestimmten Ladungszustand, der niedriger als der Vollladungszustand ist, zu bringen.
Im Folgenden wird eine Verarbeitung zum Einstellen eines Fahrmodus für eine derartige Lade- und Entladesteuerung der Batterie 50 beschrieben. Die Einstellung eines Fahrmodus wird dadurch durchgeführt, dass entweder ein Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus, in dem eine Fahrt (Elektroantriebsfahrt) in dem Elektromotorbetriebsmodus mit Priorität durchgeführt wird, oder ein Hybridfahrt-Prioritätsmodus, in dem eine Fahrt (Hybridfahrt) in dem Verbrennungsmotorbetriebsmodus mit Priorität durchgeführt wird, durchgeführt wird. 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Fahrmoduseinstellroutine zeigt, die von der CPU der HVECU 70 ausgeführt wird. Die oben beschriebene Routine wird in vorbestimmten Intervallen (beispielsweise alle mehrere Millisekunden) nach dem Start des Systems wiederholt ausgeführt.
In dem Fall, in dem die Fahrmoduseinstellroutine ausgeführt wird, empfängt die CPU der HVECU 70 zunächst den Ladungszustand SOC der Batterie 50, der von der Batterie-ECU 52 berechnet wird (Schritt S100). Anschließend wird bestimmt, ob ein derzeitiger Fahrmodus ein Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus (EV) oder ein Hybridfahrt-Prioritätsmodus (HV) ist (Schritt S110). In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der derzeitige Fahrmodus der Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus ist, wird bestimmt, ob der eingegebene Ladungszustand SOC der Batterie 50 kleiner als ein Fahrmoduswechselschwellenwert Sref ist (Schritt S120), wobei, wenn der Ladungszustand SOC gleich oder größer als der Fahrmoduswechselschwellenwert Sref ist, der Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus aufrechterhalten wird, wenn der Ladungszustand SOC kleiner als der Fahrmoduswechselschwellenwert Sref ist, der Hybridfahrt-Prioritätsmodus eingestellt wird (Schritt S130), und dann die Fahrmoduseinstellroutine endet. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der derzeitige Fahrmodus der Hybridfahrt-Prioritätsmodus ist, wird bestimmt, ob der eingegebene Ladungszustand SOC der Batterie 50 gleich oder größer als ein Wert (Sref + α) ist, der durch Addieren eines vorbestimmten Verhältnisses α zu dem Fahrmoduswechselschwellenwert Sref erhalten wird (Schritt S140). Wenn der Ladungszustand SOC kleiner als der Wert ist, der durch Addieren des vorbestimmten Verhältnisses α zu dem Fahrmoduswechselschwellenwert Sref erhalten wird, wird der Hybridfahrt-Prioritätsmodus aufrechterhalten; wenn der Ladungszustand SOC gleich oder größer als der Wert ist, der durch Addieren des vorbestimmten Verhältnisses α zu dem Fahrmoduswechselschwellenwert Sref erhalten wird, wird der Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus eingestellt (Schritt S150); und dann endet die Fahrmoduseinstellroutine. Das vorbestimmte Verhältnis α schafft eine Hysterese, um ein häufiges Wechseln des Fahrmodus zu verhindern, wenn der Ladungszustand SOC nahe bei dem Fahrmoduswechselschwellenwert Sref liegt, und kann geeignet eingestellt werden. Der Fahrmoduswechselschwellenwert Sref wird normalerweise als ein erster Ladungszustand Sref1 (beispielsweise 10%, 15% oder Ähnliches) bestimmt, der derart niedrig ist, dass ein Start des Verbrennungsmotors 22 möglich ist. Wie es oben beschrieben wurde, wird jedoch in einem Fall, in dem eine vorbestimmte Verschlechterung in der Batterie 50 auftritt, der Fahrmoduswechselschwellenwert Sref in einen zweiten Ladungszustand Sref2 (beispielsweise 50%, 60% oder Ähnliches) geändert, der vergleichsweise hoch ist, bis eine Wiederherstellung von der Verschlechterung erzielt ist, und es wird eine Einstellung des Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus, das heißt eine Verringerung des Ladungszustands SOC aufgrund einer elektrisch angetriebenen Fahrt, verhindert.
Im Folgenden wird eine Verarbeitung zum Bestimmen, ob eine vorbestimmte Verschlechterung in der Batterie 50 auftritt bzw. aufgetreten ist, beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verschlechterungsbestimmungsroutine zeigt, die von der CPU der HVECU 70 ausgeführt wird. Die oben beschriebene Routine wird in vorbestimmten Intervallen (beispielsweise alle mehrere Millisekunden) nach dem Start des Systems wiederholt ausgeführt. In dem Fall, in dem die Verschlechterungsbestimmungsroutine ausgeführt wird, berechnet die CPU der HVECU 70 zunächst einen Auswertungswert ΣD zum Auswerten eines Grades einer Verschlechterung der Batterie 50 (Schritt S200).
Der Auswertungswert ΣD dient zum Auswerten des Grades der Verschlechterung (im Folgenden als Hochratenverschlechterung bezeichnet) aufgrund einer Ungleichmäßigkeit einer Salzkonzentration der Batterie 50 in Verbindung mit einem Laden und Entladen der Batterie 50 und wird insbesondere wie folgt berechnet. Zunächst wird eine Beschädigungsgröße D der Batterie 50 unter Verwendung der Gleichung (1) berechnet. In der Gleichung (1) ist D(N) eine Beschädigungsgröße, die zu dem derzeitigen Zeitpunkt berechnet wird, D(N-1) ist eine Beschädigungsgröße, die einen Zyklus Δt zuvor berechnet wurde, A ist ein Vergesslichkeitskoeffizient, B ist ein Stromkoeffizient, C ist ein Grenzschwellenwert und Ib ist ein Batteriestrom (ein positiver Wert zum Entladen und ein negativer Wert zum Laden).
$D (N) = D (N - 1) - A \times Δ t \times D (N - 1) + B/C \times lb \times Δ t$
In der Gleichung (1) ist der zweite Ausdruck A × Δt × D(N-1) auf der rechten Seite ein Verringerungsausdruck der Beschädigungsgröße D und ist eine Komponente, wenn eine Ungleichheit der Salzkonzentration entspannt ist. Der Vergesslichkeitskoeffizient A ist ein Koeffizient, der einer Diffusionsrate von Ionen in dem Elektrolyt entspricht, und wird durch den Ladungszustand SOC oder die Batterietemperatur Tb bestimmt. In dem Fall, in dem die Batterietemperatur Tb identisch ist, wird der Vergesslichkeitskoeffizient A auf einen kleineren Wert eingestellt, wenn der Ladungszustand SOC niedriger ist. In dem Fall, in dem der Ladungszustand SOC identisch ist, wird der Vergesslichkeitskoeffizient A auf einen kleineren Wert eingestellt, wenn die Batterietemperatur Tb niedriger ist.
In der Gleichung (1) ist der dritte Ausdruck B/C × Ib × Δt auf der rechten Seite ein Erhöhungsausdruck der Beschädigungsgröße D und ist eine Komponente, wenn die Ungleichmäßigkeit der Salzkonzentration fortschreitet. Der Stromkoeffizient B oder der Grenzschwellenwert C werden durch den Ladungszustand SOC oder die Batterietemperatur Tb bestimmt. Insbesondere wird in dem Fall, in dem die Batterietemperatur Tb identisch ist, der Grenzschwellenwert C auf einen kleineren Wert eingestellt, wenn der Ladungszustand SOC niedriger ist. In dem Fall, in dem der Ladungszustand SOC identisch ist, wird der Grenzschwellenwert C auf einen kleineren Wert eingestellt, wenn die Batterietemperatur Tb niedriger ist.
Auf diese Weise wird die Beschädigungsgröße D unter Berücksichtigung des Fortschreitens und der Lockerung bzw. Verringerung der Ungleichmäßigkeit der Salzkonzentration berechnet, wodurch es möglich ist, eine Änderung (Erhöhung oder Verringerung) der Ungleichmäßigkeit der Salzkonzentration geeignet zu bestätigen bzw. erfassen.
In dem Fall, in dem die Beschädigungsgröße D berechnet ist, wird der Auswertungswert ΣD auf der Grundlage der berechneten Beschädigungsgröße D unter Verwendung der Gleichung (2) berechnet. In der Gleichung (2) ist ΣD(N) ein Auswertungswert, der zu dem derzeitigen Zeitpunkt berechnet wird, ΣD(N-1) ist ein Auswertungswert, der den Zyklus Δt zuvor berechnet wurde, und a ist ein Abschwächungskoeffizient. Der Abschwächungskoeffizient a dient zum Berücksichtigen, dass die Ungleichmäßigkeit der Salzkonzentration mit einer zeitlichen Diffusion von Ionen abgeschwächt wird, und wird als ein Wert bestimmt, der größer als ein Wert von Null und kleiner als ein Wert von 1 ist.
$Σ D (N) = a \times Σ D (N - 1) + D (N)$
In dem Fall, in dem die Batterie 50 überentladen wird, erhöht sich der Auswertungswert ΣD in einer positiven Richtung (positiver Wert) mit einer Erhöhung der Ungleichmäßigkeit der Salzkonzentration aufgrund des Überentladens. In dem Fall, in dem die Batterie 50 überladen wird, erhöht sich der Auswertungswert ΣD in einer negativen Richtung (negativer Wert) mit einer Erhöhung der Ungleichmäßigkeit der Salzkonzentration aufgrund des Überladens. Wie es oben beschrieben wurde, wird, da der Vergesslichkeitskoeffizient A und der Grenzschwellenwert C kleinere Werte werden, der Absolutwert von B/C × Ib × Δt, der der Erhöhungsausdruck der Beschädigungsgröße ist, groß, wenn der Ladungszustand SOC niedriger ist, der Absolutwert von A × Δtx D(N-1), der der Verringerungsausdruck der Beschädigungsgröße D ist, wird klein, und der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD wird groß. Das heißt, in dem Fall, in dem ein Laden und Entladen der Batterie 50 in einem Zustand wiederholt werden, in dem der Ladungszustand SOC niedrig ist, wird die Hochratenverschlechterung beschleunigt. In diesem Fall ist es möglich, eine schnelle Wiederherstellung von der Hochratenverschlechterung zu erzielen, da eine Erhöhung der Beschädigungsgröße D klein wird und eine Verringerung der Beschädigungsgröße D durch Erhöhen des Ladungszustands SOC groß wird. Das Berechnungsverfahren des Auswertungswertes zum Auswerten des Grades der Hochratenverschlechterung ist nicht auf das oben beschriebene Verfahren beschränkt, und es kann ein beliebiges Verfahren verwendet werden, solange wie der Grad der Hochratenverschlechterung basierend auf einer Wiederholung des Ladens und Entladens der Batterie 50 mit einem niedrigen Ladungszustand ausgewertet werden kann.
In dem Fall, in dem der Auswertungswert ΣD auf diese Weise berechnet ist, wird bestimmt, ob der Absolutwert des berechneten Auswertungswertes ΣD größer als ein Schwellenwert K ist (Schritt S210). Wenn der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD nicht größer als der Schwellenwert K ist, wird bestimmt, dass der Grad der Hochratenverschlechterung kleiner als ein vorbestimmter Grad ist, ein Verschlechterungs-Flag Fdet wird auf einen Wert von 0 eingestellt (Schritt S220), der Fahrmoduswechselschwellenwert Sref wird auf den oben beschriebenen ersten Ladungszustand Sref1 (beispielsweise 10%, 15% oder Ähnliches) eingestellt (Schritt S230), und dann endet die Verschlechterungsbestimmungsroutine. Wenn der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD größer als der Schwellenwert K ist, wird bestimmt, dass der Grad der Hochratenverschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, das Verschlechterungs-Flag Fdet wird auf einen Wert von 1 eingestellt (Schritt S240), der Fahrmoduswechselschwellenwert Sref wird auf den oben beschriebenen zweiten Ladungszustand Sref2 (einen Wert von gleich oder größer als ein angeforderter Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq, beispielsweise 50%, 60% oder Ähnliches) eingestellt (Schritt S250), und dann endet die Verschlechterungsbestimmungsroutine.
Im Folgenden wird ein Betrieb des Hybridfahrzeugs 20 des Beispiels während einer Fahrt in dem Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus oder dem Hybridfahrt-Prioritätsmodus beschrieben. Die 4A und 4B sind Flussdiagramme, die ein Beispiel einer Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus-Antriebssteuerroutine zeigen, die von der HVECU 70 ausgeführt wird, wenn der Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus eingestellt ist. Die 5A und 5B sind Flussdiagramme, die ein Beispiel einer Hybridfahrt-Prioritätsmodus-Antriebssteuerroutine zeigen, die von der HVECU 70 ausgeführt wird, wenn der Hybridfahrt-Prioritätsmodus eingestellt ist. Jede der Routinen wird in vorbestimmten Intervallen (beispielsweise alle mehrere Millisekunden) wiederholt ausgeführt, wenn der entsprechende Fahrmodus eingestellt ist. Zunächst wird eine Antriebssteuerung während einer Fahrt in dem Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus beschrieben, und danach wird eine Antriebssteuerung während einer Fahrt in dem Hybridfahrt-Prioritätsmodus beschrieben.
In dem Fall, in dem die Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus-Antriebssteuerroutine der 4A und 4B ausgeführt wird, führt die CPU der HVECU 70 zunächst eine Verarbeitung zum Empfangen von Daten zur Steuerung, beispielsweise der Gaspedalbetriebsgröße Acc von dem Gaspedalpositionssensor 84, der Bremspedalposition BP von dem Bremspedalpositionssensor 86, der Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88, der Drehzahlen Nm1, Nm2 der Elektromotoren MG1, MG2, des Ladungszustands SOC der Batterie 50 und der Eingangs- und Ausgangsgrenzen Win, Wout der Batterie 50 aus (Schritt S300). Für die Drehzahlen Nm1, Nm2 der Elektromotoren MG1, MG2 werden Werte, die auf der Grundlage der Drehpositionen der Rotoren der Elektromotoren MG1, MG2, die von den Drehpositionserfassungssensoren 43, 44 erfasst werden, berechnet werden, mittels Kommunikation von der Elektromotor-ECU 40 eingegeben. Für den Ladungszustand SOC der Batterie 50 wird ein Wert, der auf der Grundlage des Batteriestromes Ib der Batterie 50 berechnet wird, mittels Kommunikation von der Batterie-ECU 52 eingegeben. Für die Eingangs- und Ausgangsgrenzen Win, Wout der Batterie 50 werden Werte, die auf der Grundlage der Batterietemperatur Tb der Batterie 50 und des Ladungszustands SOC der Batterie 50 eingestellt werden, mittels Kommunikation von der Batterie-ECU 52 eingegeben.
In dem Fall, in dem Daten auf diese Weise eingegeben sind, werden das angeforderte Drehmoment Tr*, das an die Antriebswelle 36 auszugeben ist, die mit den Antriebsrädern 39a, 39b gekoppelt ist, als ein Drehmoment, das für das Fahrzeug angefordert wird, und eine Leistung zur Fahrt Pdrv*, die für das Fahrzeug zur Fahrt angefordert wird, auf der Grundlage der eingegebenen Gaspedalbetriebsgröße Acc, der eingegebenen Bremspedalposition BP und der eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V eingestellt (Schritt S310). In dem Beispiel wird das angeforderte Drehmoment Tr* durch im Voraus Bestimmen der Beziehung zwischen der Gaspedalbetriebsgröße Acc, der Bremspedalposition BP, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem angeforderten Drehmoment Tr* und Speichern der Beziehung in dem ROM als ein Kennlinienfeld für eine Einstellung eines angeforderten Drehmomentes und in dem Fall, in dem die Gaspedalbetriebsgröße Acc, die Bremspedalposition BP und die Fahrzeuggeschwindigkeit V gegeben sind, durch Herleiten des entsprechenden angeforderten Drehmomentes Tr* anhand des gespeicherten Kennlinienfeldes eingestellt. 6 zeigt ein Beispiel des Kennlinienfeldes für die Einstellung eines angeforderten Drehmomentes. Hinsichtlich des angeforderten Drehmomentes Tr* gibt ein positiver Wert ein Antriebsmoment an und ein negativer Wert gibt ein Bremsmoment an. Die Leistung zur Fahrt Pdrv* kann als Summe aus einem Wert, der durch Multiplizieren des eingestellten angeforderten Drehmomentes Tr* mit einer Drehzahl Nr der Antriebswelle 36 erhalten wird, mit einem Verlust Loss berechnet werden. Die Drehzahl Nr der Antriebswelle 36 kann auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V oder auf der Grundlage einer Drehzahl Nm des Elektromotors MG2 erhalten werden.
Anschließend wird ein kleinerer Wert aus dem eingegebenen Ladungszustand SOC und einem oberen Grenzwert Slim (beispielsweise 80%, 85% oder Ähnliches), der im Voraus bestimmt wird, als ein Sollladungszustand SOC* eingestellt (Schritt S312). Dann wird ein Wert, der durch Multiplizieren der Ausgangsgrenze Wout der Batterie 50 mit einem Umwandlungskoeffizienten kw zum Umwandeln von elektrischer Leistung in Leistung eines Antriebssystems erhalten wird, als ein Schwellenwert Pstart zum Starten des Verbrennungsmotors 22 eingestellt (Schritt S320).
Anschließend wird eine angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* als Leistung zum Laden und Entladen der Batterie 50 auf der Grundlage des eingestellten Sollladungszustands SOC* und des eingegebenen Ladungszustands SOC eingestellt (Schritt S322). Die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* wird unter Verwendung eines Kennlinienfeldes zum Einstellen einer angeforderten Lade- und Entladeleistung eingestellt. 7 zeigt ein Beispiel des Kennlinienfeldes zum Einstellen der angeforderten Lade- und Entladeleistung. Wie es in der Zeichnung gezeigt ist, wird, wenn der Ladungszustand SOC größer als ein Steuerbereich (beispielsweise ein Bereich von +/- 5% oder 10% von dem Sollladungszustand SOC* oder Ähnliches), der um den Sollladungszustand SOC* zentriert ist, ist, die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* auf eine Leistung (Entladeleistung) mit einem positiven Wert eingestellt, wobei der Absolutwert größer wird, um die Differenz zwischen einem oberen Grenzwert des Steuerbereiches und dem Ladungszustand SOC aufzuheben bzw. zu eliminieren, wenn die Differenz größer wird. Wenn der Ladungszustand SOC kleiner als der Steuerbereich ist, wird die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* auf eine Leistung (Ladeleistung) mit einem negativen Wert eingestellt, wobei deren Absolutwert größer wird, um die Differenz zwischen einem unteren Grenzwert des Steuerbereiches und dem Ladungszustand SOC aufzuheben bzw. zu eliminieren, wenn die Differenz größer wird. Die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* wird auf diese Weise eingestellt, wodurch es sogar dann, wenn der Ladungszustand SOC außerhalb des Steuerbereiches liegt, der um den Sollladungszustand SOC* zentriert ist, möglich ist, zu bewirken, dass der Ladungszustand SOC innerhalb des Steuerbereiches liegt. Eine Einstellung der angeforderten Lade- und Entladeleistung Pb* derart, dass der Ladungszustand SOC innerhalb des Steuerbereiches liegt, der um den Sollladungszustand SOC* zentriert ist, und nicht des Sollladungszustands SOC*, dient zum Unterdrücken eines häufigen Ladens und Entladens. In dem Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus wird, wenn der Ladungszustand SOC gleich oder kleiner als ein oberer Grenzwert Slim ist, ein Wert von 0 als die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* eingestellt, da der Ladungszustand SOC als der Sollladungszustand SOC* eingestellt wird, wie er ist.
In dem Fall, in dem die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* auf diese Weise eingestellt wird, wird ein Wert, der durch Subtrahieren der angeforderten Lade- und Entladeleistung Pb* (ein negativer Wert zum Laden) von der Leistung zur Fahrt Pdrv* erhalten wird, als angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* eingestellt, die eine Leistung ist, die von dem Verbrennungsmotor 22 gefordert wird (Schritt S324), und es wird bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor 22 in Betrieb oder während eines Betriebsstopps befindet (Schritt S330). Wenn sich der Verbrennungsmotor 22 während des Betriebsstopps befindet, wird bestimmt, ob die eingestellte Leistung zur Fahrt Pdrv* gleich oder kleiner als ein Schwellenwert Pstart ist (Schritt S340). Wenn die Leistung zur Fahrt Pdrv* gleich oder kleiner als der Schwellenwert Pstart ist, wird bestimmt, dass die Elektroantriebsfahrt fortgesetzt werden kann, ein Wert von 0 wird als Drehmomentbefehl Tm1* des Elektromotors MG1 eingestellt (Schritt S350), das angeforderte Drehmoment Tr* wird als Drehmomentbefehl Tm2* eingestellt, das von dem Elektromotor MG2 auszugeben ist (Schritt S360), die eingestellten Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* werden an die Elektromotor-ECU 40 übertragen (Schritt S370), und dann endet diese Routine. Die Elektromotor-ECU 40, die die Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* empfängt, führt eine Schaltsteuerung der Schaltelemente (nicht gezeigt) der Inverter 41, 42 derart durch, dass ein Drehmoment entsprechend der Drehmomentbefehle Tm1* Tm2* von den Elektromotoren MG1, MG2 ausgegeben wird. Durch eine derartige Steuerung wird das angeforderte Drehmoment Tr* von dem Elektromotor MG2 an die Antriebswelle 36 ausgegeben, um eine Fahrt durchzuführen, das heißt, um eine Fahrt mit der Elektroantriebsfahrt durchzuführen. Wenn das angeforderte Drehmoment Tr* kleiner als ein Wert von 0 ist, wird der Drehmomentbefehl Tm2* des Elektromotors MG2 kleiner als der Wert von 0, das Bremsmoment durch das regenerative Bremsen des Elektromotors MG2 wird an die Antriebswelle 36 ausgegeben, um eine Verzögerungsfahrt durchzuführen, und die Batterie 50 wird mit der elektrischen Leistung, die von dem Elektromotor MG2 erzeugt wird, geladen.
In Schritt S340 wird in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Leistung zur Fahrt Pdrv* größer als der Schwellenwert Pstart ist, der Verbrennungsmotor 22 gestartet (Schritt S390). In dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor 22 gestartet wird, werden eine Solldrehzahl Ne* und ein Sollmoment Te* als ein Betriebspunkt, bei dem der Verbrennungsmotor 22 zu betreiben ist, auf der Grundlage der eingestellten angeforderten Verbrennungsmotorleistung Pe* und einer Betriebslinie zum effizienten Betreiben des Verbrennungsmotors 22 eingestellt (Schritt S420). 8 zeigt ein Beispiel der Betriebslinie des Verbrennungsmotors 22 und eine Art zum Einstellen der Solldrehzahl Ne* und des Sollmomentes Te* Wie es in der Zeichnung gezeigt ist, können die Solldrehzahl Ne* und das Sollmoment Te* durch einen Schnittpunkt der Betriebslinie mit einer Kurve, bei der die angeforderte Leistung Pe* (Ne* × Te*) konstant ist, erhalten werden.
Anschließend wird eine Solldrehzahl Nm1* des Elektromotors MG1 unter Verwendung der Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 22, der Drehzahl Nm2 des Elektromotors MG2 und einem Übersetzungsverhältnis (der Anzahl der Zähne des Sonnenrads zu der Anzahl der Zähne des Hohlrads) ρ des Planetengetriebes 30 anhand der Gleichung (1) berechnet, und der Drehmomentbefehl Tm1*, der von dem Elektromotor MG1 auszugeben ist, wird auf der Grundlage der berechneten Solldrehzahl Nm1* und einer Eingangsdrehzahl Nm1 des Elektromotors MG1 anhand der Gleichung (2) berechnet (Schritt S430). Die Gleichung (1) ist ein Ausdruck einer dynamischen Beziehung für die Drehelemente des Planetengetriebes 30. Die Gleichung (2) ist ein Ausdruck der Beziehung einer Rückkopplungssteuerung zum Drehen des Elektromotors MG1 mit der Solldrehzahl Nm1*, und in der Gleichung (2) ist „k1“ in dem zweiten Ausdruck bzw. Term auf der rechten Seite eine Verstärkung eines Proportionalterms, und „k2“ in dem dritten Ausdruck bzw. Term auf der rechten Seite ist eine Verstärkung eines Integralterms.
$Nm1 * = Ne * \cdot (1 + ρ) / ρ− Nm2/ ρ$
$Tm1 * = ρ \cdot Te * / (1 + ρ) + k 1 (Nm1 * - Nm1) + k2 \int (Nm1 * - Nm1) dt$
In dem Fall, in dem der Drehmomentbefehl Tm1* des Elektromotors MG1 eingestellt ist, wird ein zeitweiliges Motormoment Ttmp, das ein zeitweiliger Wert des Drehmomentes ist, das von dem Elektromotor MG2 auszugeben ist, durch Addieren eines Wertes, der durch Teilen des Drehmomentbefehls Tm1* durch das Übersetzungsverhältnis ρ des Planetengetriebes 30 erhalten wird, zu dem eingestellten angeforderten Drehmoment Tr* anhand der Gleichung (3) berechnet (Schritt S440). Anschließend werden die Differenzen zwischen den Eingangs- und Ausgangsgrenzen Win, Wout der Batterie 50 und dem elektrischen Energieverbrauch (erzeugte elektrische Energie) des Elektromotors MG1, der durch Multiplizieren des eingestellten Drehmomentbefehls Tm1* mit der derzeitigen Drehzahl Nm1 des Elektromotors MG1 erhalten wird, durch die Drehzahl Nm2 des Elektromotors MG2 geteilt. Damit werden Drehmomentgrenzen Tmax, Tmin als obere und untere Grenzen des Drehmomentes, das von dem Elektromotor MG2 ausgegeben werden kann, anhand der Gleichungen (4) und (5) berechnet (Schritt S450). Dann wird das eingestellte zeitweilige Motormoment Ttmp auf die Drehmomentgrenzen Tmax, Tmin anhand der Gleichung (6) begrenzt, um den Drehmomentbefehl Tm2* des Elektromotors MG2 einzustellen (Schritt S460), die Solldrehzahl Ne* und das Sollmoment Te* des Verbrennungsmotors 22 werden an die Verbrennungsmotor-ECU 24 übertragen, und die Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* der Elektromotoren MG1, MG2 werden an die Elektromotor-ECU 40 übertragen (Schritt S470), und dann endet die Routine. Die Verbrennungsmotor-ECU 24, die die Solldrehzahl Ne* und das Sollmoment Te* empfängt, führt eine Kraftstoffeinspritzsteuerung bzw. -regelung, eine Zündsteuerung bzw. -regelung und eine Luftansaugmengeneinstellsteuerung bzw. - regelung und Ähnliches des Verbrennungsmotors 22 derart durch, dass der Verbrennungsmotor 22 bei einem Betriebspunkt (Sollbetriebspunkt) betrieben wird, der durch die Solldrehzahl Ne* und das Sollmoment Te* definiert wird. Die Elektromotor-ECU 40, die die Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* empfängt, führt die Schaltsteuerung der Schaltelemente (nicht gezeigt) der Inverter 41, 42 derart durch, dass das Drehmoment entsprechend den Drehmomentbefehlen Tm1*, Tm2* von den Elektromotoren MG1, MG2 ausgegeben wird. Damit wird eine Hybridfahrt ermöglicht, bei der die Leistung zur Fahrt Pdrv* (angefordertes Drehmoment Tr*) an die Antriebswelle 36 ausgegeben wird, während die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* von dem Verbrennungsmotor 22 ausgegeben wird. Es wird der Fall, in dem der Verbrennungsmotor 22 bei dem Betriebspunkt betrieben wird, der durch die Solldrehzahl Ne* und das Sollmoment Te* definiert wird, in einem Zustand betrachtet, in dem die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* den Wert von 0 aufweist. In diesem Fall wird die Leistung zur Fahrt Pdrv*, die durch die Solldrehzahl Ne* und das Sollmoment Te* definiert wird, von dem Verbrennungsmotor 22 ausgegeben und durch das Planetengetriebe 30 und die beiden Elektromotoren MG1, MG2 in Leistung umgewandelt, die durch die Drehzahl Nr und das angeforderte Drehmoment Tr* der Antriebswelle 36 definiert wird, um eine Fahrt zu ermöglichen.
$Ttmp = Tr * + Tm1 * / ρ$
$Tmax = (Wout - Tm1 * \cdot Nm1) /Nm2$
$Tmin = (Win - Tm1 * \cdot Nm1) /Nm2$
$Tm2 * = min (max (Ttmp, Tmin), Tmax)$
Wenn eine Fahrt unter Verwendung von Leistung von dem Verbrennungsmotor 22 auf diese Weise gestartet wird, wird, wenn die nächste Routine ausgeführt wird, da in Schritt S330 bestimmt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 22 in Betrieb befindet, die Leistung zur Fahrt Pdrv* mit einem Wert verglichen, der durch Subtrahieren einer vorbestimmten Leistung α als ein Spielraum von dem Schwellenwert Pstart erhalten wird (Schritt S380). Die vorbestimmte Leistung α schafft eine Hysterese, um häufige Starts und Stopps des Verbrennungsmotors 22 zu verhindern, wenn die Leistung zur Fahrt Pdrv* nahe bei dem Schwellenwert Pstart liegt, und kann geeignet eingestellt werden. Wenn die Leistung zur Fahrt Pdrv* gleich oder größer als der Wert ist, der durch Subtrahieren der vorbestimmten Leistung α von dem Schwellenwert Pstart erhalten wird, wird bestimmt, dass der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 fortzusetzen ist, und die Verarbeitung der Schritte S410 bis S470, die oben beschrieben wurden, wird ausgeführt, um eine Hybridfahrt zu ermöglichen, und danach endet die Routine.
Wenn in Schritt S380 bestimmt wird, dass die Leistung zur Fahrt Pdrv* kleiner als der Wert ist, der durch Subtrahieren der vorbestimmten Leistung α von dem Schwellenwert Pstart erhalten wird, wird der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 gestoppt (Schritt S480), die Verarbeitung der Schritte S350 bis S370, die oben beschrieben wurden, wird ausgeführt, um die Elektroantriebsfahrt zu ermöglichen, und dann endet die Routine.
Im Folgenden wird ein Betrieb, wenn der Hybridfahrt-Prioritätsmodus als der Fahrmodus eingestellt ist, auf der Grundlage der Hybridfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine der 5A und 5B beschrieben. In dem Fall, in dem die Hybridfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine ausgeführt wird, empfängt die CPU der HVECU 70 zunächst Eingangsdaten wie beispielsweise die Gaspedalbetriebsgröße Acc, die Bremspedalposition BP, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Drehzahlen Nm1, Nm2 der Elektromotoren MG1, MG2, den Ladungszustand SOC der Batterie 50 und die Eingangs- und Ausgangsgrenzen Win, Wout (Schritt S500) und stellt das angeforderte Drehmoment Tr* und die Leistung zur Fahrt Pdrv* ein (Schritt S510). Die Verarbeitung der Schritte S500 und S510 ist dieselbe wie die Verarbeitung der Schritte S300 und S310 der 4A.
Dann wird der Sollladungszustand SOC* der Batterie 50 eingestellt (Schritt S512). Die Einstellung des Sollladungszustands SOC* in dem Hybridfahrt-Prioritätsmodus wird durch eine Sollladungszustandseinstellroutine durchgeführt, die in 9 dargestellt ist. In der Sollladungszustandseinstellroutine wird zunächst bestimmt, ob das Verschlechterungs-Flag Fdet den Wert von 1 aufweist (Schritt S700). In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Verschlechterungs-Flag Fdet den Wert von 0 aufweist, wird bestimmt, dass der Grad der Hochratenverschlechterung kleiner als der vorbestimmte Grad ist, der Sollladungszustand SOC* wird auf einen vorbestimmten Ladungszustand Sset eingestellt, der im Voraus bestimmt wird (Schritt S710), und dann endet die Sollladungszustandseinstellroutine. In dem Beispiel wird der vorbestimmte Ladungszustand Sset als der erste Ladungszustand Sref1 (beispielsweise 10%, 15% oder Ähnliches), der der Fahrmoduswechselschwellenwert Sref zum Wechseln des Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus und des Hybridfahrt-Prioritätsmodus zu dem Zeitpunkt einer Nicht-Hochratenverschlechterung ist, oder einen Wert in der Nähe des ersten Ladungszustands Sref1 bestimmt. Aus diesem Grund gibt es in dem Hybridfahrt-Prioritätsmodus einen Fall, bei dem ein Laden und Entladen der Batterie 50 mit einem vergleichsweise niederen Ladungszustand SOC wiederholt werden, und somit tritt wahrscheinlich eine Hochratenverschlechterung auf.
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Verschlechterungs-Flag Fdet den Wert von 1 aufweist, wird bestimmt, dass der Grad der Hochratenverschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, und es wird zunächst bestimmt, ob das angeforderte Drehmoment Tr* gleich oder größer als der Wert von 0 ist, das heißt, ob das angeforderte Drehmoment Tr* gleich dem Antriebsmoment ist (der Elektromotor MG2 befindet sich nicht während des regenerativen Bremsens) (Schritt S720). Wenn das angeforderte Drehmoment Tr* gleich oder größer als der Wert von 0 ist, wird der Ladungszustand SOC der Batterie 50 eingegeben (Schritt S730), und es wird eine Erhöhungsgröße X des Sollladungszustands entsprechend der Summe aus einer Basiserhöhungsgröße f(|ΣD|), die auf dem Absolutwert des Auswertungswertes ΣD basiert, und einer Korrekturgröße f(SOC - Sreq), die auf der Differenz (SOC - Sreq) zwischen dem eingegebenen Ladungszustand SOC und dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq, der im Voraus bestimmt wird, basiert, eingestellt (Schritt S740). Der angeforderte Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq ist ein Ladungszustand, der für eine Wiederherstellung von einer Hochratenverschlechterung angefordert bzw. gefordert oder benötigt wird, und wird beispielsweise zu 50%, 60% oder Ähnlichem bestimmt. Die Basiserhöhungsgröße f(|ΣD|) kann beispielsweise durch im Voraus Erhalten der Beziehung zwischen dem Absolutwert des Auswertungswertes ΣD und der Basiserhöhungsgröße f(|ΣD|), Speichern der Beziehung in dem ROM als ein Kennlinienfeld zur Einstellung einer Basiserhöhungsgröße und Herleiten der entsprechenden Basiserhöhungsgröße f(|ΣD|) aus dem Kennlinienfeld, wenn der Auswertungswert ΣD gegeben ist, eingestellt werden. 10 zeigt ein Beispiel des Kennlinienfeldes für die Einstellung der Basiserhöhungsgröße. Die Basiserhöhungsgröße f(|ΣD|) wird auf einen größeren Wert eingestellt, wenn der Grad der Hochratenverschlechterung größer ist. Wie es in 10 gezeigt ist, wird insbesondere die Basiserhöhungsgröße f(|ΣD|) auf einen vergleichsweise kleinen Wert Xa1 eingestellt, wenn der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD, der den Grad der Hochratenverschlechterung angibt, gleich oder kleiner als ein vergleichsweise kleiner Wert Ya1 ist, und wird in dem Fall, in dem der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD den Wert Ya1 überschreitet, auf größer eingestellt, wenn der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD größer ist. In dem Beispiel wird in dem Fall, in dem der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD einen Wert Ya2 überschreitet, der größer als der Wert Ya1 ist, die Basiserhöhungsgröße f(|ΣD|) auf einen Wert Xa2 fixiert, der größer als der Wert Xa1 ist. Wenn der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD einen Wert Ya3 überschreitet, der größer als der Wert Ya2 ist, wird in dem Fall, in dem der Auswertungswert ΣD ein positiver Wert (Überentladen) ist, die Ausgangsgrenze Wout der Batterie 50 derart korrigiert, dass ein Entladen der Batterie 50 begrenzt wird, und in dem Fall, in dem der Auswertungswert ΣD ein negativer Wert ist (Überladen), wird die Eingangsgrenze Win der Batterie 50 derart korrigiert, dass ein Laden der Batterie 50 begrenzt wird. Die Korrekturgröße f(SOC - Sreq) kann beispielsweise durch im Voraus Erhalten der Beziehung der Differenz (SOC - Sreq) zwischen dem Ladungszustand SOC und dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq und der Korrekturgröße f(SOC - Sreq), Speichern der Beziehung in dem ROM als ein Kennlinienfeld zur Einstellung der Korrekturgröße und Herleiten der entsprechenden Korrekturgröße f(SOC - Sreq) anhand des Kennlinienfeldes, wenn die Differenz (SOC - Sreq) gegeben ist, eingestellt werden. 11 zeigt ein Beispiel des Kennlinienfeldes zur Einstellung der Korrekturgröße. Die Korrekturgröße f(SOC - Sreq) wird auf einen kleineren Wert eingestellt, wenn die Differenz (SOC - Sreq) näher bei dem Wert von 0 liegt, das heißt, wenn der Ladungszustand SOC näher bei dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq liegt. Wie es in 11 gezeigt ist, wird insbesondere die Korrekturgröße f(SOC - Sreq) auf einen vergleichsweise großen Wert Xb2 eingestellt, wenn die Differenz (SOC - Sreq) ein vergleichsweise kleiner, negativer Wert Yb1 ist, und wird in einem Fall, in dem die Differenz (SOC - Sreq) den Wert Yb1 überschreitet, auf kleiner eingestellt, wenn die Differenz (SOC - Sreq) größer ist. In dem Beispiel wird in dem Fall, in dem die Differenz (SOC - Sreq) einen Wert Yb2 überschreitet, der größer als der Wert Yb1 und kleiner als der Wert von 0 ist, die Korrekturgröße f(SOC - Sreq) auf einen Wert Xb1 fixiert, der kleiner als der Wert Xb2 ist. Ein Bereich, in dem die Differenz (SOC - Sreq) gleich oder größer als der Wert Yb1 ist, ist ein Bereich, in dem der Fortschritt der Hochratenverschlechterung abgeschwächt wird.
In dem Fall, in dem die Erhöhungsgröße X des Ladungszustands auf diese Weise eingestellt ist, wird ein größerer Wert aus dem Sollladungszustand (vorheriger SOC*), der in der vorherigen Routine eingestellt wurde, und einem Wert (SOC + X), der durch Addieren der eingestellten Erhöhungsgröße X zu dem eingegebenen Ladungszustand SOC erhalten wird, erhalten, und ein kleinerer Wert aus dem erhaltenen Wert und dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq wird als der Sollladungszustand SOC* eingestellt (Schritt S780), und dann endet die Sollladungszustandseinstellroutine.
12 ist eine Ansicht zur Erläuterung einer zeitlichen Änderung eines derzeitigen Ladungszustands SOC und eines Sollladungszustands SOC*, wenn eine Hochratenverschlechterung in der Batterie 50 auftritt. Wie es in der Zeichnung gezeigt ist, wird in dem Fall, in dem eine Hochratenverschlechterung auftritt, der Sollladungszustand SOC* innerhalb eines Bereiches, der den angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq nicht überschreitet, auf einen Wert eingestellt, der durch Addieren der Erhöhungsgröße X zu dem Ladungszustand SOC erhalten wird, wenn sich der Ladungszustand SOC erhöht, und wird auf dem Sollladungszustand (vorheriger SOC*), der im Voraus eingestellt wurde, aufrechterhalten, wenn sich der Ladungszustand SOC verringert. Das heißt, in dem Fall, in dem eine Hochratenverschlechterung auftritt, wird der Sollladungszustand SOC* durch monotones Erhöhen in Richtung des angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustands Sreq derart eingestellt, dass er sich graduell erhöht.
Auf diese Weise wird der Sollladungszustand SOC* zu dem Zeitpunkt einer Hochratenverschlechterung derart eingestellt, dass er sich innerhalb eines Bereiches, der den angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq nicht überschreitet, monoton erhöht. Zu dem Zeitpunkt einer Hochratenverschlechterung wird der zweite Ladungszustand Sref2 als der Fahrmoduswechselschwellenwert Sref zum Wechseln zwischen dem Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus und dem Hybridfahrt-Prioritätsmodus eingestellt. Der zweite Ladungszustand Sref2 wird als ein Wert bestimmt, der gleich oder größer als der angeforderte Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq ist. Aus diesem Grund wird grundlegend in Schritt S140 der Fahrmoduseinstellroutine der 2 nicht bestimmt, dass der Ladungszustand SOC der Batterie 50 gleich oder größer als der Wert ist, der durch Addieren des vorbestimmten Verhältnisses α zu dem Fahrmoduswechselschwellenwert Sref erhalten wird, und der Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus wird nicht eingestellt. Damit verringert sich zu dem Zeitpunkt einer Hochratenverschlechterung die Häufigkeit einer Fahrt mit der Elektroantriebsfahrt und es wird eine Verringerung des Ladungszustands SOC aufgrund eines Entladens der Batterie 50 verhindert.
Wenn in Schritt S720 das angeforderte Drehmoment Tr* kleiner als der Wert von 0 ist, das heißt, wenn das angeforderte Drehmoment Tr* das Bremsmoment ist (der Elektromotor MG2 befindet sich während des regenerativen Bremsens), wird bestimmt, ob das angeforderte Drehmoment (vorheriges Tr*), das in der vorherigen Hybridfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine eingestellt wurde, gleich oder größer als der Wert von 0 ist (Schritt S750). Die Bestimmung dient zum Bestimmen, ob das angeforderte Drehmoment Tr* von dem Antriebsmoment in das Bremsmoment wechselt, das heißt, ob ein Start des regenerativen Bremsens durch den Elektromotor MG2 stattfindet. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass das angeforderte Drehmoment Tr* kleiner als der Wert von 0 ist und das vorherige Tr* gleich oder größer als der Wert von 0 ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren des eingegebenen Ladungszustands SOC von dem Sollladungszustand (vorheriges SOC*) erhalten wird, der in der vorherigen Sollladungszustandseinstellroutine eingestellt wurde, als die Erhöhungsgröße X eingestellt (Schritt S760). Dann wird ein größerer Wert aus dem vorherigen SOC* und dem Wert, der durch Addieren der Erhöhungsgröße X zu dem eingegebenen Ladungszustand SOC erhalten wird, erhalten, und es wird ein kleinerer Wert aus dem erhaltenen Wert und dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq als der Sollladungszustand SOC* eingestellt (Schritt S780), und danach endet die Sollladungszustandseinstellroutine. Der Wert, der durch Addieren der Erhöhungsgröße X zu dem Ladungszustand SOC erhalten wird, wird zu dem vorherigen SOC*, da die Erhöhungsgröße X als der Wert berechnet wird, der durch Subtrahieren des Ladungszustands SOC von dem vorherigen SOC* erhalten wird. Aus diesem Grund wird der Sollladungszustand SOC* zu einem kleineren Wert aus dem vorherigen SOC* und dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq. Da der Sollladungszustand SOC* innerhalb eines Bereiches eingestellt wird, der gleich oder kleiner als der angeforderte Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq ist, wird der vorherige SOC* als der Sollladungszustand SOC* eingestellt wie er ist. Auf diese Weise wird unmittelbar, nachdem das angeforderte Drehmoment Tr* von dem Antriebsmoment in das Bremsmoment gewechselt wurde, der Sollladungszustand SOC* nicht geändert.
In Schritt S750 wird in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass das vorherige Tr* gleich oder größer als der Wert von 0 ist, bestimmt, dass das regenerative Bremsen des Elektromotors MG2 bereits gestartet wurde, und es wird eine Erhöhungsgröße (vorherige X), die in der vorherigen Sollladungszustandseinstellroutine eingestellt wurde, als Erhöhungsgröße X eingestellt wie sie ist (Schritt S770). Dann wird ein größerer Wert aus dem vorherigen SOC* und einem Wert, der durch Addieren der Erhöhungsgröße X zu dem eingegebenen Ladungszustand SOC erhalten wird, erhalten, und es wird ein kleinerer Wert aus dem erhaltenen Wert und dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq als der Sollladungszustand SOC* eingestellt (Schritt S780), und dann endet die Sollladungszustandseinstellroutine. Wenn sich der Elektromotor MG2 während des regenerativen Bremsens befindet, wird die Batterie 50 mit elektrischer Leistung, die von dem Elektromotor MG2 erzeugt wird, geladen, und der Ladungszustand SOC der Batterie 50 erhöht sich. Da der Wert, der durch Addieren der Erhöhungsgröße X zu dem eingegebenen Ladungszustand SOC erhalten wird, größer als der vorherige SOC* ist, wird der Sollladungszustand SOC* derart eingestellt, dass er sich mit einer gegebenen Erhöhungsgröße X in Bezug auf den Ladungszustand SOC erhöht, bis das regenerative Bremsen aufgehoben wird, nachdem das regenerative Bremsen des Elektromotors MG2 gestartet wurde. Die Sollladungszustandseinstellroutine der 9 wurde oben beschrieben.
Es wird zu der Hybridfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine der 5A und 5B zurückgekehrt. In dem Fall, in dem der Sollladungszustand SOC* auf diese Weise eingestellt ist, wird der Schwellenwert Pstart zum Starten des Verbrennungsmotors 22 auf der Grundlage der Differenz (SOC - SOC*) zwischen dem eingegebenen Ladungszustand SOC und dem eingestellten Sollladungszustand SOC* eingestellt (Schritt S520). Der Schwellenwert Pstart wird auf der Grundlage der Differenz (SOC - SOC*) unter Verwendung eines Kennlinienfeldes zur Einstellung des Schwellenwertes eingestellt. Das Kennlinienfeld zum Einstellen des Schwellenwertes wird derart definiert, dass der Schwellenwert Pstart größer wird, wenn die Differenz (SOC - SOC*) größer ist. Anschließend wird die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* eingestellt (Schritt S522), und die Leistung, die durch Subtrahieren der angeforderten Lade- und Entladeleistung Pb* (ein negativer Wert zum Laden) von der Leistung zur Fahrt Pdrv* erhalten wird, wird als die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* eingestellt (Schritt S524). Die Einstellung der angeforderten Lade- und Entladeleistung Pb* wird durch eine Routine zur Einstellung der angeforderten Lade- und Entladeleistung, die in 13 gezeigt ist, durchgeführt. Die Einstellung der angeforderten Verbrennungsmotorleistung Pe* ist dieselbe wie in Schritt S324 der Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine der 4A.
In der Routine zum Einstellen der angeforderten Lade- und Entladeleistung der 13 wird eine zeitweilige angeforderte Lade- und Entladeleistung Pbtmp (ein negativer Wert zum Laden), die ein zeitweiliger Wert der angeforderten Lade- und Entladeleistung Pb* ist, auf der Grundlage des Sollladungszustands SOC* und des Ladungszustands SOC mittels derselben Verarbeitung wie in Schritt S322 eingestellt (Schritt S800). Anschließend wird bestimmt, ob das Verschlechterungs-Flag Fdet den Wert von 1 aufweist (Schritt S810) und ob die zeitweilige angeforderte Lade- und Entladeleistung Pbtmp größer als eine negative untere Grenzleistung Pblim ist, die ein unterer Grenzwert der Ladeleistung ist (Schritt S820). Wenn das Verschlechterungs-Flag Fdet nicht den Wert von 1 aufweist, oder sogar wenn das Verschlechterungs-Flag Fdet den Wert von 1 aufweist, wird, wenn die zeitweilige angeforderte Lade- und Entladeleistung Pbtmp gleich oder kleiner als die negative untere Grenzleistung Pblim ist, die zeitweilige angeforderte Lade- und Entladeleistung Pbtmp als die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* eingestellt (Schritt S830), und dann endet die Routine zur Einstellung der angeforderten Lade- und Entladeleistung. Wenn das Verschlechterungs-Flag Fdet den Wert von 1 aufweist und die zeitweilige angeforderte Lade- und Entladeleistung Pbtmp größer als die negative untere Grenzleistung Pblim ist, wird die untere Grenzleistung Pblim als die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* eingestellt (Schritt S840), und dann endet die Routine zur Einstellung der angeforderten Lade- und Entladeleistung. Wenn der Grad der Hochratenverschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, wird auf diese Weise eine Untergrenzenüberwachungsverarbeitung zum Einstellen eines kleineren Wertes (im Fall von Absolutwerten eines größeren Wertes) aus der zeitweiligen angeforderten Lade- und Entladeleistung Pbtmp, die auf der Grundlage des Sollladungszustands SOC* und des Ladungszustands SOC eingestellt wird, und der unteren Grenzleistung Pblim als die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* durchgeführt. Damit ist es in dem Fall einer Hybridfahrt möglich, die Batterie 50 mit ausreichend elektrischer Energie zu laden und den Ladungszustand SOC schnell zu erhöhen, um eine Wiederherstellung von einer Hochratenverschlechterung zu erzielen.
Wie es oben beschrieben wurde, erhöht sich der Sollladungszustand SOC* zu dem Zeitpunkt einer Hochratenverschlechterung vergleichsweise schnell, wenn der Grad der Hochratenverschlechterung (der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD) groß ist, da die Erhöhungsgröße X groß ist, und erhöht sich vergleichsweise graduell, wenn der Grad der Hochratenverschlechterung klein ist oder wenn der Ladungszustand SOC nahe bei dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq ist, da die Erhöhungsgröße X klein ist,. Ein Fall, in dem sich der Sollladungszustand SOC* schnell erhöht, wird nun betrachtet. In diesem Fall wird der Schwellenwert Pstart ein kleiner Wert, da die Differenz (SOC - SOC*) zwischen dem Ladungszustand SOC und dem Sollladungszustand SOC* klein wird, und die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* wird zu einem großen Wert, da die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* zum Laden groß wird (der Wert wird aufgrund eines negativen Wertes zum Laden klein). Da die Elektroantriebsfahrt für die Lade- und Entladesteuerung (Ladesteuerung) der Batterie 50 kaum durchgeführt wird (der Verbrennungsmotor 22 wird kaum gestoppt), verschlechtert sich in diesem Fall die Kraftstoffeffizienz oder der Fahrer fühlt sich unwohl, da die Elektroantriebsfahrt kaum durchgeführt wird. Wenn in dem Beispiel der Grad der Hochratenverschlechterung klein ist oder wenn der Ladungszustand SOC nahe bei dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq liegt, wird eine Erhöhung des Sollladungszustands SOC* graduell durchgeführt, wodurch es möglich ist, ein unangenehmes Gefühl des Fahrers aufgrund des Ladens und Entladens der Batterie 50 zu verringern. Der Grund, dass eine Erhöhung des Sollladungszustands SOC* graduell durchgeführt wird, wenn der Ladungszustand SOC nahe bei dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand SOC liegt, besteht darin, dass angenommen wird, dass eine Wiederherstellung von einer Hochratenverschlechterung bis zu einem gewissen Ausmaß mit einer Erhöhung des Ladungszustands SOC bis hierhin erfolgt ist.
Anschließend wird bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor 22 im Betrieb oder während eines Betriebsstopps befindet (Schritt S530), und wenn sich der Verbrennungsmotor 22 während des Betriebsstopps befindet, wird bestimmt, ob die eingestellte angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* gleich oder kleiner als der Schwellenwert Pstart ist (Schritt S540), und wenn die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* gleich oder kleiner als der Schwellenwert Pstart ist, wird bestimmt, dass die Elektroantriebsfahrt fortgesetzt werden kann, der Drehmomentbefehl Tm1* des Elektromotors MG1 wird auf einen Wert von 0 eingestellt (Schritt S550), das angeforderte Drehmoment Tf* wird als Drehmomentbefehl Tm2* eingestellt, das von dem Elektromotor MG2 auszugeben ist (Schritt S560), die eingestellten Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* werden an die Elektromotor-ECU 40 übertragen (Schritt S570), und dann wird die Routine beendet. Die Verarbeitung der Schritte S550 bis S570 ist dieselbe wie die Verarbeitung der Schritte S350 bis S370 der Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine der 4B. Wenn das angeforderte Drehmoment Tr* kleiner als der Wert von 0 ist, wird der Drehmomentbefehl Tm2* des Elektromotors MG2 ebenfalls kleiner als der Wert von 0, und wie in der Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine wird das Bremsmoment durch das regenerative Bremsen des Elektromotors MG2 an die Antriebswelle 36 ausgegeben, um eine Verzögerungsfahrt zu ermöglichen, und die Batterie 50 wird mit elektrischer Leistung, die von dem Elektromotor MG2 erzeugt wird, geladen. Wie es oben beschrieben wurde, wird der Sollladungszustand SOC* nicht geändert, wenn das regenerative Bremsen des Elektromotors MG2 gestartet wird, und anschließend wird dieser mit einer gegebenen Erhöhungsgröße X in Bezug auf den Ladungszustand SOC erhöht, bis eine Anforderung für das regenerative Bremsen aufgehoben wird. Damit ist es möglich, die Batterie 50 mit ausreichend elektrischer Energie zu laden und den Ladungszustand SOC schnell zu erhöhen, um eine Wiederherstellung von einer Hochratenverschlechterung zu erzielen. Da der Sollladungszustand SOC* vor und nach dem regenerativen Bremsen des Elektromotors MG2 nicht geändert wird, wird eine schnelle Änderung des Schwellenwertes Pstart, der auf der Grundlage des Ladungszustands SOC und des Sollladungszustands SOC* oder der angeforderten Lade- und Entladeleistung Pb* eingestellt wird, verhindert, wodurch ein unangenehmes Gefühl des Fahrers aufgrund der Lade- und Entladesteuerung der Batterie 50 verringert wird.
In Schritt S540 wird in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* größer als der Schwellenwert Pstart ist, der Verbrennungsmotor 22 gestartet (Schritt S590). In dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor 22 gestartet wird, wird eine Verarbeitung (Schritte S620 bis S670) zum Einstellen der Solldrehzahl Ne* und des Sollmomentes Te* des Verbrennungsmotors 22 und der Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* der Elektromotoren MG1, MG2 und zum Übertragen der Solldrehzahl Ne* und des Sollmomentes Te* des Verbrennungsmotors 22 und der Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* der Elektromotoren MG1, MG2 an die Verbrennungsmotor-ECU 24 oder die Elektromotor-ECU 40 derart ausgeführt, dass die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* ausgegeben wird und Leistung, die durch die Drehzahl Nr und das angeforderte Drehmoment Tr* definiert wird, über das Planetengetriebe 30 und die beiden Elektromotoren MG1, MG2 an die Antriebswelle 36 ausgegeben wird, um eine Fahrt zu ermöglichen, und dann endet die Routine. Die Verarbeitung der Schritte S620 bis S670 ist dieselbe wie die Verarbeitung der Schritte S420 bis S470 der Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus-Fahrsteuerroutine der 4B, nachdem die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* eingestellt wurde.
In dem Fall, in dem eine Fahrt unter Verwendung von Leistung von dem Verbrennungsmotor 22 gestartet wird, wird, wenn die nächste Routine ausgeführt wird, da in Schritt S530 bestimmt wurde, dass sich der Verbrennungsmotor 22 in Betrieb befindet, die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* mit einem Wert verglichen, der durch Subtrahieren einer vorbestimmten Leistung β als Spielraum von dem Schwellenwert Pstart erhalten wird (Schritt S580). Die vorbestimmte Leistung β schafft eine Hysterese, um häufige Starts und Stopps des Verbrennungsmotors 22 zu verhindern, wenn die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* nahe bei dem Schwellenwert Pstart liegt, und kann geeignet eingestellt werden, und es kann derselbe Wert wie die oben beschriebene vorbestimmte Leistung α verwendet werden. Wenn die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* gleich oder größer als der Wert ist, der durch Subtrahieren der vorbestimmten Leistung β von dem Schwellenwert Pstart erhalten wird, wird bestimmt, dass der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 fortzusetzen ist, und die Verarbeitung der Schritte S620 bis S670, die oben beschrieben wurden, wird ausgeführt, um eine Hybridfahrt zu ermöglichen, und dann endet die Routine.
Wenn in Schritt S580 bestimmt wird, dass die angeforderte Verbrennungsmotorleistung Pe* kleiner als der Wert ist, der durch Subtrahieren der vorbestimmten Leistung β von dem Schwellenwert Pstart erhalten wird, wird der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 gestoppt (Schritt S680), die Verarbeitung der Schritte S550 bis S570, die oben beschrieben wurden, wird ausgeführt, um die Elektroantriebsfahrt zu ermöglichen, und dann endet die Routine.
In dem Hybridfahrzeug 20 gemäß dem oben beschriebenen Beispiel wird in dem Fall, in dem eine Verschlechterung (Hochratenverschlechterung) in der Batterie 50 aufgrund einer Ungleichmäßigkeit einer Salzkonzentration auftritt, ein größerer Wert aus dem vorherigen Sollladungszustand (vorheriger SOC*) und einem Wert, der durch Addieren der Erhöhungsgröße X, die größer ist, wenn der Grad der Verschlechterung (|ΣD|) groß ist, als wenn der Grad der Verschlechterung (|ΣD|) klein ist, zu dem derzeitigen Ladungszustand SOC erhalten wird, als der Sollladungszustand SOC* innerhalb eines Bereiches eingestellt, der gleich oder kleiner als der angeforderte Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq ist, der zur Wiederherstellung von einer Verschlechterung gefordert ist. Es wurde erkannt, dass die Wirkung einer Wiederherstellung von einer Hochratenverschlechterung groß ist, wenn der Ladungszustand erhöht wird, anstatt dass die elektrische Lade- und Entladeleistung begrenzt wird. Damit ist es möglich, eine Wiederherstellung von einer Hochratenverschlechterung schnell zu erzielen. Wenn der Grad der Hochratenverschlechterung gering ist, ist es, da der Sollladungszustand SOC* graduell erhöht wird, möglich, ein unangenehmes Gefühl des Fahrers aufgrund der Lade- und Entladesteuerung der Batterie 50 zu verringern. Wenn der Grad der Hochratenverschlechterung groß ist, ist es, da der Sollladungszustand SOC* stark erhöht wird, möglich, die Wirkung der Wiederherstellung von einer Verschlechterung zu verbessern. Demzufolge ist es möglich, eine Wiederherstellung von einer Verschlechterung einer elektrischen Energiespeichervorrichtung aufgrund einer Ungleichmäßigkeit einer Salzkonzentration noch besser zu erzielen.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Beispiels wird der Sollladungszustand SOC* mehr graduell erhöht, wenn der Ladungszustand SOC nahe bei dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq liegt, als wenn der Ladungszustand SOC weit von dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq entfernt ist. Damit wird eine schnelle Erhöhung des Sollladungszustands SOC* verhindert, wodurch ein unangenehmes Gefühl des Fahrers aufgrund der Lade- und Entladesteuerung der Batterie 50 verringert wird.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Beispiels wird in dem Fall, in dem das Bremsmoment als das geforderte Drehmoment Tr* eingestellt wird und das regenerative Bremsen des Elektromotors MG2 angefordert wird, bis die Anforderung für das regenerative Bremsen aufgehoben wird, der Sollladungszustand SOC* derart eingestellt, dass er sich mit einer gegebenen Erhöhungsgröße X in Bezug auf den Ladungszustand SOC von dem Sollladungszustand (vorheriger SOC*), der unmittelbar vor dem Start des regenerativen Bremsens eingestellt wurde, aus monoton erhöht. Damit ist es möglich, die Batterie 50 mit ausreichend elektrischer Energie durch das regenerative Bremsen des Elektromotors MG2 zu laden und den Ladungszustand SOC schnell zu erhöhen, um eine Wiederherstellung von einer Hochratenverschlechterung schnell zu erzielen. Eine schnelle Änderung des Sollladungszustands SOC* vor und nach dem Start des regenerativen Bremsens des Elektromotors MG2 wird verhindert, wodurch ein unangenehmes Gefühl des Fahrers aufgrund der Lade- und Entladesteuerung der Batterie 50 verringert wird.
In dem Beispiel wird in der Verschlechterungsbestimmungsroutine der 3 bestimmt, ob der Absolutwert des Auswertungswertes ΣD größer als der Schwellenwert K ist, wodurch eine Hochratenverschlechterung, die durch ein Überentladen der Batterie 50 verursacht wird, und eine Hochratenverschlechterung, die durch ein Überladen der Batterie 50 verursacht wird, bestimmt werden. Es kann jedoch ausschließlich eine Hochratenverschlechterung, die durch ein Überentladen bestimmt wird, oder eine Hochratenverschlechterung, die durch ein Überladen verursacht wird, bestimmt werden. In dem ersteren Fall kann bestimmt werden, ob der Auswertungswert ΣD größer als ein positiver Schwellenwert ist, und in dem letzteren Fall kann bestimmt werden, ob der Auswertungswert ΣD kleiner als ein negativer Schwellenwert ist.
In dem Beispiel wird in der Sollladungszustandseinstellroutine der 9 grundlegend ein größerer Wert aus dem vorherigen Sollladungszustand (vorheriger SOC*) der Batterie 50 und dem Wert, der durch Addieren der Erhöhungsgröße X zu dem Ladungszustand SOC erhalten wird, als Sollladungszustand SOC* eingestellt. Es kann jedoch eine Laderate (Erhöhungsrate) der Batterie 50 eingestellt werden, und der Sollladungszustand SOC* kann derart eingestellt werden, dass er sich entsprechend der eingestellten Laderate monoton erhöht. In diesem Fall kann beispielsweise die Laderate auf größer eingestellt werden, wenn der Grad der Hochratenverschlechterung größer ist, der Sollladungszustand SOC* der Batterie 50 kann entsprechend der Laderate eingestellt werden, und in dem Fall, in dem die Differenz (SOC* - SOC) zwischen dem Sollladungszustand SOC* und dem Ladungszustand SOC gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert wird, kann der Sollladungszustand SOC* unabhängig von der Laderate auf dem vorherigen Sollladungszustand (vorheriger SOC*) gehalten werden. In diesem Fall kann die Laderate (Erhöhungsrate) auf kleiner eingestellt werden, wenn der Ladungszustand SOC nahe bei dem angeforderten Ladungszustand Sreq liegt, als wenn der Ladungszustand SOC weit von dem angeforderten Ladungszustand Sreq entfernt ist.
In dem Beispiel kann in der Sollladungszustandseinstellroutine der 9 die Erhöhungsgröße X des Sollladungszustands entsprechend der Summe aus der Basiserhöhungsgröße f(|ΣD|), die auf dem Absolutwert (Grad einer Hochratenverschlechterung) des Auswertungswertes ΣD basiert, und der Korrekturgröße f(SOC - Sreq), die auf der Differenz (SOC - Sreq) zwischen dem Ladungszustand SOC und dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq basiert, eingestellt werden. Die Erhöhungsgröße X des Sollladungszustands kann jedoch durch Multiplizieren der Basiserhöhungsgröße, die auf dem Absolutwert des Auswertungswertes ΣD basiert, mit einem Korrekturkoeffizienten eingestellt werden, der auf der Differenz (SOC - Sreq) basiert. Auch wenn die Erhöhungsgröße X des Sollladungszustands auf der Grundlage des Absolutwertes (Grad einer Hochratenverschlechterung) des Auswertungswertes ΣD und der Differenz (SOC - Sreq) zwischen dem Ladungszustand SOC und dem angeforderten Verschlechterungswiederherstellungsladungszustand Sreq eingestellt wird, kann die Erhöhungsgröße X ausschließlich auf der Grundlage des Absolutwertes (Grad der Hochratenverschlechterung) des Auswertungswertes ΣD eingestellt werden, oder die Erhöhungsgröße X kann unter Berücksichtigung von anderen Parametern eingestellt werden.
In dem Beispiel wird in der Sollladungszustandseinstellroutine der 9 auf der Grundlage des positiven oder negativen Vorzeichens des angeforderten Drehmomentes Tr* bestimmt, ob sich der Elektromotor MG2 während des regenerativen Bremsens befindet. Es kann jedoch auf der Grundlage der Betätigung oder Nichtbetätigung des Gaspedals 83 oder der Betätigung oder Nichtbetätigung des Bremspedals 85 bestimmt werden, ob sich der Elektromotor MG2 während des regenerativen Bremsens befindet.
In dem Beispiel wird in der Routine zur Einstellung der angeforderten Lade- und Entladeleistung der 13, wenn der Grad der Hochratenverschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, die Untergrenzenüberwachungsverarbeitung zum Einstellen eines kleineren Wertes (in einem Fall von Absolutwerten eines größeren Wertes) aus der zeitweiligen angeforderten Lade- und Entladeleistung Pbtmp, die auf der Grundlage des Sollladungszustands SOC* und des Ladungszustands SOC eingestellt wird, und der unteren Grenzleistung Pblim als die angeforderte Lade- und Entladeleistung Pb* durchgeführt. Eine derartige Untergrenzenüberwachungsverarbeitung muss jedoch nicht durchgeführt werden.
In dem Beispiel muss, auch wenn die Ladeeinrichtung 90, die die Batterie 50 mit elektrischer Energie bzw. Leistung von der externen Energieversorgung 100 laden kann, vorhanden ist, die Ladeeinrichtung 90 nicht vorhanden sein.
Auch wenn in dem Beispiel eine Konfiguration beschrieben wurde, gemäß der ein Hybridfahrzeug den Verbrennungsmotor 22, das Planetengetriebe 30, die Elektromotoren MG1, MG2 und die Batterie 50 enthält, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und es kann ein sogenanntes Hybridfahrzeug vom Serientyp verwendet werden, das einen Verbrennungsmotor, einen Leistungsgenerator, der mit einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors verbunden ist, einen Elektromotor, der Leistung an eine Antriebswelle ausgibt und eine Erzeugung von elektrischer Leistung durchführt, und eine elektrische Energiespeichervorrichtung enthält, die elektrische Leistung mit dem Leistungsgenerator und dem Elektromotor austauscht. Alternativ kann ein Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor, der mit einer Antriebswelle über ein Getriebe verbunden ist, einen Elektromotor, der Leistung an die Antriebswelle ausgibt und die Erzeugung von elektrischer Leistung durchführt, und eine elektrische Energiespeichervorrichtung enthält, die elektrische Energie mit dem Elektromotor austauscht, verwendet werden. Alternativ kann ein Fahrzeug, das einen Elektromotor, der Leistung an eine Antriebswelle ausgibt und die Erzeugung von elektrischer Leistung durchführt, eine elektrische Energiespeichervorrichtung, die elektrische Leistung mit dem Elektromotor austauscht, und eine Brennstoffzelle enthält, die dem Elektromotor und der elektrischen Energiespeichervorrichtung elektrische Leistung zuführt, verwendet werden. Auf diese Art kann eine beliebige Art von Fahrzeug verwendet werden, solange wie eine elektrische Energiespeichervorrichtung und ein Elektromotor, der Leistung zur Fahrt eingeben und ausgeben kann, vorhanden sind.
Die Entsprechungsbeziehung zwischen den Primärkomponenten des Beispiels und den Primärkomponenten der Erfindung, die unter „Zusammenfassung der Erfindung“ beschrieben wurden, wird im Folgenden beschrieben. Auch wenn in dem Beispiel die Batterie 50 als eine „elektrische Energiespeichervorrichtung“ beschrieben ist, der Elektromotor MG2 als ein „Elektromotor“ beschrieben ist und die HVECU 70, die Verbrennungsmotor-ECU 24, die Elektromotor-ECU 40 und die Batterie-ECU 52 als „elektronische Steuereinheit“ beschrieben wurden, dieses nur ein Beispiel der Erfindung.
Die Entsprechungsbeziehung zwischen den Primärkomponenten des Beispiels und den Primärkomponenten der Erfindung, die unter „Zusammenfassung der Erfindung“ beschrieben wurden, sollten nicht als die Komponenten der Erfindung, die unter „Zusammenfassung der Erfindung“ beschrieben wurden, beschränkend betrachtet werden, da das Beispiel nur zu Darstellungszwecken dient, um die Aspekte der Erfindung speziell zu beschreiben. Das heißt, die Erfindung, die unter „Zusammenfassung der Erfindung“ beschrieben wurde, sollte auf der Grundlage der Beschreibung unter „Zusammenfassung der Erfindung“ interpretiert werden, und das Beispiel ist nur ein spezielles Beispiel der Erfindung, die unter „Zusammenfassung der Erfindung“ beschrieben wurde.
Auch wenn der Modus zum Ausführen der Erfindung oben in Verbindung mit dem Beispiel beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf das Beispiel beschränkt und kann selbstverständlich in verschiedenen Formen, ohne von dem Bereich der Erfindung abzuweichen, ausgeführt werden.
Die Erfindung ist für eine Herstellungsindustrie eines Fahrzeugs verwendbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013125607 A [0002, 0003]

Claims

Fahrzeug (20), das aufweist: eine elektrische Energiespeichervorrichtung (50); einen Elektromotor (MG2), der Leistung zur Fahrt in Verbindung mit einem Entladen der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) erzeugt und ein regeneratives Bremsen in Verbindung mit einem Laden der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) durchführt; und eine elektronische Steuereinheit (52), die ein Laden und Entladen der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) derart steuert, dass ein Ladungszustand, der ein Verhältnis einer elektrischen Energiespeichermenge, die in der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) gespeichert ist, zu einer Gesamtkapazität der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) ist, gleich einem Sollladungszustand wird; bestimmt, ob ein Grad einer Verschlechterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) aufgrund einer Ungleichmäßigkeit einer Salzkonzentration gleich oder größer als ein vorbestimmter Grad ist; wenn der Grad der Verschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist und der Ladungszustand gleich oder kleiner als ein vorbestimmter angeforderter Ladungszustand ist, den Sollladungszustand derart einstellt, dass sich der Sollladungszustand monoton erhöht; und eine Erhöhungsgröße oder eine Erhöhungsrate der monotonen Erhöhung auf größer einstellt, wenn der Grad der Verschlechterung größer ist.
Fahrzeug (20) nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (52) die Erhöhungsgröße auf größer einstellt, wenn der Grad der Verschlechterung größer ist; und die elektronische Steuereinheit (52) einen größeren Wert aus einem vorherigen Wert des Sollladungszustands und einem Wert, der durch Addieren der eingestellten Erhöhungsgröße zu einem derzeitigen Ladungszustand erhalten wird, als einen neuen Sollladungszustand einstellt.
Fahrzeug (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronische Steuereinheit (52) den Sollladungszustand, wenn ein regeneratives Bremsen des Elektromotors (MG2) angefordert wird, derart einstellt, dass er sich mit einer gegebenen Erhöhungsgröße von einem Sollladungszustand, der unmittelbar vor einem Start des regenerativen Bremsens eingestellt wurde, aus monoton erhöht, bis die Anforderung des regenerativen Bremsens aufgehoben wird.
Fahrzeug (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektronische Steuereinheit (52) den Sollladungszustand derart einstellt, dass er sich mit einer kleineren Erhöhungsgröße oder einer kleineren Erhöhungsrate monoton erhöht, wenn eine Differenz zwischen einem derzeitigen Ladungszustand und dem angeforderten Ladungszustand kleiner ist.
Fahrzeug (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das außerdem aufweist: eine Brennkraftmaschine (22), wobei die elektronische Steuereinheit (52), wenn der Grad der Verschlechterung kleiner als der vorbestimmte Grad ist, als einen Fahrmodus selektiv einen Elektroantriebsfahrt-Prioritätsmodus, in dem einer Elektroantriebsfahrt Priorität vor einer Hybridfahrt gegeben wird, oder einen Hybridfahrt-Prioritätsmodus, in dem der Hybridfahrt Priorität vor der Elektroantriebsfahrt gegeben wird, einstellt, wobei die Elektroantriebsfahrt ein Fahrzustand ist, in dem eine Fahrt ausschließlich mit Leistung, die von dem Elektromotor (MG2) in einem Zustand eingegeben und ausgegeben wird, in dem ein Betrieb der Brennkraftmaschine (22) gestoppt ist, und wobei die Hybridfahrt ein Fahrzustand ist, in dem eine Fahrt unter Verwendung von Leistung von der Brennkraftmaschine (22) und Leistung, die von dem Elektromotor (MG2) eingegeben und ausgegeben wird, durchgeführt wird; und die elektronische Steuereinheit (52) als den Fahrmodus den Hybridfahrt-Prioritätsmodus einstellt, wenn der Grad der Verschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist.
Fahrzeug (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das außerdem aufweist: eine Brennkraftmaschine (22), wobei die elektronische Steuereinheit (52) in dem Fall, in dem das Fahrzeug unter Verwendung von Leistung von der Brennkraftmaschine (22) und Leistung von dem Elektromotor (MG2) fährt, eine angeforderte Fahrleistung, die zur Fahrt angefordert wird, auf der Grundlage einer Gaspedalbetriebsgröße einstellt; die elektronische Steuereinheit (52) eine angeforderte Lade- und Entladeleistung, die zum Laden und Entladen der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) angefordert wird, auf der Grundlage eines derzeitigen Ladungszustands und des Sollladungszustands einstellt; die elektronische Steuereinheit (52) eine angeforderte Verbrennungsmotorleistung, die für die Brennkraftmaschine (22) angefordert wird, auf der Grundlage der angeforderten Fahrleistung und der angeforderten Lade- und Entladeleistung einstellt; die elektronische Steuereinheit (52) die Brennkraftmaschine (22) und den Elektromotor (MG2) derart steuert, dass die angeforderte Verbrennungsmotorleistung von der Brennkraftmaschine (22) ausgegeben wird und das Fahrzeug mit der angeforderten Fahrleistung fährt; und die elektronische Steuereinheit (52), wenn der Grad der Verschlechterung gleich oder größer als der vorbestimmte Grad ist, die angeforderte Lade- und Entladeleistung derart einstellt, dass eine Ladeleistung in einem Fall eines Ladens der elektrischen Energiespeichervorrichtung (50) größer wird, als wenn der Grad der Verschlechterung kleiner als der vorbestimmte Grad ist.