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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet
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Diese Erfindung bezieht sich auf ein Hybridfahrzeug.
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Verfahren des Stands der Technik
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Ein Hybridfahrzeug, das in
JP 2016-094161 A beschrieben ist, war als ein herkömmliches Hybridfahrzeug bekannt. Das in
JP 2016-094161 A beschriebene Hybridfahrzeug wendet eine Drehantriebskraft von einem Elektromotor auf eine Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors oder eine Achse an, wenn das Fahrzeug segelt. Darüber hinaus ändert das in
JP 2016-094161 A beschriebene Hybridfahrzeug die Höhe einer Ausgangsleistung des Elektromotors, oder ob die Drehantriebskraft von dem Elektromotor während eines Segelbetriebs anzuwenden ist, in Abhängigkeit von zumindest einer von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Verlangsamung des Fahrzeugs oder der Steigung einer Fahrbahnoberfläche und einem Drehzahl-Wechsel-Verhältnis eines Getriebes, das zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und der Achse angeordnet ist.
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Gemäß dem in
JP 2016-094161 A beschriebenen Hybridfahrzeug ist es möglich, die Energieeffizienz während eines Segelbetriebs weiter zu verbessern und das Fahrverhalten zu verbessern.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Wenn bei dem in
JP 2016-094161 A beschriebenen Hybridfahrzeug jedoch eine Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor während des Segelbetriebs neu gestartet wird, tritt aufgrund der Erzeugung eines Motordrehmoments, das mit einem Neustart der Kraftstoffeinspritzung verknüpft ist, eine große Drehmomentzunahme auf. Aus diesem Grund weist das in
JP 2016-094161 A beschriebene Hybridfahrzeug ein Problem dahingehend auf, dass eine Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass die Stabilität des Fahrzeugs durch Überschreiten eines Drehmomentgrenzwerts beeinträchtigt werden kann, wenn durch eine Anforderung von einer Stabilitäts-Steuervorrichtung etc. eine Drehmomentgrenze gefordert wird.
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Diese Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Probleme konzipiert, und eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das die Fahrzeugstabilität sicherstellen kann.
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Gemäß Aspekten dieser Erfindung wird ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das einen Verbrennungsmotor sowie einen Elektromotor beinhaltet, der mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, um eine Leistung zum Fahren zu erzeugen, wobei sich der Verbrennungsmotor zusammen mit dem Elektromotor dreht, wenn sich der Elektromotor dreht, wobei das Hybridfahrzeug des Weiteren eine Steuereinheit für ein Fortsetzen des elektrischen Fahrens beinhaltet, wenn in einem Fall, in dem eine Bedingung für ein Untersagen des elektrischen Fahrens während des elektrischen Fahrens erfüllt ist, eine Drehmomentgrenze gefordert wird, wobei ein Betrieb des Verbrennungsmotors ausgesetzt wird und das Fahren basierend auf dem elektrischen Fahren mittels der Leistung des Elektromotors durchgeführt wird.
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Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß dieser Erfindung möglich, die Stabilität eines Fahrzeugs sicherzustellen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Schaubild einer Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
- 2 ist ein Ablaufdiagramm für die Beschreibung eines Betriebs eines elektronischen Steuergeräts (ECU) des Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
- 3 ist ein Zeitablaufdiagramm für die Beschreibung eines Übergangs eines Fahrzeugzustands, wenn eine Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung in dem Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung vorliegt;
- 4 ist ein Zeitablaufdiagramm für die Beschreibung eines Übergangs eines Fahrzeugzustands, wenn keine Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung in dem Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung vorliegt.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bei einem Hybridfahrzeug gemäß Ausführungsformen dieser Erfindung handelt es sich um ein Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor sowie einen Elektromotor beinhaltet, der mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, um eine Leistung zum Fahren zu erzeugen, wobei sich der Verbrennungsmotor zusammen mit dem Elektromotor dreht, wenn sich der Elektromotor dreht, wobei das Hybridfahrzeug des Weiteren eine Steuereinheit für ein Fortsetzen des elektrischen Fahrens beinhaltet, wenn in einem Fall, in dem eine Bedingung für ein Untersagen des elektrischen Fahrens während des elektrischen Fahrens erfüllt ist, eine Drehmomentgrenze gefordert wird, wobei ein Betrieb des Verbrennungsmotors ausgesetzt wird und ein Fahren basierend auf dem elektrischen Fahren mittels der Leistung des Elektromotors durchgeführt wird. Auf diese Weise stellt das Hybridfahrzeug gemäß den Ausführungsformen dieser Erfindung die Stabilität des Fahrzeugs sicher.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 bis 4 beschreiben das Hybridfahrzeug gemäß der Ausführungsform dieser Erfindung.
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Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet ein Hybridfahrzeug 10 einen Motor 20, ein Getriebe 30, ein Rad 12 sowie ein elektronisches Steuergerät (ECU) 50, welches das Hybridfahrzeug 10 umfassend steuert. Der Motor 20 in dieser Ausführungsform stellt einen Verbrennungsmotor gemäß dieser Erfindung dar. Das elektronische Steuergerät 50 in dieser Ausführungsform stellt eine Steuereinheit gemäß dieser Erfindung dar.
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In dem Motor 20 ist eine Mehrzahl von Zylindern ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist der Motor 20 so konfiguriert, dass er eine Serie von vier Takten durchführt, die für jeden Zylinder einen Einlasstakt, einen Kompressionstakt, einen Arbeitstakt und einen Auslasstakt beinhaltet. In dem Motor 20 ist ein Einlassrohr 22 für ein Einleiten von Luft in eine Brennkammer (nicht dargestellt) bereitgestellt.
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In dem Einlassrohr 22 ist ein Drosselventil 23 bereitgestellt, und das Drosselventil 23 stellt die Menge (die Menge an Einlassluft) der Luft ein, die durch das Einlassrohr 22 hindurch strömt. Das Drosselventil 23 beinhaltet ein elektronisch gesteuertes Drosselventil, das mittels eines Elektromotors (nicht dargestellt) geöffnet oder geschlossen wird. Das Drosselventil 23 ist mit dem elektronischen Steuergerät 50 elektrisch verbunden, und ein Drosselventil-Öffnungsgrad wird mittels des elektronischen Steuergeräts 50 gesteuert.
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In dem Motor 20 sind für jeden Zylinder eine Einspritzdüse 24, die einen Kraftstoff durch eine Einlassöffnung (nicht dargestellt) in die Brennkammer einspritzt, sowie eine Zündkerze 25 bereitgestellt, die ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer zündet. Die Einspritzdüse 24 und die Zündkerze 25 sind mit dem elektronischen Steuergerät 50 elektrisch verbunden. Eine Kraftstoffeinspritz-Menge und ein Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt der Einspritzdüse 24 sowie ein Zünd-Zeitpunkt und ein Entladungsmaß der Zündkerze 25 werden mittels des elektronischen Steuergeräts 50 gesteuert.
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In dem Motor 20 ist ein Kurbelwinkel-Sensor 27 bereitgestellt, und der Kurbelwinkel-Sensor 27 detektiert Verbrennungsmotor-Umdrehungen pro Minute (RPM) basierend auf einer Drehposition einer Kurbelwelle 20A und übermittelt ein Detektionssignal an das elektronische Steuergerät 50.
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Das Getriebe 30 wandelt eine Drehung, die von dem Motor 20 übertragen wird, um das Rad 12 durch eine Antriebswelle 11 anzutreiben. Das Getriebe 30 beinhaltet einen Drehmomentwandler, einen Getriebemechanismus sowie einen Differentialmechanismus (nicht dargestellt).
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Der Drehmomentwandler verstärkt das Drehmoment, indem die von dem Motor 20 übertragene Drehung mittels eines Arbeitsmediums in ein Drehmoment umgewandelt wird. In dem Drehmomentwandler ist eine Wandlerkupplung (nicht dargestellt) bereitgestellt. Wenn die Wandlerkupplung ausgekuppelt ist, wird eine Leistung durch das Arbeitsmedium wechselseitig zwischen dem Motor 20 und dem Getriebemechanismus übertragen. Wenn die Wandlerkupplung eingekuppelt ist, wird eine Leistung durch die Wandlerkupplung direkt zwischen dem Motor 20 und dem Getriebemechanismus übertragen.
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Der Getriebemechanismus beinhaltet ein stufenloses Getriebe (CVT) und führt einen Gangwechsel automatisch in einer stufenlosen Weise durch, wobei ein Satz von Riemenscheiben verwendet wird, auf die ein Metallriemen gewickelt ist. Ein Wechsel einer Getriebeübersetzung in dem Getriebe 30 und ein Einkuppeln oder ein Lösen der Wandlerkupplung werden mittels des elektronischen Steuergeräts 50 gesteuert.
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Der Getriebemechanismus kann einem Automatikgetriebe (einem sogenannten Stufen-AT) entsprechen, das ein stufenweises Schalten unter Verwendung eines Planetengetriebemechanismus durchführt. Der Differentialmechanismus ist mit einer rechten und einer linken Antriebswelle 11 verbunden und überträgt eine durch den Getriebemechanismus geschaltete Leistung auf die rechte und die linke Antriebswelle 11, so dass zwischen der rechten und der linken Antriebswelle 11 eine Differentialdrehung ermöglicht wird.
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Alternativ kann das Getriebe 30 einem automatisierten Schaltgetriebe (AMT) entsprechen. Bei einem AMT handelt es sich um ein Automatikgetriebe, das ein automatisches Schalten durchführt, indem ein Aktuator zu einem manuellen Getriebe hinzugefügt wird, das einen Getriebemechanismus mit parallelen Wellen beinhaltet. Wenn das Getriebe 30 dem AMT entspricht, ist in dem Getriebe 30 anstelle des Drehmomentwandlers eine Einscheiben-Trockenkupplung bereitgestellt.
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Alternativ kann das Getriebe 30 einem Doppelkupplungs-Getriebe (DCT) entsprechen. Bei einem DCT handelt es sich um einen Typ eines Stufen-Automatikgetriebes, und es weist zwei Reihen von Gängen auf, die jeweils eine Kupplung aufweisen.
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Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet einen Gaspedal-Öffnungsgrad-Sensor 13A, und der Gaspedal-Öffnungsgrad-Sensor 13A detektiert ein Betätigungsausmaß eines Gaspedals 13 (im Folgenden einfach als ein „Gaspedal-Öffnungsgrad“ bezeichnet) und übermittelt ein Detektionssignal an das elektronische Steuergerät 50.
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Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet einen Bremshub-Sensor 14A, und der Bremshub-Sensor 14A detektiert ein Betätigungsausmaß eines Bremspedals 14 (im Folgenden einfach als ein „Bremshub“ bezeichnet) und übermittelt ein Detektionssignal an das elektronische Steuergerät 50.
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Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 12A. Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 12A detektiert eine Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einer Drehzahl des Rads 12 und übermittelt ein Detektionssignal an das elektronische Steuergerät 50. Das Detektionssignal des Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensors 12A wird von dem elektronischen Steuergerät 50 oder einer anderen Steuereinheit dazu verwendet, ein Schlupfverhältnis jedes Rads 12 zu der Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen.
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Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet einen Anlasser 26. Der Anlasser 26 beinhaltet einen Elektromotor (nicht dargestellt) sowie ein Antriebszahnrad, das an einer Drehwelle des Elektromotors befestigt ist. Indessen ist an einem Endabschnitt der Kurbelwelle 20A des Motors 20 eine scheibenförmige Antriebsplatte befestigt, und an einem äußeren Umfangsabschnitt der Antriebsplatte ist ein Zahnkranz bereitgestellt. Der Anlasser 26 treibt den Elektromotor in Reaktion auf einen Befehl von dem elektronischen Steuergerät 50 an und dreht den Zahnkranz, indem das Antriebszahnrad und der Zahnkranz ineinandergreifen, um den Motor 20 zu starten. Auf diese Weise startet der Anlasser 26 den Motor 20 durch den Getriebemechanismus, der das Antriebszahnrad und den Zahnkranz beinhaltet.
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Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet einen integrierten Anlassergenerator (ISG) 40. Bei dem ISG 40 handelt es sich um eine rotierende elektrische Maschine, die einen Anlasser zum Starten des Motors 20 und einen Generator zum Erzeugen eines elektrischen Stroms umfasst. Der ISG 40 weist eine Funktion eines Generators auf, der aus einer externen Kraft Strom erzeugt, und weist eine Funktion eines Elektromotors auf, der eine Kraft erzeugt, indem ihm ein elektrischer Strom zugeführt wird. Der ISG 40 stellt einen Elektromotor gemäß dieser Erfindung dar.
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Der ISG 40 ist durch einen Umschlingungsgetriebemechanismus, der eine Riemenscheibe 41, eine Kurbelriemenscheibe 21 sowie einen Riemen 42 beinhaltet, mit dem Motor 20 verbunden und überträgt wechselseitig eine Leistung auf den Motor 20 und von dem Motor 20. Spezifischer weist der ISG 40 eine Drehwelle 40A auf, und die Riemenscheibe 41 ist an der Drehwelle 40A befestigt. Die Kurbelriemenscheibe 21 ist an dem anderen Endabschnitt der Kurbelwelle 20A des Motors 20 befestigt. Der Riemen 42 ist um die Kurbelriemenscheibe 21 und die Riemenscheibe 41 herum gewickelt. Ein Zahnrad und eine Kette können als der Umschlingungsgetriebemechanismus verwendet werden.
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Der ISG 40 wird als ein Elektromotor angetrieben, um die Kurbelwelle 20A zu drehen, wodurch der Motor 20 gestartet wird. Hierbei beinhaltet das Hybridfahrzeug 10 dieser Ausführungsform den ISG 40 und den Anlasser 26 als eine Startvorrichtung des Motors 20. Der Anlasser 26 wird vor allem für einen Kaltstart des Motors 20 in Reaktion auf eine Startoperation eines Fahrers verwendet, und der ISG 40 wird vor allem dafür verwendet, den Motor 20 aus einem Leerlaufstopp neu zu starten.
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Der ISG 40 kann einen Kaltstart des Motors 20 durchführen. Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet jedoch den Anlasser 26 für einen zuverlässigen Kaltstart des Motors 20. Zum Beispiel kann ein Fall vorliegen, bei dem aufgrund einer Zunahme der Viskosität von Schmieröl in der Winterzeit in einer kalten Gegend ein Kaltstart des Motors 20 unter Verwendung der Leistung des ISG 40 schwierig ist, oder es kann ein Fall vorliegen, bei dem der ISG 40 einen Defekt aufweist. Wird ein solcher Fall berücksichtigt, beinhaltet das Hybridfahrzeug 10 sowohl den ISG 40 als auch den Anlasser 26 als Startvorrichtungen.
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Eine Kraft, die durch einen Strombetrieb des ISG 40 erzeugt wird, wird durch die Kurbelwelle 20A des Motors 20, das Getriebe 30 und die Antriebswelle 11 auf das Rad 12 übertragen.
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Des Weiteren wird die Drehung des Rads 12 durch die Antriebswelle 11, das Getriebe 30 sowie die Kurbelwelle 20A des Motors 20 auf den ISG 40 übertragen und wird für eine Regeneration (eine Stromerzeugung) in dem ISG 40 verwendet.
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Daher kann das Hybridfahrzeug 10 nicht nur ein Fahren unter Verwendung nur der Leistung (des Motordrehmoments) des Motors 20 (im Folgenden auch als ein verbrennungsmotorisches Fahren bezeichnet), sondern auch ein Fahren ausführen, um den Motor 20 unter Verwendung der Leistung des ISG 40 (des Elektromotordrehmoments) zu unterstützen.
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Des Weiteren kann das Hybridfahrzeug 10 fahren, indem nur die Leistung des ISG 40 (im Folgenden auch als ein elektrisches Fahren bezeichnet) in einem Zustand verwendet wird, in dem der Betrieb des Motors 20 ausgesetzt wird, indem die Kraftstoffeinspritzung in den Motor 20 auf eine Nicht-Einspritzung festgelegt wird. Während des elektrischen Fahrens dreht sich der Motor 20 zusammen mit dem ISG 40.
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Auf diese Weise ist das Hybridfahrzeug 10 in einem Parallel-Hybrid-System enthalten, das unter Verwendung von zumindest einer von der Leistung des Motors 20 und der Leistung des ISG 40 fahren kann.
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Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet eine Bleibatterie 71 als eine erste Stromquelle und eine Li-Batterie 72 als eine zweite Stromquelle. Die Bleibatterie 71 und die Li-Batterie 72 beinhalten wiederaufladbare Sekundärbatterien. Die Anzahl von Zellen etc. der Bleibatterie 71 und der Li-Batterie 72 ist so festgelegt, dass eine Ausgangsspannung von etwa 12 V erzeugt wird.
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Die Bleibatterie 71 ist aus einer Bleispeicherbatterie unter Verwendung von Blei für eine Elektrode hergestellt. Die Li-Batterie 72 beinhaltet eine Lithiumionen-Sekundärbatterie, die durch einen Austausch von Lithiumionen zwischen einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode entladen und geladen wird.
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Im Vergleich zu der Li-Batterie 72 weist die Bleibatterie 71 die Eigenschaft auf, dass ein höherer Strom in einer kurzen Zeitspanne entladen werden kann.
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Die Li-Batterie 72 weist die Eigenschaft auf, dass sie im Vergleich zu der Bleibatterie 71 mehr Lade- und Entladevorgänge wiederholen kann. Darüber hinaus weist die Li-Batterie 72 die Eigenschaft auf, dass sie im Vergleich zu der Bleibatterie 71 in einer kürzeren Zeitspanne geladen werden kann. Darüber hinaus weist die Li-Batterie 72 die Eigenschaft auf, dass sie im Vergleich zu der Bleibatterie 71 eine hohe Ausgangsleistung und eine hohe Energiedichte aufweist.
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In der Bleibatterie 71 ist ein Ladezustands-Detektor 71A bereitgestellt, und der Ladezustands-Detektor 71A detektiert eine Spannung an Anschlüssen, eine Umgebungstemperatur oder einen Eingangs-/Ausgangsstrom der Bleibatterie 71 und gibt ein Detektionssignal an das elektronische Steuergerät 50 ab. Das elektronische Steuergerät 50 detektiert unter Verwendung der Spannung an den Anschlüssen, der Umgebungstemperatur oder des Eingangs-/Ausgangsstroms der Bleibatterie 71 einen Ladungszustand in der Bleibatterie 71.
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In der Li-Batterie 72 ist ein Ladezustands-Detektor 72A bereitgestellt, und der Ladezustands-Detektor 72A detektiert eine Spannung an Anschlüssen, eine Umgebungstemperatur oder einen Eingangs-/Ausgangsstrom der Li-Batterie 72 und gibt ein Detektionssignal an das elektronische Steuergerät 50 ab. Das elektronische Steuergerät 50 detektiert unter Verwendung der Spannung an den Anschlüssen, der Umgebungstemperatur oder des Eingangs-/Ausgangsstroms der Li-Batterie 72 einen Ladungszustand der Li-Batterie 72. Ladungszustände (SOC) der Bleibatterie 71 und der Li-Batterie 72 werden von dem elektronischen Steuergerät 50 gemanagt.
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Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet eine Bleibatterie-Last 16 und eine Li-Batterie-Last 17 als elektrische Lasten.
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Bei der Bleibatterie-Last 16 handelt es sich um eine elektrische Last, der hauptsächlich von der Bleibatterie 71 ein Strom zugeführt wird. Die Bleibatterie-Last 16 beinhaltet eine Stabilitäts-Steuervorrichtung, um ein Schleudern des Fahrzeugs zu verhindern, eine Steuervorrichtung für eine elektrische Lenkung (nicht dargestellt), die eine Betätigungskraft eines gelenkten Rads unterstützt, einen Frontscheinwerfer, einen Gebläseventilator etc. Des Weiteren beinhaltet die Bleibatterie-Last 16 einen Scheibenwischer (nicht dargestellt) sowie einen elektrisch angetriebenen Kühlventilator, der Kühlluft zu einem Kühler (nicht dargestellt) bläst. Bei der Bleibatterie-Last 16 handelt es sich um eine elektrische Last, die mehr elektrischen Strom als die Li-Batterie-Last 17 verbraucht, oder um eine vorübergehend verwendete elektrische Last.
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Bei der Li-Batterie-Last 17 handelt es sich um eine elektrische Last, der hauptsächlich von der Li-Batterie 72 ein elektrischer Strom zugeführt wird. Die Li-Batterie-Last 17 beinhaltet des Weiteren Lampen und Messgeräte einer Instrumententafel sowie ein Fahrzeug-Navigationssystem (nicht dargestellt). Bei der Li-Batterie-Last 17 handelt es sich um eine elektrische Last, die weniger Strom als die Bleibatterie-Last 16 verbraucht.
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Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet eine Schalteinheit 60, und die Schalteinheit 60 schaltet einen Stromzufuhrzustand zwischen der Bleibatterie 71, der Li-Batterie 72, der Bleibatterie-Last 16, der Li-Batterie-Last 17 und dem ISG 40 um. Die Schalteinheit 60 beinhaltet ein mechanisches Relais, ein Halbleiterrelais (auch als ein SSR, Solid State Relay, bezeichnet) etc. und wird mittels des elektronischen Steuergeräts 50 gesteuert.
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Mit der Schalteinheit 60 sind Stromkabel 61, 62, 63, und 64 verbunden. Das Stromkabel 61 verbindet die Schalteinheit 60, die Bleibatterie 71, die Bleibatterie-Last 16 und den Anlasser 26 parallel. Das Stromkabel 62 verbindet die Schalteinheit 60 und die Li-Batterie 72 miteinander. Das Stromkabel 63 ist mit der Schalteinheit 60 und der Li-Batterie-Last 17 verbunden. Das Stromkabel 64 verbindet die Schalteinheit 60 und den ISG 40 miteinander.
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Daher wird der Bleibatterie-Last 16 und dem Anlasser 26 üblicherweise ein Strom von der Bleibatterie 71 zugeführt. Indessen wird der Stromzufuhrzustand derart umgeschaltet, dass der Li-Batterie-Last 17 von zumindest einer von der Li-Batterie 72 und der Bleibatterie 71 ein Strom zugeführt wird. Des Weiteren wird der Stromzufuhrzustand derart umgeschaltet, dass dem ISG 40 von zumindest einer von der Li-Batterie 72 und der Bleibatterie 71 ein Strom zugeführt wird.
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Das elektronische Steuergerät 50 beinhaltet eine Computereinheit, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher, der Backup-Daten speichert, einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist.
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Der ROM der Computereinheit speichert zusammen mit verschiedenen Konstanten und verschiedenen Kennfeldern ein Programm, um zu bewirken, dass die Computereinheit als das elektronische Steuergerät 50 fungiert. Das heißt, diese Computereinheiten fungieren bei dieser Ausführungsform als das elektronische Steuergerät 50, wenn die CPU ein in dem ROM gespeichertes Programm ausführt, wobei der RAM als ein Arbeitsbereich verwendet wird.
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Mit dem Eingangsanschluss des elektronischen Steuergeräts 50 sind verschiedene Sensoren verbunden, die den Kurbelwinkel-Sensor 27, den Gaspedal-Öffnungsgrad-Sensor 13A, den Bremshub-Sensor 14A, den Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 12A sowie die Ladezustands-Detektoren 71A und 72A beinhalten, die vorstehend beschrieben sind.
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Mit dem Ausgangsanschluss des elektronischen Steuergeräts 50 sind verschiedene Steuerziele verbunden, die verschiedene Vorrichtungen beinhalten, wie beispielsweise das Drosselventil 23, die Einspritzdüse 24, die Zündkerze 25, die Schalteinheit 60, den ISG 40, den Anlasser 26 etc. Das elektronische Steuergerät 50 steuert die verschiedenen Steuerziele basierend auf Informationen, die von den verschiedenen Sensoren erhalten werden.
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Wenn eine vorgegebene Bedingung für elektrisches für ein Zulassen des elektrischen Fahrens erfüllt ist, ermöglicht das elektronische Steuergerät 50 eine Durchführung des elektrischen Fahrens, um das Hybridfahrzeug 10 unter Verwendung des Antriebsdrehmoments des ISG 40 anzutreiben. Beispiele für die Bedingung für elektrisches Fahren beinhalten eine Bedingung, dass der SOC der Bleibatterie 71 und der Li-Batterie 72 größer als ein vorgegebener Wert ist, eine Bedingung, dass der Gaspedal-Öffnungsgrad gleich „0“ ist etc.
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Wenn eine vorgegebene Untersagungsbedingung für elektrisches Fahren für ein Untersagen des elektrischen Fahrens während des elektrischen Fahrens erfüllt ist, startet das elektronische Steuergerät 50 den Motor 20, indem die Kraftstoffeinspritzung in den Motor 20 gestartet wird, und ermöglicht dem Fahrzeug, ein verbrennungsmotorisches Fahren durchzuführen. Beispiele für die Untersagungsbedingung für elektrisches Fahren beinhalten eine Bedingung, dass ein Treten auf das Gaspedal 13 (Gaspedal EIN) detektiert wird, eine Bedingung, dass eine Zeitspanne für das elektrische Fahren eine vorgegebene Zeitspanne überschreitet, eine Bedingung, dass der SOC der Li-Batterie 72 unter einen vorgegebenen Wert abfällt, eine Bedingung, dass eine Temperatur der Li-Batterie 72 eine vorgegebene Temperatur übersteigt etc.
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Wenn hierbei von der Stabilitäts-Steuervorrichtung etc. zum Zeitpunkt des Startens der Kraftstoffeinspritzung in den Motor 20 eine Drehmomentgrenze gefordert wird, seitdem die Untersagungsbedingung für elektrisches Fahren erfüllt ist, kann ein Antriebsdrehmoment in einigen Fällen einen Drehmomentgrenzwert aufgrund einer raschen Zunahme des Motordrehmoments zum Zeitpunkt des Startens der Kraftstoffeinspritzung übersteigen.
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Die Drehmomentgrenze wird in einem Fall gefordert, in dem festgestellt wird, dass ein stabiles Fahren nicht durchgeführt werden kann, zum Beispiel in einem Fall, in dem in der Stabilitäts-Steuervorrichtung etc. Bedenken bestehen, dass das Fahrzeug schleudern kann. Wenn daher die Drehmomentgrenze überschritten wird, bestehen Bedenken, dass die Stabilität des Fahrzeugs möglicherweise nicht sichergestellt ist.
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Daher setzt das elektronische Steuergerät 50 das elektrische Fahren auch in einem Fall fort, in dem die Bedingung für ein Untersagen des elektrischen Fahrens zum Zeitpunkt des elektrischen Fahrens erfüllt ist, wenn die Drehmomentgrenze gefordert wird.
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Darüber hinaus setzt das elektronische Steuergerät 50 in einem Fall, in dem Schwierigkeiten erwartet werden, wenn das elektrische Fahren fortgesetzt wird, das elektrische Fahren nicht fort und führt ein verbrennungsmotorisches Fahren durch.
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Insbesondere in einem Fall, in dem prognostiziert wird, dass der Motor 20 nicht mittels einer Kraftstoffeinspritzung gestartet werden kann, wenn das elektrische Fahren fortgesetzt wird, setzt das elektronische Steuergerät 50 das elektrische Fahren nicht fort und führt ein verbrennungsmotorisches Fahren durch.
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Zum Beispiel bestehen Bedenken, dass ein Abwürgen des Motors auftreten kann, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl des Motors 20 abnimmt, der sich zusammen mit dem ISG 40 dreht, und der Motor 20 als ein Ergebnis des Fortsetzens des elektrischen Fahrens nicht mittels einer Kraftstoffeinspritzung gestartet werden kann.
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Wenn ein Abwürgen des Motors auftritt, muss der Fahrer unter Verwendung eines Zündschlüssels etc. eine Start-Operation durchführen, um den Motor zu starten, dessen Betrieb ausgesetzt war. Wenn daher prognostiziert wird, dass der Motor 20 nicht mittels einer Kraftstoffeinspritzung gestartet werden kann, setzt das elektronische Steuergerät 50 das elektrische Fahren nicht fort und führt ein verbrennungsmotorisches Fahren durch.
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Des Weiteren setzt das elektronische Steuergerät 50 in einem Fall, in dem prognostiziert wird, dass ein Teil, das zu dem elektrischen Fahren in Bezug steht, nicht geschützt werden kann, wenn das elektrische Fahren fortgesetzt wird, das elektrische Fahren nicht fort und führt ein verbrennungsmotorisches Fahren durch. Beispiele für das Teil, das zu dem elektrischen Fahren in Bezug steht, beinhalten die Li-Batterie 72 und den ISG 40.
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Wenn zum Beispiel prognostiziert wird, dass der SOC der Li-Batterie 72, die dem ISG 40 einen elektrischen Strom zuführt, als ein Ergebnis eines Fortsetzens des elektrischen Fahrens unter einen Schwellenwert für eine Überentladungs-Verhinderung abfällt, setzt das elektronische Steuergerät 50 das elektrische Fahren nicht fort und führt ein verbrennungsmotorisches Fahren durch, um die Li-Batterie 72 zu schützen. Wenn alternativ prognostiziert wird, dass die Temperatur des ISG 40 als ein Ergebnis eines Fortsetzens des elektrischen Fahrens einen Schwellenwert für eine Überhitzungs-Verhinderung übersteigt, setzt das elektronische Steuergerät 50 das elektrische Fahren nicht fort und führt ein verbrennungsmotorisches Fahren durch, um den ISG 40 zu schützen.
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Der Betrieb des elektronischen Steuergeräts 50 des Hybridfahrzeugs 10, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, wird unter Bezugnahme auf ein in 2 veranschaulichtes Ablaufdiagramm beschrieben.
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In 2 stellt das elektronische Steuergerät 50 in Schritt S1 fest, ob ein elektrisches Fahren durchzuführen ist. Das elektronische Steuergerät 50 wiederholt Schritt S1, bis festgestellt wird, dass ein elektrisches Fahren durchgeführt wird.
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In Schritt S2 stellt das elektronische Steuergerät 50 fest, ob die Untersagungsbedingung für elektrisches Fahren erfüllt ist. Das elektronische Steuergerät 50 wiederholt Schritt S2, bis festgestellt wird, dass die Untersagungsbedingung für elektrisches Fahren erfüllt ist.
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Wenn festgestellt wird, dass in Schritt S1 ein elektrisches Fahren durchgeführt wird, und wenn festgestellt wird, dass die Untersagungsbedingung für elektrisches Fahren in Schritt S2 erfüllt ist, stellt das elektronische Steuergerät 50 in Schritt S3 fest, ob zumindest eine der nachstehend gezeigten Bedingungen erfüllt ist:
- (1) Es wird ein Abwürgen des Motors prognostiziert.
- (2) Der Schutz eines Teils ist notwendig.
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Wenn keine der in Schritt S3 enthaltenen Bedingungen erfüllt ist, stellt das elektronische Steuergerät 50 in Schritt S4 fest, ob eine Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung ausgegeben ist. Wenn die Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung ausgegeben ist, rückt das elektronische Steuergerät 50 zu Schritt S5 vor und setzt das elektrische Fahren fort.
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Wenn andererseits zumindest eine der in Schritt S3 enthaltenen Bedingungen erfüllt ist oder wenn in Schritt S4 festgestellt wird, dass die Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung nicht ausgegeben wurde, rückt das elektronische Steuergerät zu Schritt S6 vor und führt ein verbrennungsmotorisches Fahren durch.
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Unter Bezugnahme auf ein Zeitablaufdiagramm von 3 wird ein Übergang eines Fahrzeugzustands beschrieben, wenn die Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung vorliegt.
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Das Hybridfahrzeug 10 fährt zu einem Zeitpunkt t10 mittels eines verbrennungsmotorischen Fahrens mit einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit, und das Gaspedal ist zu einem Zeitpunkt t11 auf AUS, so dass eine Kraftstoffunterbrechung für den Motor 20 und eine Regeneration bei dem ISG 40 durchgeführt werden, um zu einem Segelbetrieb zu wechseln.
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Danach setzt das Hybridfahrzeug 10 zu einem Zeitpunkt t12 den Betrieb des Motors 20 aus und wechselt zu einem Segelbetrieb durch elektrisches Fahren.
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Danach setzt das Hybridfahrzeug 10 zu einem Zeitpunkt t13 das elektrische Fahren fort, da die Untersagungsbedingung für elektrisches Fahren in einem Zustand erfüllt ist, in dem die Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung vorliegt.
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Unter Bezugnahme auf ein Zeitablaufdiagramm von 4 wird ein Übergang eines Fahrzeugzustands beschrieben, wenn die Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung nicht vorliegt.
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Eine Zeitspanne von einem Zeitpunkt t20 bis zu einem Zeitpunkt t23 ist die gleiche wie eine Zeitspanne von dem Zeitpunkt t10 bis zu dem Zeitpunkt t13, bei dem die vorstehend beschriebene Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung vorliegt. Da die Untersagungsbedingung für elektrisches Fahren in einem Zustand erfüllt ist, in dem zu einem Zeitpunkt t23 die Drehmoment-Begrenzungs-Anforderung nicht vorliegt, führt das Hybridfahrzeug 10 eine Kraftstoffeinspritzung in den Motor 20 durch und wechselt zu einem verbrennungsmotorischen Fahren.
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Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet das Hybridfahrzeug 10 gemäß dieser Ausführungsform das elektronische Steuergerät 50, das ein elektrisches Fahren in einem Fall fortsetzt, in dem eine Drehmomentgrenze gefordert wird, auch wenn die Bedingung für ein Untersagen des elektrischen Fahrens zu dem Zeitpunkt eines elektrischen Fahrens erfüllt ist, bei dem der Betrieb des Motors 20 ausgesetzt wird und ein Fahren mittels der Leistung des ISG 40 durchgeführt wird.
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Auf diese Weise wird auch in einem Fall, in dem die Bedingung für ein Untersagen des elektrischen Fahrens zu einem Zeitpunkt eines elektrischen Fahrens erfüllt ist, wenn die Drehmomentgrenze gefordert wird, das elektrische Fahren fortgesetzt, und somit wird ein Motordrehmoment von dem Motor 20 in Reaktion auf eine Rückkehr zu der Kraftstoffeinspritzung nicht erzeugt. Aus diesem Grund ist es möglich, zu verhindern, dass die Stabilität des Fahrzeugs aufgrund einer Zunahme des Drehmoments beeinträchtigt wird. Im Ergebnis kann die Stabilität des Fahrzeugs sichergestellt werden.
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Des Weiteren führt das elektronische Steuergerät 50 in einem Hybridfahrzeug 10 gemäß dieser Ausführungsform in einem Fall, in dem prognostiziert wird, dass der Motor 20 nicht mittels einer Kraftstoffeinspritzung gestartet werden kann, wenn das elektrische Fahren fortgesetzt wird, ein verbrennungsmotorisches Fahren durch, bei dem das Fahren mittels der Leistung des Motors 20 durchgeführt wird, ohne das elektrische Fahren fortzusetzen, wenn die Bedingung für ein Untersagen des elektrischen Fahrens erfüllt ist.
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Wenn das elektrische Fahren fortgesetzt wird, ist es auf diese Weise möglich, zu verhindern, dass der Motor 20 stoppt, da der Motor 20 nicht mittels einer Kraftstoffeinspritzung gestartet werden kann. Darüber hinaus muss der Fahrer keine Start-Operation unter Verwendung des Zündschlüssels etc. durchführen, um den Motor zu starten, dessen Betrieb ausgesetzt wurde.
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Des Weiteren führt das elektronische Steuergerät 50 in dem Hybridfahrzeug 10 gemäß dieser Ausführungsform in einem Fall, in dem prognostiziert wird, dass ein Teil, das zu dem elektrischen Fahren in Bezug steht, nicht geschützt werden kann, wenn das elektrische Fahren fortgesetzt wird, ein verbrennungsmotorisches Fahren durch, bei dem das Fahren mittels der Leistung des Motors 20 durchgeführt wird, ohne das elektrische Fahren fortzusetzen, wenn die Bedingung für ein Untersagen des elektrischen Fahrens erfüllt ist.
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Auf diese Weise kann das zu dem elektrischen Fahren in Bezug stehende Teil geschützt werden.
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Obwohl Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben wurden, ist es ersichtlich, dass ein Fachmann Änderungen durchführen kann, ohne von dem Umfang dieser Erfindung abzuweichen. Jegliche und sämtliche derartigen Modifikationen und Äquivalente sollen in den beigefügten Ansprüchen eingeschlossen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016094161 A [0002, 0003, 0004]
