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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Diese Erfindung bezieht sich auf ein Hybridfahrzeug.
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2. Verfahren des Stands der Technik
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Aus der
DE 199 03 427 A1 ist eine Einrichtung zur Ladung eines Kondensatorzwischenspeichers bei einer elektrischen Maschine in der Form eines Kurbelwellen-Starter-Generators in einem Verbrennungsmotor bekannt, wobei der Kondensatorzwischenspeicher direkt mit einem Gleichspannungswandler in Verbindung steht, der so geregelt wird, dass er dem Kondensatorzwischenspeicher einen zeitlich konstanten Strom oder eine zeitlich konstante Leistung zuführt. Im Startfall gibt der Kondensatorzwischenspeicher über eine Pulswechselrichterbrücke elektrische Leistung an die elektrische Maschine, so dass diese als Starter arbeitet und den Verbrennungsmotor in Drehung versetzt. Im Normalbetrieb arbeitet die elektrische Maschine als Generator und der Pulswechselrichter dient als Gleichrichter.
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Aus der
DE 10 2004 043 129 A1 ist eine Vorrichtung zur Spannungsversorgung für ein Fahrzeugbordnetz bekannt, bei dem eine als Starter-Generator betreibbare elektrische Maschine über einen Pulswechselrichter und einen Wechselschalter mit einer Batterie und dem Bordnetz verbindbar ist und diese Verbindung über den Wechselschalter aufgetrennt werden kann, so dass dann ein Kondensator mit dem Pulswechselrichter verbunden ist. Dadurch kann der Starter-Generator sowohl im generatorischen als auch im motorischen Betrieb betrieben werden, und es wird zusätzlich eine Rückspeisung von elektrischer Energie in die Batterie oder den Kondensator ermöglicht, wenn mit Hilfe des Starter-Generators ein generatorisches Abbremsen durchgeführt wird.
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Aus der
DE 11 2015 001 796 B4 ist eine Fahrzeugsteuervorrichtung bekannt, die an einem Fahrzeug montiert ist, umfassend einen Verbrennungsmotor mit einer Einspritzdüse, die einen Kraftstoff in eine Verbrennungskammer einspritzt, eine erste und eine zweite Sekundärzelle und einen Anlasser, der von elektrischem Strom angetrieben wird, der von zumindest einer der ersten Sekundärzelle und der zweiten Sekundärzelle zugeführt wird, wobei die Fahrzeugsteuervorrichtung das Anlassen des Verbrennungsmotors steuert, indem der Anlasser angetrieben wird. Die Fahrzeugsteuervorrichtung umfasst eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Anlasssteuerung durchzuführen, bei der eine Motordrehzahl des Verbrennungsmotors erhöht wird, indem elektrischer Strom von zumindest einer der ersten Sekundärzelle und der zweiten Sekundärzelle dem Anlasser zugeführt wird, wenn eine vorgegebene Anlassbedingung erfüllt ist. Die Steuereinheit führt eine Erhaltungssteuerung durch, bei der die Motordrehzahl bei einer vorgegebenen Zieldrehzahl gehalten wird, indem elektrischer Strom von der ersten Sekundärzelle und der zweiten Sekundärzelle dem Anlasser zugeführt wird, wenn mindestens eine von zwei Hilfsbatterie-Verbindungsbedingungen erfüllt ist, und die Steuereinheit hält die Motordrehzahl bei der vorgegebenen Zieldrehzahl, indem sie einen Kraftstoffeinspritzungs-Vorgang unter Verwendung der Einspritzdüse durchführt, wenn keine der Hilfsbatterie-Verbindungsbedingungen erfüllt ist.
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Aus der
JP 2015 - 149 849 A ist eine Batterieeinheit bekannt, an die eine externe Speicherbatterie angeschlossen ist und die eine interne Speicherbatterie aufweist. Die extreme Speicherbatterie ist mit einem ersten Anschluss verbunden, eine rotierende Maschine ist mit einem zweiten Anschluss verbunden, und eine elektrische Last ist mit einem dritten Anschluss verbunden. Die Batterieeinheit umfasst Hauptverbindungspfade, welche die interne Speicherbatterie mit einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss verbinden, einen ersten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss vorgesehen ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem Verbindungspunkt und der internen Speicherbatterie vorgesehen ist, einen Nebenverbindungspfad, der einen Verbindungspunkt zwischen der internen Speicherbatterie und dem zweiten Schalter mit dem dritten Anschluss verbindet, einen dritten Schalter, der in einem Nebenververbindungspfad vorgesehen ist, sowie Bypass-Pfade, die den dritten Schalter umgehen und Bypass-Schalter umfassen.
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Aus der
DE 10 2016 205 999 A1 ist ein Stromversorgungssystem für ein Fahrzeug bekannt, umfassend einen integrierten Starter-Generator, einen Satz von geschützten Lasten, eine Bleibatterie, eine Lithium-Ionen-Batterie, einen Schalter zur Herstellung und Unterbrechung einer ersten Verbindung zwischen der Bleibatterie und dem integrierten Starter-Generator, einen Schalter zur Herstellung und Unterbrechung einer zweiten Verbindung zwischen der Bleibatterie und dem Satz von geschützten Lasten, und einen Schalter zur Herstellung und Unterbrechung einer dritten Verbindung zwischen der Lithium-Ionen-Batterie und dem Satz von geschützten Lasten. Das Stromversorgungssystem beinhaltet ferner eine Steuereinheit zur Steuerung der Schalter, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Schalter so zu steuern, dass die erste Verbindung unterbrochen wird, eine aus der zweiten und dritten Verbindung hergestellt wird und die andere aus der zweiten und dritten Verbindung unterbrochen wird, um den integrierten Starter-Generator so zu steuern, dass er angetrieben wird, um die Fahrt des Fahrzeugs zu unterstützen.
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In einem herkömmlichen Hybridfahrzeug war eine Technologie bekannt, die in
JP 2015 - 154 504 A beschrieben ist. Bei der in
JP 2015 - 154 504 A beschriebenen Technologie wird eine Kombination von EIN- und AUS-Operationen einer Mehrzahl von Schaltern in einen ersten Zustand bis fünften Zustand geschaltet. In dem ersten Zustand wird eine Bleispeicherbatterie mit einer Lithiumionenspeicherbatterie in einen Leitungszustand versetzt, und die Bleispeicherbatterie und die Lithiumionenspeicherbatterie werden mit einer drehenden Maschine und einer elektrischen Last in einen Leitungszustand versetzt. Darüber hinaus werden die Bleispeicherbatterie und die Lithiumionenspeicherbatterie in dem zweiten bis fünften Zustand in einen Trennzustand versetzt, und jede von der rotierenden Maschine und der elektrischen Last wird mit einer von der Bleispeicherbatterie und der Lithiumionenspeicherbatterie in einen Leitungszustand versetzt.
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Bei der in
JP 2015 - 154 504 A beschriebenen Technologie ist es möglich, eine Verpolung einer externen Speicherbatterie und der rotierenden Maschine mit einer Batterie-Einheit festzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, verschiedene Schwierigkeiten zu eliminieren, die von einer Verpolung verursacht werden.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die in
JP 2015 - 154 504 A beschriebene Technologie prüft jedoch nicht einen Stromzufuhrzustand zum Zeitpunkt eines Startens eines Fahrzeugs unter Verwendung der Leistung eines Elektromotors (einer rotierenden Maschine) aus einem Leerlaufstopp-Zustand zum Zeitpunkt eines Stoppens des Fahrzeugs sowie einen Stromzufuhrzustand nach einem Starten des Fahrzeugs. Aus diesem Grund bestehen bei der in
JP 2015 - 154 504 A beschriebenen Technologie Bedenken, dass sich eine Startfähigkeit eines Elektromotors aufgrund einer unzureichenden Stromzufuhr zum Zeitpunkt des Startens des Fahrzeugs möglicherweise verschlechtert und die Leistung des Elektromotors möglicherweise unzureichend ist.
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Diese Erfindung wurde im Hinblick auf das vorstehend erwähnte Problem konzipiert, und eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das in der Lage ist, die Startfähigkeit eines Elektromotors zu verbessern.
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Gemäß Aspekten dieser Erfindung wird ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das beinhaltet: eine erste Stromquelle und eine zweite Stromquelle, einen Elektromotor, der mittels eines Stroms angetrieben wird, eine Schalteinheit zum Umschalten eines Stromzufuhrzustands zwischen der ersten Stromquelle, der zweiten Stromquelle und dem Elektromotor, sowie eine Steuereinheit zum Steuern der Schalteinheit, wobei die erste Stromquelle eine höhere Ausgangsleistung als eine Ausgangsleistung der zweiten Stromquelle aufweist, die Schalteinheit einen ersten Zustand aufweist, in welchem dem Elektromotor ein Strom von der ersten Stromquelle zugeführt wird, und einen zweiten Zustand, in welchem dem Elektromotor ein Strom von der zweiten Stromquelle zugeführt wird, und wobei die Steuereinheit ein Antreiben des Elektromotors startet, während sich die Schalteinheit in dem ersten Zustand befindet, und danach die Schalteinheit in den zweiten Zustand umschaltet, wobei dem Elektromotor in dem ersten Zustand ein Strom von der ersten Stromquelle zugeführt wird und einer elektrischen Last in einem Zustand, in dem die Stromzufuhr von der zweiten Stromquelle zu dem Elektromotor ausgesetzt ist, ein Strom von der zweiten Stromquelle zugeführt wird und dem Elektromotor in dem zweiten Zustand ein Strom von der zweiten Stromquelle zugeführt wird und der elektrischen Last in einem Zustand, in dem die Stromzufuhr von der ersten Stromquelle zu dem Elektromotor ausgesetzt ist, ein Strom von der ersten Stromquelle zugeführt wird, wobei die Steuereinheit, wenn sie die Schalteinheit von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand umschaltet, die Schalteinheit von dem ersten Zustand durch einen Zwischenzustand, in dem sowohl dem Elektromotor als auch der elektrischen Last ein Strom sowohl von der ersten Stromquelle als auch von der zweiten Stromquelle zugeführt wird, in den zweiten Zustand umschaltet.
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Auf diese Weise ist es gemäß dieser vorstehend beschriebenen Erfindung möglich, die Startfähigkeit eines Elektromotors zu verbessern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist ein Schaubild einer Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;
- 2-1 ist ein Schaubild, das einen ersten Zustand, in dem einer Bleibatterie ein Strom von einem integrierten Startergenerator (ISG) zugeführt wird und einer Li-Batterie-Last ein Strom von einer Li-Batterie zugeführt wird, in einer Schalteinheit des Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung veranschaulicht;
- 2-2 ist ein Schaubild, das einen Zwischenzustand, in dem ein Schalter SW1, ein Schalter SW3 und ein Schalter SW4 verbunden sind und ein Schalter SW2 nicht verbunden ist, in der Schalteinheit des Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung veranschaulicht;
- 2-3 ist ein Schaubild, das einen Zwischenzustand, in dem die Schalter SW1, SW2, SW3 und SW4 verbunden sind, in der Schalteinheit des Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung veranschaulicht;
- 2-4 ist ein Schaubild, das einen zweiten Zustand, in welchem dem ISG ein Strom von der Li-Batterie zugeführt wird und der Li-Batterie-Last ein Strom von der Bleibatterie zugeführt wird, in der Schalteinheit des Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung veranschaulicht;
- 3 ist ein Zeitablaufdiagramm, das beschreibt, dass ein Antreiben des ISG in einem Zustand gestartet wird, in dem sich die Schalteinheit in dem ersten Zustand befindet, und die Schalteinheit dann mittels einer Operation eines elektronischen Steuergeräts (ECU) des Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung in den zweiten Zustand umgeschaltet wird.
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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 beinhaltet: eine erste Stromquelle und eine zweite Stromquelle, einen Elektromotor, der mittels eines Stroms angetrieben wird, eine Schalteinheit zum Umschalten eines Stromzufuhrzustands zwischen der ersten Stromquelle, der zweiten Stromquelle und dem Elektromotor, sowie eine Steuereinheit zum Steuern der Schalteinheit, wobei die erste Stromquelle eine höhere Ausgangsleistung als eine Ausgangsleistung der zweiten Stromquelle aufweist, die Schalteinheit einen ersten Zustand aufweist, in welchem dem Elektromotor ein Strom von der ersten Stromquelle zugeführt wird, und einen zweiten Zustand, in welchem dem Elektromotor ein Strom von der zweiten Stromquelle zugeführt wird, und wobei die Steuereinheit ein Antreiben des Elektromotors startet, während sich die Schalteinheit in dem ersten Zustand befindet, und die Schalteinheit danach in den zweiten Zustand umschaltet, wobei dem Elektromotor in dem ersten Zustand ein Strom von der ersten Stromquelle zugeführt wird und einer elektrischen Last in einem Zustand, in dem die Stromzufuhr von der zweiten Stromquelle zu dem Elektromotor ausgesetzt ist, ein Strom von der zweiten Stromquelle zugeführt wird und dem Elektromotor in dem zweiten Zustand ein Strom von der zweiten Stromquelle zugeführt wird und der elektrischen Last in einem Zustand, in dem die Stromzufuhr von der ersten Stromquelle zu dem Elektromotor ausgesetzt ist, ein Strom von der ersten Stromquelle zugeführt wird, wobei die Steuereinheit, wenn sie die Schalteinheit von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand umschaltet, die Schalteinheit von dem ersten Zustand durch einen Zwischenzustand, in dem sowohl dem Elektromotor als auch der elektrischen Last ein Strom sowohl von der ersten Stromquelle als auch von der zweiten Stromquelle zugeführt wird, in den zweiten Zustand umschaltet. Auf diese Weise kann das Hybridfahrzeug gemäß den Ausführungsformen dieser Erfindung die Startfähigkeit des Elektromotors verbessern.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird eine Beschreibung des Hybridfahrzeugs gemäß den Ausführungsformen dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen angegeben. 1 bis 3 sind Schaubilder für eine Beschreibung des Hybridfahrzeugs gemäß den Ausführungsformen dieser Erfindung.
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Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet ein Hybridfahrzeug 10 einen Verbrennungsmotor 20, ein Getriebe 30, ein Rad 12 sowie ein elektronisches Steuergerät (ECU) 50, welches das Hybridfahrzeug 10 umfassend steuert. Das elektronische Steuergerät 50 in dieser Ausführungsform stellt eine Steuereinheit gemäß dieser Erfindung dar.
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In dem Verbrennungsmotor 20 ist eine Mehrzahl von Zylindern ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 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 Verbrennungsmotor 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 und 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 Verbrennungsmotor 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 Verbrennungskammer 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 Verbrennungsmotor 20 ist ein Kurbelwinkel-Sensor 27 bereitgestellt, und der Kurbelwinkel-Sensor 27 detektiert eine Verbrennungsmotordrehzahl basierend auf einer Drehposition einer Kurbelwelle 20A und übermittelt ein Detektionssignal an das elektronische Steuergerät 50. Der Kurbelwinkel-Sensor 27 ist eine Ausführungsform eines Drehzahl-Detektors im Sinne der Ansprüche.
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Das Getriebe 30 wandelt eine Drehung, die von dem Verbrennungsmotor 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 Verbrennungsmotor 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 Verbrennungsmotor 20 und dem Getriebemechanismus übertragen. Wenn die Wandlerkupplung eingekuppelt ist, wird eine Leistung durch die Wandlerkupplung direkt zwischen dem Verbrennungsmotor 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 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. Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 12A stellt einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektor gemäß dieser Erfindung dar. Das Detektionssignal des Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensors 12A wird von dem elektronischen Steuergerät 50 oder einer anderen Steuereinheit dazu verwendet, ein Schlupfverhältnis jedes Rads 12 in Bezug auf die 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.
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Indessen ist an einem Endabschnitt der Kurbelwelle 20A des Verbrennungsmotors 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 Verbrennungsmotor 20 zu starten. Auf diese Weise startet der Anlasser 26 den Verbrennungsmotor 20 durch den Getriebemechanismus, der das Antriebszahnrad und den Zahnkranz beinhaltet.
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Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet einen ISG 40. Bei dem ISG 40 handelt es sich um eine rotierende elektrische Maschine, die einen Anlasser zum Starten des Verbrennungsmotors 20 und einen Generator zum Erzeugen eines elektrischen Stroms integriert. Der ISG 40 weist eine Funktion eines Generators auf, der aus einer externen Leistung einen Strom erzeugt, und weist eine Funktion eines Elektromotors auf, der eine Leistung 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 Verbrennungsmotor 20 verbunden und überträgt wechselseitig eine Leistung auf den Verbrennungsmotor 20 und von dem Verbrennungsmotor 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 Verbrennungsmotors 20 befestigt. Der Riemen 42 ist um die Kurbelriemenscheibe 21 und die Riemenscheibe 41 herum gewickelt. Ein Zahnrad und eine Kette können als der Umwicklungsgetriebemechanismus verwendet werden.
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Der ISG 40 wird als ein Elektromotor angetrieben, um die Kurbelwelle 20A zu drehen, wodurch der Verbrennungsmotor 20 gestartet wird. Hierbei beinhaltet das Hybridfahrzeug 10 dieser Ausführungsform den ISG 40 und den Anlasser 26 als eine Startvorrichtung des Verbrennungsmotors 20. Der Anlasser 26 wird vor allem für einen Kaltstart des Verbrennungsmotors 20 basierend auf einer Startoperation eines Fahrers verwendet, und der ISG 40 wird vor allem dafür verwendet, den Verbrennungsmotor 20 aus einem Leerlaufstopp neu zu starten.
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Hierbei kann der ISG 40 einen Kaltstart des Verbrennungsmotors 20 durchführen. Das Hybridfahrzeug 10 beinhaltet jedoch den Anlasser 26 für einen zuverlässigen Kaltstart des Verbrennungsmotors 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 Verbrennungsmotors 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 betrachtet, beinhaltet das Hybridfahrzeug 10 sowohl den ISG 40 als auch den Anlasser 26 als Startvorrichtungen.
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Eine Leistung, die durch einen Strombetrieb des ISG 40 erzeugt wird, wird durch die Kurbelwelle 20A des Verbrennungsmotors 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 Verbrennungsmotors 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 Verbrennungsmotordrehmoments) des Verbrennungsmotors 20 (im Folgenden auch als ein verbrennungsmotorisches Fahren bezeichnet), sondern auch ein Fahren ausführen, um den Verbrennungsmotor 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 Verbrennungsmotors 20 ausgesetzt wird, indem ein Wechsel von der Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor 20 zu einer Nicht-Einspritzung durchgeführt wird. Während des elektrischen Fahrens dreht sich der Verbrennungsmotor 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 Verbrennungsmotors 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 sind aus wiederaufladbaren Sekundärbatterien hergestellt. 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 besteht aus einer Bleispeicherbatterie unter Verwendung von Blei für eine Elektrode. Die Li-Batterie 72 besteht aus einer 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. Bei dieser Ausführungsform ist eine Ausgangsleistung der Bleibatterie 71 höher als jene der Li-Batterie 72.
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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 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 (SOC).
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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. SOCs 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. In diesen elektrischen Lasten stellt die Li-Batterie-Last 17 eine elektrische Last gemäß dieser Erfindung dar.
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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 elektrisch 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 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 durchgehend ein Strom von der Bleibatterie 71 zugeführt. Indessen wird der Stromzufuhrzustand derart umgeschaltet, dass der Li-Batterie-Last 17 selektiv von der Li-Batterie 72 und der Bleibatterie 71 ein Strom zugeführt wird. Des Weiteren wird der Stromzufuhrzustand derart umgeschaltet, dass dem ISG 40 selektiv von der Li-Batterie 72 und der Bleibatterie 71 ein Strom zugeführt wird.
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In 2-1 bis 2-4 beinhaltet die Schalteinheit 60 die Schalter SW1, SW2, SW3 und SW4. Die Schalter SW1, SW2, SW3 und SW4 in dieser Ausführungsform stellen einen ersten Schalter, einen zweiten Schalter, einen dritten Schalter bzw. einen vierten Schalter gemäß dieser Erfindung dar. Die Schalter SW1, SW2, SW3 und SW4 bilden in einem geschlossenen Zustand einen elektrischen Verbindungszustand und bilden in einem offenen Zustand einen Trennzustand.
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Der Schalter SW1 verbindet das Stromkabel 61 mit dem Stromkabel 64 oder trennt das Stromkabel 61 von dem Stromkabel 64. Daher verbindet der Schalter SW1 die Bleibatterie 71 mit dem ISG 40 oder trennt die Bleibatterie 71 von dem ISG 40.
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Der Schalter SW2 verbindet das Stromkabel 61 mit dem Stromkabel 63 oder trennt das Stromkabel 61 von dem Stromkabel 63. Daher verbindet der Schalter SW2 die Bleibatterie 71 mit der Li-Batterie-Last 17 oder trennt die Bleibatterie 71 von der Li-Batterie-Last 17.
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Der Schalter SW3 verbindet das Stromkabel 62 mit dem Stromkabel 64 oder trennt das Stromkabel 62 von dem Stromkabel 64. Daher verbindet der Schalter SW3 die Li-Batterie 72 mit dem ISG 40 oder trennt die Li-Batterie 72 von dem ISG 40.
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Der Schalter SW4 verbindet das Stromkabel 62 mit dem Stromkabel 63 oder trennt das Stromkabel 62 von dem Stromkabel 63. Daher verbindet der Schalter SW4 die Li-Batterie 72 mit der Li-Batterie-Last 17 oder trennt die Li-Batterie 72 von der Li-Batterie-Last 17.
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Die Schalteinheit weist einen ersten Zustand auf, der in 2-1 veranschaulicht ist. In dem ersten Zustand sind die Schalter SW1 und SW4 geschlossen, und die Schalter SW2 und SW3 sind offen. Wenn sich die Schalteinheit 60 in dem ersten Zustand befindet, wird der Bleibatterie 71 ein Strom von dem ISG 40 zugeführt. Darüber hinaus wird der Li-Batterie-Last 17 in einem Zustand, in dem eine Stromzufuhr von der Li-Batterie 72 zu dem ISG 40 ausgesetzt ist, ein Strom von der Li-Batterie 72 zugeführt.
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Die Schalteinheit 60 bildet einen zweiten Zustand, der in 2-4 veranschaulicht ist. In dem zweiten Zustand sind die Schalter SW1 und SW4 offen, und die Schalter SW2 und SW3 sind geschlossen. Wenn sich die Schalteinheit 60 in dem zweiten Zustand befindet, wird dem ISG 40 ein Strom von der Li-Batterie 72 zugeführt. Darüber hinaus wird der Li-Batterie-Last 17 in einem Zustand, in dem eine Stromzufuhr von der Bleibatterie 71 zu dem ISG 40 ausgesetzt ist, ein Strom von der Bleibatterie 71 zugeführt.
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Darüber hinaus bildet die Schalteinheit 60 einen Zwischenzustand, der in 2-3 veranschaulicht ist. In dem Zwischenzustand sind die Schalter SW1, SW2, SW3 und SW4 geschlossen. Mit anderen Worten ist der in 2-3 veranschaulichte Zwischenzustand ein Zustand, in dem der Schalter SW1, der Schalter SW2, der Schalter SW3 und der Schalter SW4 miteinander verbunden sind. Wenn sich die Schalteinheit 60 in dem in 2-3 veranschaulichten Zwischenzustand befindet, sind der ISG 40, die Bleibatterie 71, die Li-Batterie 72 und die Li-Batterie-Last 17 miteinander verbunden.
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Des Weiteren weist die Schalteinheit 60 einen Zwischenzustand auf, der in 2-2 veranschaulicht ist. In dem Zwischenzustand sind die Schalter SW1, SW3 und SW4 geschlossen, und der Schalter SW2 ist offen. Mit anderen Worten ist der in 2-2 veranschaulichte Zwischenzustand ein Zustand, in dem der Schalter SW1, der Schalter SW3 und der Schalter SW4 verbunden sind und der Schalter SW2 nicht verbunden ist. Wenn sich die Schalteinheit 60 in dem in 2-2 veranschaulichten Zwischenzustand befindet, sind der ISG 40, die Bleibatterie 71, die Li-Batterie 72 und die Li-Batterie-Last 17 in einer ähnlichen Weise wie bei dem in 2-3 veranschaulichten Zwischenzustand miteinander verbunden. In diesen Zwischenzuständen wird sowohl dem ISG 40 als auch der Li-Batterie-Last 17 ein Strom von sowohl der Bleibatterie 71 als auch der Li-Batterie 72 zugeführt.
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Hierbei kann ein Zustand, bei dem der Schalter SW1, der Schalter SW2 und der Schalter SW4 verbunden sind und der Schalter SW3 nicht verbunden ist, anstelle des in 2-2 veranschaulichten Zwischenzustands als ein Zwischenzustand festgelegt werden. In diesem Fall sind der ISG 40, die Bleibatterie 71, die Li-Batterie 72 und die Li-Batterie-Last 17 in der Schalteinheit 60 in einer ähnlichen Weise wie bei dem in 2-2 oder 2-3 veranschaulichten Zwischenzustand miteinander verbunden.
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Das heißt, zusätzlich zu dem in 2-3 veranschaulichten Zwischenzustand hat die Schalteinheit 60 als einen Zwischenzustand einen von einem Zustand, in dem der Schalter SW1, der Schalter SW2 und der Schalter SW4 verbunden sind, und einem Zustand, in dem der Schalter SW1, der Schalter SW3 und der Schalter SW4 verbunden sind (dem Zustand von 2-2).
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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 etc., 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 in dieser Ausführungsform als das elektronische Steuergerät 50, wenn die CPU ein in dem ROM gespeichertes Programm unter Verwendung des RAM als ein Arbeitsbereich ausführt.
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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. Hierbei handelt es sich bei dem Kurbelwinkel-Sensor 27 um einen Sensor, der in der Lage ist, eine Drehzahl des ISG 40 indirekt zu detektieren, und er stellt einen Drehzahl-Detektor gemäß dieser Erfindung dar.
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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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Als einen Modus des elektrischen Fahrens führt das elektronische Steuergerät 50 bei dieser Ausführungsform ein schleichendes elektrisches Fahren aus, das einem schleichenden Fahren basierend auf einer Leistung entspricht, die mittels des ISG 40 erzeugt wird.
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Wenn das Gaspedal und das Bremspedal nicht betätigt werden, führt hierbei ein Nicht-Hybridfahrzeug, das keinen Elektromotor, wie beispielsweise den ISG 40, beinhaltet, der in der Lage ist, einen Strom für ein Fahren zu erzeugen, unter Verwendung der Leistung eines Verbrennungsmotors in einem Leerlaufzustand ein schleichendes Fahren aus.
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Bei einem schleichenden elektrischen Fahren dieser Ausführungsform handelt es sich um ein elektrisches Fahren, das ein Fahren darstellt, das einem schleichenden Fahren in dem Nicht-Hybridfahrzeug unter Verwendung einer Leistung des ISG 40 entspricht. Wenn das Gaspedal 13 und das Bremspedal 14 nicht betätigt werden, veranlasst das elektronische Steuergerät 50, dass der ISG 40 ein Elektromotordrehmoment erzeugt, das eine Höhe aufweist, die einem Verbrennungsmotordrehmoment in einem Leerlaufzustand entspricht. Darüber hinaus startet das elektronische Steuergerät 50 das Hybridfahrzeug 10 mittels eines schleichenden elektrischen Fahrens.
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Unter Bezugnahme auf ein in 3 veranschaulichtes Zeitablaufdiagramm wird ein Betrieb des elektronischen Steuergeräts 50 des Hybridfahrzeugs 10 beschrieben, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist.
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3 veranschaulicht eine Änderung in einem Fahrzeugzustand, wenn das Hybridfahrzeug 10 mittels eines elektrischen Fahrens aus einem Zustand gestartet wird, in dem das Fahrzeug mittels Stoppen des Verbrennungsmotors 20 durch einen Leerlaufstopp gestoppt ist.
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In 3 repräsentiert eine horizontale Achse beginnend von oben eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Verbrennungsmotordrehzahl, ein ISG-Drehmoment, eine Kraftstoff-Durchflussmenge, einen Entladestrom der Li-Batterie 72 (der in der Figur als ein Li-Entladestrom bezeichnet ist), einen Stromzufuhrzustand der Schalteinheit 60, einen Berg-Halte-Zustand sowie einen Fahrzustand, und eine horizontale Achse repräsentiert die Zeit. Das ISG-Drehmoment wird erhalten, indem eine Leistung (ein Elektromotordrehmoment) des ISG 40 in einen Wert an der Kurbelwelle 20A des Verbrennungsmotors 20 umgewandelt wird.
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In 3 ist das Hybridfahrzeug zu einem Zeitpunkt t10 in einem Zustand gestoppt, in dem der Betrieb des Verbrennungsmotors 20 mittels einer Leerlaufstopp-Steuerung durch das elektronische Steuergerät 50 automatisch ausgesetzt wird. Wenn das Hybridfahrzeug 10 gestoppt ist, versetzt das elektronische Steuergerät 50 die Schalteinheit 60 in den in 2-1 veranschaulichten ersten Zustand. In dem ersten Zustand ist die Bleibatterie 71 mit dem ISG 40 und der Bleibatterie-Last 16 verbunden. Darüber hinaus ist die Li-Batterie 72 mit der Li-Batterie-Last 17 verbunden.
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Während des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors 20 führt das elektronische Steuergerät 50 die Berganfahrsteuerung durch. Die Berganfahrsteuerung bezieht sich darauf, dass eine Bremse auf das Rad 12 einwirkt, indem eine Bremse (nicht dargestellt) derart betätigt wird, dass sich das Hybridfahrzeug 10 nicht vor und zurück bewegt, während es auf einer geneigten Fahrbahn gestoppt ist, wenn der Fahrer für einen Startvorgang einen Fuß von dem Bremspedal 14 löst.
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Wenn das Einwirken auf das Bremspedal 14 durch den Fahrer zu einem Zeitpunkt t11 gelöst wird, startet das elektronische Steuergerät 50 danach ein Antreiben des ISG 40, während der Betrieb des Verbrennungsmotors 20 ausgesetzt wird, wodurch ein elektrisches Fahren (oder ein schleichendes elektrisches Fahren) durchgeführt wird.
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Wenn das Hybridfahrzeug 10 gestartet wird, ist insbesondere in einem frühen Stadium des Startvorgangs eine hohe Leistung erforderlich. Aus diesem Grund hält das elektronische Steuergerät 50 die Schalteinheit 60 in dem ersten Zustand und führt dem ISG 40 einen Strom von der Bleibatterie 71 zu, die eine höhere Ausgangsleistung als die Li-Batterie 72 aufweist. Während des schleichenden elektrischen Fahrens wird der Verbrennungsmotor 20 durch den Riemen 42 zusammen mit dem ISG 40 gedreht, während der Betrieb des Verbrennungsmotors 20 ausgesetzt ist. Somit nimmt die Verbrennungsmotordrehzahl zu, wenn die Drehzahl des ISG 40 zunimmt.
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Wenn die Drehzahl des ISG 40, die aus der Verbrennungsmotordrehzahl umgewandelt wurde, einen Schwellenwert erreicht und verschiedene Bedingungen für elektrisches Fahren erfüllt sind, schaltet das elektronische Steuergerät 50 die Schalteinheit 60 von dem ersten Zustand in den in 2-2 veranschaulichten Zwischenzustand um. In dem Zwischenzustand kann die Li-Batterie 72 der Bleibatterie-Last 16, der Li-Batterie-Last 17 und dem ISG 40 einen Strom zuführen. Darüber hinaus kann die Bleibatterie 71 der Bleibatterie-Last 16, der Li-Batterie-Last 17 und dem ISG 40 einen Strom zuführen. Das elektronische Steuergerät 50 begrenzt die Ausgangsleistung des ISG 40 derart, dass die Ausgangsleistung nicht unter eine gewährleistete Mindestspannung für die Bleibatterie-Last 16 und die Li-Batterie-Last 17 abfällt.
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Danach schaltet das elektronische Steuergerät 50 die Schalteinheit 60 in den in 2-3 veranschaulichten Zwischenzustand um. In diesem Zwischenzustand wird zu dem in 2-2 veranschaulichten Zwischenzustand eine Verbindung zwischen der Bleibatterie 71 und der Li-Batterie-Last 17 hinzugefügt. In den Zwischenzuständen von 2-2 und 2-3 wird der Li-Batterie-Last 17 ein Strom sowohl von der Bleibatterie 71 als auch von der Li-Batterie 72 zugeführt. Darüber hinaus wird der Bleibatterie-Last 16 in den Zwischenzuständen von 2-2 und 2-3 ein Strom sowohl von der Bleibatterie 71 als auch von der Li-Batterie 72 zugeführt. Darüber hinaus wird dem ISG 40 ein Strom sowohl von der Bleibatterie 71 als auch von der Li-Batterie 72 zugeführt.
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Danach schaltet das elektronische Steuergerät 50 zu einem Zeitpunkt t12, nachdem eine vorgegebene Verzögerungszeit seit dem Zeitpunkt t11 verstrichen ist, die Schalteinheit 60 in den in 2-4 veranschaulichten zweiten Zustand um. In diesem zweiten Zustand ist die Li-Batterie-Last 17 von der Li-Batterie 72 getrennt, und der ISG 40 ist von der Bleibatterie 71 getrennt. Auf diese Weise führt die Li-Batterie 72 nur dem ISG 40 einen Strom zu, und die Bleibatterie 71 führt der Li-Batterie-Last 17 und der Bleibatterie-Last 16 einen Strom zu.
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Danach schaltet das elektronische Steuergerät 50 zu einem Zeitpunkt t13, wenn auf das Gaspedal getreten wird oder der SOC der Li-Batterie 72 abnimmt, den Fahrzustand von dem schleichenden elektrischen Fahren zu einem verbrennungsmotorischen Fahren um (in der Figur als E/G-Fahren bezeichnet). Dabei startet das elektronische Steuergerät 50 die Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsmotor 20 und setzt das Antreiben des ISG 40 aus. Auf diese Weise führt das Hybridfahrzeug 10 das schleichende Fahren unter Verwendung der Leistung durch, die in dem Leerlaufzustand von dem Verbrennungsmotor 20 erzeugt wird.
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Darüber hinaus schaltet das elektronische Steuergerät 50 die Schalteinheit 60 zu dem Zeitpunkt t13 von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand um. Auf diese Weise ist die Bleibatterie 71 während des verbrennungsmotorischen Fahrens mit der Bleibatterie-Last 16 und dem ISG 40 verbunden, und die Li-Batterie 72 ist mit der Li-Batterie-Last 17 verbunden.
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Wie vorstehend beschrieben, weist die Schalteinheit 60 in dem Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform den ersten Zustand auf, in welchem dem ISG 40 ein Strom von der Bleibatterie 71 zugeführt wird, und den zweiten Zustand, in welchem dem ISG 40 ein Strom von der Li-Batterie 72 zugeführt wird. Des Weiteren startet das elektronische Steuergerät 50 das Antreiben des ISG 40 in einem Zustand, in dem sich die Schalteinheit 60 in dem ersten Zustand befindet, und danach schaltet die Schalteinheit 60 in den zweiten Zustand um.
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Auf diese Weise kann die Startfähigkeit des ISG 40 verbessert werden, da das Antreiben des ISG 40 unter Verwendung der Leistung von der Bleibatterie 71 gestartet wird, die in dem Zustand, in dem sich die Schalteinheit 60 in dem ersten Zustand befindet, eine hohe Ausgangsleistung aufweist. Darüber hinaus kann der Kraftstoffverbrauch aufgrund der Erzeugung einer Leistung niedrig gehalten werden, da der ISG 40 unter Verwendung einer Leistung von der Li-Batterie 72 angetrieben wird, die eine Leistung in einer kurzen Zeitspanne erzeugt, indem die Schalteinheit 60 in den zweiten Zustand umgeschaltet wird.
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Darüber hinaus beinhaltet das Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform den Kurbelwinkel-Sensor 27, der eine Drehzahl des ISG 40 detektiert. Wenn die Drehzahl des ISG 40 höher als ein vorab festgelegter Schwellenwert oder gleich diesem ist, schaltet das elektronische Steuergerät 50 des Weiteren die Schalteinheit 60 von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand um.
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Auf diese Weise ist es möglich, zu bestimmen, dass der ISG 40 mittels einer Stromzufuhr von der Bleibatterie 71, die eine hohe Ausgangsleistung aufweist, basierend auf der Tatsache, dass die Drehzahl des ISG 40 höher als der vorab festgelegte Schwellenwert oder gleich diesem ist, sicher gestartet werden kann, und danach kann eine Stromquelle, die dem ISG 40 einen Strom zuführt, auf die Li-Batterie 72 umgeschaltet werden. Aus diesem Grund ist es möglich, dem ISG 40 stabil einen Strom zuzuführen.
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Darüber hinaus wird dem ISG 40 in dem Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform in dem ersten Zustand ein Strom von der Bleibatterie 71 zugeführt, und in einem Zustand, in dem eine Stromzufuhr von der Li-Batterie 72 zu dem ISG 40 ausgesetzt ist, wird der Li-Batterie-Last 17 ein Strom von der Li-Batterie 72 zugeführt. Darüber hinaus wird dem ISG 40 in einem zweiten Zustand ein Strom von der Li-Batterie 72 zugeführt, und in einem Zustand, in dem eine Stromzufuhr von der Bleibatterie 71 zu dem ISG 40 ausgesetzt ist, wird der Li-Batterie-Last 17 ein Strom von der Bleibatterie 71 zugeführt.
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Auf diese Weise kann ein Zustand, in dem ein der Li-Batterie-Last 17 zugeführter Strom unzureichend ist, unmittelbar nach dem Start des ISG 40 vermieden werden, bei dem der ISG 40 viel Strom verbraucht, und der Li-Batterie-Last 17 kann stabil ein Strom zugeführt werden.
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Wenn darüber hinaus das elektronische Steuergerät 50 die Schalteinheit 60 von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand umschaltet, schaltet das elektronische Steuergerät 50 in dem Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform die Schalteinheit 60 von dem ersten Zustand durch den Zwischenzustand, in dem sowohl dem ISG 40 als auch der Li-Batterie-Last 17 ein Strom sowohl von der Bleibatterie 71 als auch der Li-Batterie 72 zugeführt wird, in den zweiten Zustand um.
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Auf diese Weise ist es zu dem Zeitpunkt eines transienten Umschaltens des Stromzufuhrzustands möglich, einen Strom sicherzustellen, der dem ISG 40 zugeführt wird, um eine momentane Unterbrechung des Stroms zu vermeiden, welcher der Li-Batterie-Last 17 zugeführt wird, und um eine Mindestbetriebsspannung für die Li-Batterie-Last 17 zu gewährleisten. Daher ist es möglich, eine Schwankung einer Spannung zu unterbinden, die der Li-Batterie-Last 17 zugeführt wird, und den Betrieb der Li-Batterie-Last 17 zu stabilisieren.
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Darüber hinaus startet das elektronische Steuergerät 50 in dem Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform das Antreiben des ISG 40 in einem Zustand, in dem die Schalteinheit 60 in den ersten Zustand versetzt ist, und startet das Hybridfahrzeug 10 unter Verwendung der Leistung des ISG 40.
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Auf diese Weise ist es möglich, die Startfähigkeit des Hybridfahrzeugs 10 zu verbessern.
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Darüber hinaus versetzt das elektronische Steuergerät 50 in dem Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform die Schalteinheit 60 zu dem Zeitpunkt in den ersten Zustand, zu dem das Fahrzeug gestoppt ist.
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Auf diese Weise ist es möglich, eine Zeitspanne für ein Verbinden der Bleibatterie 71 und des ISG 40 miteinander zum Zeitpunkt des Startens des Hybridfahrzeugs 10 zu eliminieren. Aus diesem Grund ist es möglich, eine Zeitspanne vom Zeitpunkt des Auftretens einer Startanforderung des Hybridfahrzeugs 10 bis zum Zeitpunkt eines Starts des Hybridfahrzeugs 10 zu verkürzen.
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Darüber hinaus beinhaltet die Schalteinheit 60 in dem Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform den Schalter SW1, der den ISG 40 und die Bleibatterie 71 miteinander verbindet, den Schalter SW2, der die Bleibatterie 71 und die Li-Batterie-Last 17 miteinander verbindet, den Schalter SW3, der den ISG 40 und die Li-Batterie 72 miteinander verbindet, sowie den Schalter SW4, der die Li-Batterie 72 und die Li-Batterie-Last 17 miteinander verbindet.
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Des Weiteren beinhaltet der Zwischenzustand einen von einem Zustand, in dem der Schalter SW1, der Schalter SW2 und der Schalter SW4 verbunden sind, und einem Zustand, in dem der Schalter SW1, der Schalter SW3 und der Schalter SW4 verbunden sind.
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Auf diese Weise ist es zum Zeitpunkt des Umschaltens des Stromzufuhrzustands möglich, einen Strom sicherzustellen, der dem ISG 40 zugeführt wird, um eine momentane Unterbrechung eines Stroms zu vermeiden, welcher der Li-Batterie-Last 17 zugeführt wird, und um eine Mindestbetriebsspannung für die Li-Batterie-Last 17 zu gewährleisten. Daher ist es möglich, eine Schwankung einer Spannung zu unterbinden, die der Li-Batterie-Last 17 zugeführt wird, und den Betrieb der Li-Batterie-Last 17 zu stabilisieren.
