DE102018201746A1

DE102018201746A1 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102018201746A1
Application number: DE102018201746.8A
Authority: DE
Inventors: Yohei Hosokawa; Masakazu Tabata; Naruto Yamane; Tatsuhiro Hashida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-06
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2038-02-06
Also published as: US20180222327A1; JP2018127017A; DE102018201746B4; JP6635066B2; US10343529B2

Abstract

In einem Fall, wo bei einem Durchführen eines regenerativen Bremsens mit dem ersten Motorgenerator die verbleibende Batterieenergie der Batterie größer als der Referenzlevel ist, schließt die Steuerungsvorrichtung die Drossel, öffnet sie das Kurzschlussventil, und führt sie eine elektrische Energie dem elektrischen Kompressor zu. Der elektrische Kompressor ist an der Ansaugleitung stromaufwärts der Drossel vorgesehen. Das Kurzschlussventil ist an der Kurzschlussleitung vorgesehen, welche den elektrischen Kompressor kurzschließt. Gemäß dem Hybridfahrzeug, das wie vorstehend konfiguriert ist, kann eine erforderliche regenerative Bremskraft durch ein Durchführen einer Regenerierung einer elektrischen Energie unter Verwenden des Generators auch dann gewonnen werden, wenn es einen Zwang bezüglich der regenerierten elektrischen Energie, welche die Batterie annehmen kann, gibt.

Description

Querbezug auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-019418 , die am 6. Februar 2017 eingereicht wurde, welche hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen sein soll.
Hintergrund
Gebiet der Technik
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Hybridfahrzeug, und, genauer gesagt, ein Hybridfahrzeug, welches unter Verwenden eines Generators ein regeneratives Bremsen durchführt.
Technischer Hintergrund
Die JP2004-225564A offenbart ein Hybridfahrzeug, welches ein regeneratives Bremsen durch ein Verwenden eines Generators zu der Zeit einer Verzögerung durchführt, und eine Batterie mit einer regenerierten elektrischen Energie auflädt, welche in einem Prozess zum Gewinnen einer regenerativen Bremskraft erzeugt wird. Wenn die Batterie gesättigt ist, hemmt dieses Hybridfahrzeug eine Regenerierung von elektrischer Energie durch den Generator, und bewirkt es ein Antreiben einer Motorbremse durch ein Vergrößern einer Motorreibung und eines Pumpwiderstands. Dadurch wird ein Ändern einer Bremskraft vermieden.
Wenn jedoch die Motorbremse arbeitet, steigt eine Verbrennergeschwindigkeit bzw. Motorgeschwindigkeit rasch an, was bewirken kann, dass sich ein Fahrer unbehaglich fühlt. Daher ist es erforderlich, eine erforderliche regenerative Bremskraft durch ein Durchführen einer Regenerierung von elektrischer Energie unter Verwenden des Generators auch dann zu gewinnen, wenn die Batterie gesättigt ist, und es einen Zwang betreffend der regenerierten elektrischen Energie gibt, welche die Batterie annehmen kann.
Es sei angemerkt, dass zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Patentliteratur die JP 2013-132920A , die JP 5-98985A , die JP 2016-107803 und die JP 2004 - 251248A als Beispiele einer Literatur genannt werden können, welche den Stand der Technik zu der Zeit des Einreichens der vorliegenden Anmeldung beschreibt.
Kurzfassung
Die vorliegende Offenbarung wurde im Lichte des vorstehend beschriebenen Problems erstellt, und sie hat die Aufgabe, ein Hybridfahrzeug vorzusehen, welches eine erforderliche regenerative Bremskraft durch ein Durchführen einer Regenerierung von elektrischer Energie unter Verwenden eines Generators auch dann gewinnen kann, wenn es einen Zwang betreffend eine regenerierte elektrische Energie gibt, welche eine Batterie annehmen kann.
Ein Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung weist einen Motor mit interner Verbrennung, eine Drossel, einen elektrischen Kompressor, eine Kurzschlussleitung, ein Kurzschlussventil, einen Generator und eine Batterie auf. Der Motor mit interner Verbrennung ist über ein Leistungsübertragungssystem mit einem Rad gekoppelt. Die Drossel ist an einer Ansaugleitung des Motors mit interner Verbrennung vorgesehen. Der elektrische Kompressor ist an der Ansaugleitung stromaufwärts der Drossel vorgesehen. Die Kurzschlussleitung ist parallel zu dem elektrischen Kompressor zum Kurzschließen des elektrischen Kompressors vorgesehen. Das Kurzschlussventil ist an der Kurzschlussleitung vorgesehen. Der Generator ist über das Leistungsübertragungssystem mit dem Rad gekoppelt, und er ist dazu entworfen, dazu in der Lage zu sein, eine regenerative Bremskraft, welche durch eine Regenerierung von elektrischer Energie bzw. Leistung gewonnen wird, in das Leistungsübertragungssystem einzugeben. Die Batterie speichert eine durch den Generator regenerierte elektrische Energie.
Das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung weist ferner eine Steuerungsvorrichtung auf. Die Steuerungsvorrichtung betätigt die Drossel und das Kurzschlussventil und sie steuert eine Energiebeaufschlagung zu dem elektrischen Kompressor. Der elektrische Kompressor kann mit einer elektrischen Energie von der Batterie versorgt werden, oder er kann mit einer regenerierten elektrischen Energie versorgt werden, die durch eine Regenerierung von elektrischer Energie durch den Generator gewonnen wird. Die Batterie, welche eine elektrische Energie dem elektrischen Kompressor zuführt, kann die gleiche Batterie wie die Batterie, welche die regenerierte elektrische Energie speichert, sein, oder sie kann eine andere Batterie sein. Die regenerierte elektrische Energie, welche durch den Generator regeneriert wird, kann dem elektrischen Kompressor zugeführt werden. In einem Fall, wo bei einem Durchführen eines regenerativen Bremsens mit dem Generator eine verbleibende Batterieleistung größer als ein Referenzlevel ist, schließt die Steuerungsvorrichtung die Drossel, öffnet sie das Kurzschlussventil, und führt sie die elektrische Energie dem elektrischen Kompressor zu. Der Referenzlevel der verbleibenden Batterieleistung kann zum Beispiel auf der Basis der regenerierten elektrischen Energie ermittelt werden, welche die Batterie annehmen kann.
Wie es vorstehend beschrieben ist, weist das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung den elektrischen Kompressor auf, welcher eine Luft auflädt, die in den Motor mit interner Verbrennung inhaliert wird. Gemäß dem elektrischen Kompressor kann ein Aufladen mit einem willkürlichen Aufladungsdruck durchgeführt werden, und kann es zu einem willkürlichen Zeitpunkt durchgeführt werden, indem eine Zufuhr einer elektrischen Energie von der Batterie gesteuert wird. Darüber hinaus kann der elektrische Kompressor auch für einen beabsichtigten anderen Verbrauch von elektrischer Energie als das Aufladen, welches die ursprüngliche Anwendung ist, verwendet werden. Falls jedoch der elektrische Kompressor nur betätigt wird, wird eine nicht notwendige Luft in den Motor mit interner Verbrennung gesendet, und beeinflusst sie Nachbehandlungsprozesse, wie beispielsweise Katalysatoren und dergleichen. Auch ein Schließen der Drossel, um nicht eine Luft in den Motor mit interner Verbrennung zu senden, beeinflusst eine Steuerbarkeit der Luftströmungsrate zu der Zeit des Neustarts des Motors mit interner Verbrennung, weil ein Luftdruck an der stromaufwärtigen Seite der Drossel durch die Aufladung steigt. In dieser Hinsicht kann das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung bewirken, dass der elektrische Kompressor in dem Zustand tätig wird, wo die Drossel geschlossen ist, und wo das Kurzschlussventil geöffnet ist. Demgemäß wird eine unnötige Luft nicht in den Motor mit interner Verbrennung gesendet, und wird ein übermäßiger Anstieg beim Luftdruck vermieden, weil die durch den elektrischen Kompressor ausgesendete Luft nur zwischen dem elektrischen Kompressor und der Kurzschlussleitung zirkuliert.
Wenn die verbleibende Batterieleistung größer als der Referenzlevel ist, ist es nicht empfehlenswert, die Batterie zu laden, indem die regenerierte elektrische Energie verwendet wird, welche durch den Generator gewonnen wird. Wenn die Regenerierung von elektrischer Energie durch den Generator durchgeführt wird, ist es daher notwendig, die elektrische Energie, welche durch den Generator regeneriert wird, oder die regenerierte elektrische Energie, welche die aufladbare elektrische Energie der Batterie übertrifft, durch ein Verwenden irgendeiner Art eines Verfahrens zu verbrauchen. Gemäß dem Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die durch den Generator regenerierte elektrische Energie oder die regenerierte elektrische Energie, welche die aufladbare elektrische Energie der Batterie übertrifft, zu verbrauchen, während ein Anstieg beim Luftdruck vermieden wird, indem die Drossel geschlossen wird, indem das Kurzschlussventil geöffnet wird, und indem eine elektrische Energie dem elektrischen Kompressor zugeführt wird. Daher kann das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung eine erforderliche regenerative Bremskraft gewinnen, indem eine Regenerierung von elektrischer Energie unter Verwenden des Generators auch dann durchgeführt wird, wenn es einen Zwang hinsichtlich einer regenerierten elektrischen Energie, welche die Batterie annehmen kann, gibt.
Dann, wenn eine Einlasstemperatur des elektrischen Kompressors höher als eine Referenztemperatur ist, kann die Steuerungsvorrichtung eine Öffnung des Kurzschlussventils im Vergleich mit einem Fall klein machen, wo die Einlasstemperatur gleich wie oder geringer als die Referenztemperatur ist. Wenn die Öffnung des Kurzschlussventils klein gemacht ist, steigt der Luftdruck geringfügig, aber mit einer Ausdehnung der durch das Kurzschlussventil hindurchströmenden Luft verringert sich die Lufttemperatur. Dadurch verringert sich die Einlasstemperatur des elektrischen Kompressors.
Das Hybridfahrzeug kann darüber hinaus auch eine Kühlvorrichtung bzw. Kühlungsvorrichtung aufweisen, welche eine zwischen dem elektrischen Kompressor und der Kurzschlussleitung zirkulierende Luft kühlt. Zum Beispiel kann die Kühlvorrichtung an der Kurzschlussleitung stromabwärts des Kurzschlussventils in einer Luftzirkulationsrichtung vorgesehen sein, oder kann sie an der Einlassleitung stromaufwärts des elektrischen Kompressors vorgesehen sein. Die Kühlvorrichtung kann auch in einem Gehäuse des elektrischen Kompressors integriert sein. Gemäß dem Hybridfahrzeug, welches mit der Kühlvorrichtung versehen ist, wird ein Anstieg bei der Temperatur der Luft, welche zwischen dem elektrischen Kompressor und der Kurzschlussleitung zirkuliert, gehemmt.
Wie es vorstehend beschrieben ist, kann gemäß dem Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung eine erforderliche Bremskraft durch ein Durchführen einer Regenerierung von elektrischer Energie unter Verwenden des Generators auch dann gewonnen werden, wenn es einen Zwang bezüglich der regenerierten elektrischen Energie, welche die Batterie annehmen kann, gibt.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform illustriert,
2 ist eine Ansicht, welche Einstellungen einer Öffnung einer Drossel und einer Öffnung eines Kurzschlussventils gemäß einer Steuerung eines Verbrauchs von elektrischer Energie und eine Luftströmung, welche durch die Einstellungen erzeugt wird, illustriert.
3 ist eine Ansicht, welche Einstellungen einer Öffnung einer Drossel und einer Öffnung eines Kurzschlussventils gemäß einem Vergleichsbeispiel und eine Luftströmung, welche durch diese Einstellung erzeug wird, illustriert.
4 ist eine Ansicht, welche eine Beziehung zwischen einem Verbrauch von elektrischer Energie, einer Luftströmungsrate und einem Druckverhältnis in einem elektrischen Kompressor illustriert,
5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur einer Bremssteuerung illustriert, welche in der ersten Ausführungsform durchgeführt wird,
6 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hauptteils eines Hybridfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform und eine Luftströmung und eine Kühlwasserströmung, welche durch die Konfiguration erzeugt werden, illustriert,
7 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hauptteils einer ersten Modifikation des Hybridfahrzeugs gemäß der zweiten Ausführungsform und eine Luftströmung und eine Kühlwasserströmung, welche durch die Konfiguration erzeugt werden, illustriert,
8 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hauptteils einer zweiten Modifikation des Hybridfahrzeugs gemäß der zweiten Ausführungsform und eine Luftströmung, welche durch die Konfiguration erzeugt wird, illustriert,
9 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hauptteils einer dritten Modifikation des Hybridfahrzeugs gemäß der zweiten Ausführungsform und eine Luftströmung, welche durch die Konfiguration erzeugt wird, illustriert,
10 ist eine Ansicht, welche ein Bild eines Kennfelds (MAP3) zum Ermitteln eines Referenzlevels einer verbleibenden Batterieenergie auf der Basis einer Verbrennerwassertemperatur illustriert,
11 ist eine Ansicht, welche ein Bild eines Kennfelds (MAP4) zum Berechnen einer maximalen Kühlmenge einer Kühlvorrichtung auf der Basis einer Kühlwassertemperatur und einer Kühlwasserströmungsrate illustriert,
12 ist eine Ansicht, welche ein Bild eines Kennfelds (MAP5) zum Berechnen einer verbrauchbaren elektrischen Energie des elektrischen Kompressors auf der Basis der maximalen Kühlfähigkeit der Kühlvorrichtung illustriert, und
13 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur einer Bremssteuerung illustriert, welche in der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird.

Detaillierte Beschreibung
Hiernach wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Es sei angemerkt, dass dann, wenn die Zahlen bzw. Zeichen von Nummern, Mengen, Beträgen, Bereichen und dergleichen jeweiliger Elemente in der wie folgt gezeigten Ausführungsform erwähnt werden, die vorliegende Offenbarung nicht auf die erwähnten Zahlen beschränkt ist, es sei denn, dass dies explizit anders beschrieben sei, oder es sei denn, dass die Offenbarung durch die Zahlen explizit theoretisch spezifiziert wird. Weiters sind Strukturen, welche in der wie folgt gezeigten Ausführungsformen beschrieben werden, nicht immer für die Offenbarung unverzichtbar, es sei denn, dass dies explizit anders gezeigt wird, oder es sei denn, dass die Offenbarung durch diese Strukturen explizit theoretisch spezifiziert wird.
Erste Ausführungsform
Die 1 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform illustriert. Wie es in der 1 gezeigt wird, weist das Hybridfahrzeug 1 einen Verbrenner 2 als eine Leistungsvorrichtung zum Antreiben von Rädern 14 auf. Der Verbrenner 2 ist ein Motor mit interner Verbrennung, welcher eine Leistung durch eine Verbrennung eines Kohlenwasserstoff-basierten Kraftstoffs, wie beispielsweise eines Benzins, eines leichten Dieselöls und dergleichen, abgibt. Der Verbrenner 2 weist ein Ansaugsystem, ein Ausstoßsystem, ein Kraftstoffinjektionssystem, ein Zündungssystem, ein Kühlsystem und dergleichen auf. Eine Drossel 32 zum Einstellen einer Ansaugluftmenge ist an einer Ansaugleitung 30, welche das Ansaugsystem ausbildet, vorgesehen. Ein elektrischer Kompressor 34, der durch einen Motor 34a angetrieben wird, ist stromaufwärts des Drosselventils 32 an der Luftansaugleitung 30 vorgesehen. Eine Kurzschlussleitung 40 zum Kurzschließen des elektrischen Kompressors 34 ist an der Ansaugleitung 30 parallel zu dem elektrischen Kompressor 34 gebildet. Ein Kurzschlussventil 42 zum Einstellen einer Menge einer in die Kurzschlussleitung 40 strömenden Luft ist an der Kurzschlussleitung 40 vorgesehen.
Das Hybridfahrzeug 1 weist einen ersten Motorgenerator 4 und einen zweiten Motorgenerator 6 auf, welche Leistung-erzeugbare Motoren als die andere Leistungsvorrichtung zum Antreiben der Räder 14 sind. Der erste Motorgenerator 4 und der zweite Motorgenerator 6 sind Motorgeneratoren bzw. Generatormotoren vom Wechselstrom-Synchron-Typ, welche eine Funktion als ein Motor, der eine zugeführte elektrische Energie in ein Drehmoment wandelt, und eine Funktion als ein Generator, der eine eingegebene mechanische Leistung bzw. Energie in eine elektrische Energie bzw. Leistung wandelt, aufweisen. Der erste Motorgenerator 4 wird hauptsächlich als ein Generator betrieben. Der zweite Motorgenerator 6 wird hauptsächlich als ein Motor betrieben.
Der Verbrenner 2, der erste Motorgenerator 4 und der zweite Motorgenerator 6 sind über ein Leistungsübertragungssystem 8 mit den Rädern 14 gekoppelt. Das Leistungsübertragungssystem 8 weist einen Leistungsverteilungsmechanismus 10 und einen Reduzierungsmechanismus 12 auf. Der Leistungsverteilungsmechanismus 10 ist zum Beispiel eine Planetengetriebeeinheit. Der Leistungsverteilungsmechanismus 10 verteilt bzw. teilt ein durch den Verbrenner 2 abgegebenes Drehmoment an bzw. in den ersten Motorgenerator 4 und die Räder 14. Das durch den Verbrenner 2 abgegebene Drehmoment oder das durch den zweiten Motorgenerator 6 abgegebene Drehmoment wird durch den Reduzierungsmechanismus 12 zu den Rädern 14 übertragen.
Der erste Motorgenerator 4 regeneriert eine elektrische Energie, indem das durch den Leistungsverteilungsmechanismus 10 zugeführte Drehmoment verwendet wird. Wenn eine Regenerierung von elektrischer Energie durch den ersten Motorgenerator 4 in dem Zustand durchgeführt wird, wo nicht ein Drehmoment durch den Verbrenner 2 und den zweiten Motorgenerator 6 abgegeben wird, wird eine regenerative Bremskraft durch das Leistungsübertragungssystem 8 zu den Rädern 14 übertragen, und verlangsamt das Hybridfahrzeug 1. Das heißt, das Hybridfahrzeug 1 kann ein regeneratives Bremsen durch ein Verwenden des ersten Motorgenerators 4 durchführen.
Der erste Motorgenerator 4 und der zweite Motorgenerator 6 übertragen und empfangen eine elektrische Energie zu/von einer Batterie 16 durch einen Inverter 18 und einen Konverter 20. Der Inverter 18 ist dazu entworfen, zu bewirken, dass einer der Motorgeneratoren erster Motorgenerator 4 und zweiter Motorgenerator 6 eine elektrische Energie verbraucht, die der andere von diesen erzeugt hat. Der Inverter 18 wandelt eine in der Batterie 16 gespeicherte elektrische Energie aus einer Gleichspannung bzw. Gleichspannungsstromstärke in eine Wechselspannung bzw. Wechselspannungsstromstärke um, und er führt diese dem zweiten Motorgenerator 6 zu. Der Inverter 18 wandelt auch eine durch den ersten Motorgenerator 4 erzeugte elektrische Energie von einer Wechselspannung in eine Gleichspannung um, und er lädt diese in die Batterie 16. Daher wird die Batterie 16 mit einem Übermaß / einem Defizit an elektrischer Energie des ersten Motorgenerators 4 und des zweiten Motorgenerators 6 geladen und entladen.
Der Motor 34a des elektrischen Kompressors 34 ist ein Dreiphasen-Wechselstrom-Motor bzw. Dreiphasen-AC-Motor. Dem Motor 34a wird eine elektrische Energie von der Batterie 16 durch einen Konverter 38 und einen Inverter 36 zugeführt. Der Konverter 38 stellt eine Spannung ein. Der Inverter 36 wandelt eine Gleichstromenergie bzw. DC-Energie in eine Wechselstromenergie bzw. AC-Energie um, und er führt die Wechselstromenergie dem Motor 34a zu. Dem Motor 34a kann auch eine elektrische Energie von dem ersten Motorgenerator 4 und dem zweiten Motorgenerator 6 durch den Inverter 18, den Konverter 20, den Konverter 38 und den Inverter 36 zugeführt werden. Wenn das regenerative Bremsen durch den ersten Motorgenerator 4 durchgeführt wird, kann zum Beispiel ein Teil der elektrischen Energie oder die gesamte elektrische Energie, welche durch den ersten Motorgenerator 4 regeneriert wird, dem Motor 34a zugeführt werden.
Das Hybridfahrzeug 1 weist eine Steuerungsvorrichtung 50 auf, welche einen Betrieb des Hybridfahrzeugs 1 steuert, indem ein Betrieb des Verbrenners 2, des ersten Motorgenerators 4, des zweiten Motorgenerators 6, des Leistungsverteilungsmechanismus 10 und dergleichen gesteuert wird. Die Steuerungsvorrichtung 50 ist eine ECU (elektronische Steuerungseinheit), welche zumindest einen Prozessor und zumindest einen Speicher aufweist. Verschiedene Programme und verschiedene Daten einschließlich Kennfeldern, und zwar zum Steuern eines Betriebs des Hybridfahrzeugs 1, sind in dem Speicher gespeichert. Wenn in dem Speicher gespeicherte Programme durch den Prozessor ausgeführt werden, werden verschiedene Funktionen in die Steuerungsvorrichtung 50 implementiert. Es sei angemerkt, dass die Steuerungsvorrichtung 50 aus einer Vielzahl von ECUs bestehen kann.
Die Steuerungsvorrichtung 50 führt eine Steuerung des Verbrenners 2 einschließlich einer Ansaugluftmengensteuerung, einer Kraftstoffinjektionssteuerung, einer Zündzeitpunktsteuerung und einer Verstärkungssteuerung durch. Die Steuerungsvorrichtung 50 führt auch eine regenerative Steuerung zum Betätigen bzw. Betreiben des ersten Motorgenerators 4 oder des zweiten Motorgenerators 6 als einen Generator und eine Leistungsfahrsteuerung zum Betreiben des ersten Motorgenerators 4 oder des zweiten Motorgenerators 6 als einen Motor durch. Genauer gesagt, die Steuerung zu dem ersten Motorgenerator 4 und dem zweiten Motorgenerator 6 wird über den Inverter 18 durchgeführt. Die Steuerungsvorrichtung 50 erlangt auch eine Information, wie beispielsweise die Spannung der Batterie 16, und sie beobachtet einen SOC (Ladungszustand) der Batterie 16.
Darüber hinaus enthält die durch die Steuerungsvorrichtung 50 durchgeführte Steuerung des Hybridfahrzeugs 1 eine Steuerung eines Verbrauchs von elektrischer Energie, welche bewirkt, dass der elektrische Kompressor 34 beabsichtigt eine elektrische Energie verbraucht. Die Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie enthält einen Betrieb der Drossel 32 und einen Betrieb des Kurzschlussventils 42. Die 2 ist eine Ansicht, welche Einstellungen der Öffnung der Drossel 32 und der Öffnung des Kurzschlussventils 42 gemäß der Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie und eine Luftströmung, welche durch die Einstellung erzeugt wird, illustriert. In der Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie wird die Drossel 32 geschlossen, und wird das Kurzschlussventil 42 geöffnet. Wenn die elektrische Energie dem elektrischen Kompressor 34 zugeführt wird, und der elektrische Kompressor 34 in diesem Zustand betrieben wird, zirkuliert die durch den elektrischen Kompressor 34 ausgesendete Luft zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40.
Hier wird ein Vergleichsbeispiel angegeben, um eine Auswirkung der Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie klarzustellen. Die 3 ist eine Ansicht, welche Einstellungen der Öffnung der Drossel 32 und der Öffnung des Kurzschlussventils 42 gemäß dem Vergleichsbeispiel und einer Luftströmung, welche durch die Einstellungen erzeugt wird, illustriert. Bei dem Vergleichsbeispiel sind sowohl die Drossel 32 als auch das Kurzschlussventil 42 geschlossen. Wenn eine elektrische Energie dem elektrischen Kompressor 34 zugeführt wird, und der elektrische Kompressor 34 in diesem Zustand betrieben wird, steigt ein Abgabedruck des elektrischen Kompressors 34, weil eine Luft durch den elektrischen Kompressor 34 komprimiert wird.
Der Verbrauch von elektrischer Energie des elektrischen Kompressors 34 betrifft ein Druckverhältnis eines Abgabedrucks zu einem Einlassdruck des elektrischen Kompressors 34 und eine Luftströmungsrate des elektrischen Kompressors 34. Die 4 ist eine Ansicht, welche eine Beziehung zwischen dem Verbrauch von elektrischer Energie, der Luftströmungsrate und dem Druckverhältnis in dem elektrischen Kompressor 34 illustriert. Wenn der Verbrauch von elektrischer Energie konstant ist, verringert sich das Druckverhältnis, wie sich die Luftströmungsrate erhöht. Wenn die Luftströmungsrate konstant ist, erhöht sich das Druckverhältnis, wie sich der Verbrauch von elektrischer Energie erhöht. Wenn das Druckverhältnis konstant ist, erhöht sich die Luftströmungsrate, wie sich der Verbrauch von elektrischer Energie erhöht.
In dem Vergleichsbeispiel verliert dann, wenn der Verbrenner 2 gestoppt ist, die durch den elektrischen Kompressor 34 ausgesendete Luft ihren Weg. Daher verschwindet die Luftströmung in den elektrischen Kompressor 34 bei einem bestimmten Zeitpunkt, und tritt ein Schwingen auf. Weil der elektrische Kompressor 34 in einem schwingenden Bereich kaum arbeitet, ist es schwierig, zu bewirken, dass der elektrische Kompressor 34 eine elektrische Energie verbraucht. Wenn andererseits zum Beispiel der Verbrenner 2 zu der Zeit einer Verzögerung durch Verwenden der Motorbremse rotiert, tritt eine Strömung der durch die Drossel 32 hindurchströmenden Luft auf. Die Luftströmungsrate ist jedoch sehr klein, und sie erhöht sich nicht in hohen Maße, sodass das Druckverhältnis mit der Erhöhung bei dem Verbrauch von elektrischer Energie des elektrischen Kompressors 34 steigt. Ein übermäßiger Anstieg bei dem Druckverhältnis des elektrischen Kompressors 34 sollte vermieden werden, weil es eine Steuerbarkeit der Luftströmungsrate zu der Zeit des Neustarts des Verbrenners 2 nachteilig beeinflusst.
Andererseits zirkuliert gemäß der Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie, welche in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, die durch den elektrischen Kompressor 34 ausgesendete Luft zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40. Daher tritt ein Schwingen in dem elektrischen Kompressor 34 nicht auf, und wird auch der übermäßige Anstieg bei dem Druckverhältnis des elektrischen Kompressors 34 vermieden. Die Strömungsrate der zirkulierenden Luft kann durch das Öffnen des Kurzschlussventils 42 auch eingestellt werden. Daher kann durch ein Ändern der Öffnung des Kurzschlussventils 42 in Abhängigkeit von dem Verbrauch von elektrischer Energie des elektrischen Kompressors 34 die Luftströmungsrate eingestellt werden, sodass das Druckverhältnis konstant gehalten werden kann.
Bei der Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie, welche in dem Modus der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, werden zwei Kennfelder verwendet, welche Beziehungen zwischen der Öffnung des Kurzschlussventils 42 und dem Verbrauch von elektrischer Energie des elektrischen Kompressors 34 einstellen. Ein erstes Kennfeld (MAP1) stellt eine erste Beziehung zwischen der Öffnung des Kurzschlussventils 42 und dem Verbrauch von elektrischer Energie ein. Die erste Beziehung kann das Druckverhältnis niedrig halten. Ein zweites Kennfeld (MAP2) stellt eine zweite Beziehung zwischen der Öffnung des Kurzschlussventils 42 und dem Verbrauch von elektrischer Energie ein. Die zweite Beziehung kann die Luftströmungsrate relativ reduzieren, obwohl sie erlaubt, dass das Druckverhältnis geringfügig größer als bei dem ersten Kennfeld wird. Diese Kennfelder sind in einem Speicher der Steuerungsvorrichtung 50 gespeichert.
Wenn zum Beispiel das regenerative Bremsen durch den ersten Motorgenerator 4 durchgeführt wird, führt die Steuerungsvorrichtung 50 die Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie durch, falls die Batterie nicht die gesamte regenerierte elektrische Energie annehmen kann. Eine Ermittlung darüber, ob ein regeneratives Bremsen durchgeführt wird, und eine Ermittlung darüber, ob die Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie durchgeführt wird, werden in der durch die Steuerungsvorrichtung 50 durchgeführten Bremssteuerung unternommen. Die 5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur der durch die Steuerungsvorrichtung 50 durchgeführten Bremssteuerung illustriert. Der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 50 führt ein durch dieses Flussdiagramm repräsentiertes Programm mit einer planmäßigen Periode durch. Im Folgenden werden Inhalte der Bremssteuerung entlang des Flussdiagramms beschrieben werden.
Zuerst wird in einem Schritt S101 bestätigt, ob das Hybridfahrzeug 1 sich in einem Zustand eines Beschleuniger-Aus befindet, oder ob nicht. Der Beschleuniger-Aus ist ein Zustand, wo ein Gaspedal bzw. Beschleunigerpedal geöffnet bzw. freigegenem ist, und er wird durch einen Schalter erfasst. Wenn auf das Gaspedal getreten wird, wird das regenerative Bremsen nicht durchgeführt, weil sich das Hybridfahrzeug 1 während einer Beschleunigung oder während eines stetigen Fortbewegens befindet. In diesem Fall wird die Verarbeitung des Schrittes S109 durchgeführt. In dem Schritt S109 wird eine normale Steuerung zum Steuern einer Leistungseinheit des Hybridfahrzeugs 1 in Übereinstimmung mit einer Öffnung des Gaspedals durchgeführt.
Wenn das Beschleunigerpedal geöffnet wird, führt das Hybridfahrzeug 1 ein Schubfortbewegen durch. In diesem Fall wird eine Verarbeitung eines Schrittes S102 durchgeführt. In dem Schritt S102 wird ein regeneratives Bremsen durch den ersten Motorgenerator 4 durchgeführt, um das Hybridfahrzeug 1 zu verzögern.
Dann wird eine Ermittlung eines Schrittes S103 durchgeführt. In dem Schritt S103 wird es ermittelt, ob eine verbleibende Energie der Batterie 16 größer als ein Referenzlevel ist. Die verbleibende Batterieenergie ist zum Beispiel der SOC. Wenn das regenerative Bremsen durch den ersten Motorgenerator 4 durchgeführt wird, wird eine regenerierte elektrische Energie durch eine Energieerzeugung bzw. Energiegenerierung gewonnen. Falls die verbleibende Batterieenergie klein ist, kann die Batterie 16 die regenerierte elektrische Energie annehmen. Wenn jedoch die verbleibende Batterieenergie groß ist, weist die Batterie 16 nicht eine Spanne zum Annehmen der regenerierten elektrischen Energie auf. Der Referenzlevel, welche für die Ermittlung verwendet wird, wird auf der Basis einer zum Annehmen der regenerierten elektrischen Energie, welche bei dem regenerativen Bremsen erzeugt wird, notwendigen verfügbaren Kapazität eingestellt.
Wenn das Ermittlungsergebnis des Schrittes S103 negativ ist, das heißt, wenn die Batterie 16 eine verfügbare Kapazität zum Annehmen der regenerierten elektrischen Energie aufweist, werden alle nachfolgenden Verarbeitungen übersprungen, und wird die Routine beendet. In diesem Fall wird die vorstehend erwähnte Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie nicht durchgeführt.
Wenn das Ermittlungsergebnis des Schrittes S103 bestätigend ist, das heißt, wenn die Batterie 16 nicht die verfügbare Kapazität zum Annehmen der regenerierten elektrischen Energie aufweist, wird eine Verarbeitung der Schritte S104, S105 und S106 durchgeführt. In dem Schritt S104 wird die Öffnung des Kurzschlussventils 42 aus einem notwendigen Verbrauch von elektrischer Energie unter Bezugnahme auf das vorstehend erwähnte erste Kennfeld (siehe MAP1, wie in der 4 gezeigt) ermittelt. Der notwendige Verbrauch von elektrischer Energie ist die elektrische Energie, deren Verbrauch-Werden durch den elektrischen Kompressor 34 bewirkt wird, von bzw. unter der regenerierten elektrischen Energie, welche bei dem regenerativen Bremsen durch den ersten Motorgenerator 4 gewonnen wird. Der notwendige Verbrauch von elektrischer Energie wird auf der Basis der regenerierten elektrischen Energie und der aufladbaren elektrischen Energie der Batterie 16 ermittelt. Die aufladbare elektrische Energie kann auf der Basis von Parametern der Batterie 16, wie dem SOC, einem Stromstärkenwert, einem Spannungswert und einer Temperatur, berechnet werden. Die Steuerungsvorrichtung 50 öffnet das Kurzschlussventil 42 zu der in dem Schritt S104 ermittelten Öffnung.
In dem Schritt S105 wird die Drossel 32 geschlossen. Diese Betätigung bildet dort eine Zirkulationsroute, wo eine Luft zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40 zirkuliert. Es sei angemerkt, dass die schließende Betätigung der Drossel 32 simultan mit der öffnenden Betätigung des Kurzschlussventils 42 durchgeführt werden kann, oder dass sie vor der öffnenden Betätigung des Kurzschlussventils 42 durchgeführt werden kann.
In dem Schritt S106 wird das Betätigen des elektrischen Kompressors 34 mit dem notwendigen Verbrauch von elektrischer Energie durchgeführt. Diese Betätigung bewirkt, dass der elektrische Kompressor 34 Luft ansaugt. Die angesaugte Luft zirkuliert zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40 (siehe die 2). Wenn eine Luft durch den elektrischen Kompressor 34 strömt, steigt zu dieser Zeit der Druck der Luft. Weil jedoch die Öffnung des Kurzschlussventils 42 unter Verwenden des ersten Kennfelds ermittelt ist, wird der Anstieg des Luftdrucks gering gesteuert, ohne von dem Verbrauch von elektrischer Energie abzuhängen. Das heißt, die Verarbeitung der Schritte S104, S105 und S106 macht es möglich, eine elektrische Energie zu verbrauchen, während der Anstieg des Luftdrucks gering gesteuert wird.
Wenn jetzt nachfolgend der elektrische Kompressor 34 verwendet wird, steigt allmählich die Temperatur der zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40 zirkulierenden Luft durch die Wärme, welche der elektrische Kompressor 34 erzeugt. Weil der Anstieg der Lufttemperatur ein Auslösen eines Klopfens bei einem Neustarten des Verbrenners 2 verursacht, sollte es vermieden werden, dass die Lufttemperatur übermäßig steigt.
Daher wird die Ermittlung des Schrittes S107 durchgeführt. In dem Schritt S107 wird es ermittelt, ob die Einlasstemperatur des elektrischen Kompressors 34 größer als eine Referenztemperatur ist. Die Einlasstemperatur des elektrischen Kompressors 34 wird durch einen (nicht illustrierten) Temperatursensor gemessen, der an der Luftansaugleitung 30 angebracht ist. Die Referenztemperatur wird auf die Temperatur eingestellt, welche das Auslösen des Klopfens bei einem Neustarten des Verbrenners 2 vermeiden kann, und zwar in Anbetracht des Einflusses, welchen die Lufttemperatur auf die Verbrennung ausübt. Genauer gesagt, die Ermittlung der Referenztemperatur, welche bevorzugt ist, wird durch eine anpassende Arbeit unter Verwenden der tatsächlichen Maschine vorgenommen.
Wenn das Ermittlungsergebnis des Schrittes S107 negativ ist, das heißt, wenn die Lufttemperatur nicht zu einem solchen Grad gestiegen ist, welcher nicht übersehen werden kann, werden alle nachfolgenden Verarbeitungen übersprungen, und wird die Routine beendet.
Wenn das Ermittlungsergebnis des Schrittes S107 bestätigend ist, das heißt, wenn die Lufttemperatur zu einem solchen Grad gestiegen ist, welcher das Klopfen bei einem Neustarten des Verbrenners 2 erzeugen kann, wird eine Verarbeitung eines Schrittes S108 durchgeführt. In dem Schritt S108 wird die Öffnung des Kurzschlussventils 42 aus dem notwendigen Verbrauch von elektrischer Energie unter Bezugnahme auf das vorstehend erwähnte zweite Kennfeld (siehe MAP2, wie in der 4 gezeigt) ermittelt. Durch ein Schalten von dem ersten Kennfeld zu dem zweiten Kennfeld bewegt sich der Betriebspunkt des elektrischen Kompressors 34, welcher mit dem Druckverhältnis und der Luftströmungsrate definiert wird, zu der Seite, welche die Kompressoreffizienz auf einer Linie eines gleichen Verbrauchs von elektrischer Energie anhebt. Dadurch wird die Öffnung des Kurzschlussventils 42 reduziert, um die Luftströmungsrate zu verringern. Wenn die Öffnung des Kurzschlussventils 42 reduziert wird, wird das Druckverhältnis steigen. Die Lufttemperatur stromaufwärts des Kurzschlussventils 42 ist ohne Berücksichtigung des Druckverhältnisses näherungsweise konstant, falls der Verbrauch von elektrischer Energie konstant ist. Je größer jedoch das Druckverhältnis ist, desto mehr verringert sich die Lufttemperatur mit einer Ausdehnung der durch das Kurzschlussventil 42 hindurch strömenden Luft. Daher kann durch ein Reduzieren der Öffnung des Kurzschlussventils 42 zum Erhöhen des Druckverhältnisses die Temperatur der durch das Kurzschlussventil 42 hindurchströmenden Luft, das heißt, die Einlasstemperatur des elektrischen Kompressors 34, verringert werden.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird gemäß dem Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn es einen Zwang bezüglich der regenerierten elektrischen Energie gibt, welche die Batterie 16 annehmen kann, eine Zirkulationsroute der Luft gebildet, und wird die Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie, welche den elektrischen Kompressor 34 betätigt, durchgeführt. Daher kann eine notwendige Bremskraft bei dem regenerativen Bremsen durch den ersten Motorgenerator 4 gewonnen werden, ohne von der Motorbremse abzuhängen.
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden. Die 6 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hauptteils eines Hybridfahrzeugs gemäß der zweiten Ausführungsform illustriert. Die 6 zeigt auch eine Luftströmung und eine Kühlwasserströmung, welche durch die Konfiguration erzeugt werden. Das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist eine Kühlvorrichtung 44 auf, welche die Luft kühlt, welche durch den elektrischen Kompressor 34 durchgeströmt ist. Die Kühlvorrichtung 44 ist ein Wasser-gekühlter Zwischenkühler. Die Kühlvorrichtung 44 weist eine Rolle auf, um einen Anstieg bei der Temperatur der zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40 zirkulierenden Luft zu hemmen. In dem in der 6 gezeigten Beispiel ist die Kühlvorrichtung 44 an der Luftansaugleitung 30 stromabwärts des elektrischen Kompressors 34 und stromaufwärts eines Verzweigungspunkts der Kurzschlussleitung 40 vorgesehen.
Die Kühlvorrichtung 44 ist mit dem Verbrenner 2 mit Kühlwasserleitungen 64, 66 verbunden. Die Kühlwasserleitungen 64, 66 bilden eine Zirkulationsroute, welche ein Kühlwasser zwischen der Kühlvorrichtung 44 und dem Verbrenner 2 zirkuliert. Diese Zirkulationsroute enthält einen Radiator 60. Eine elektrische Pumpe 62 zum Zirkulieren des Kühlwassers ist an der Kühlwasserleitung 66 vorgesehen. Wenn die elektrische Pumpe 62 tätig ist, erhöht sich die Temperatur des Kühlwassers in der Kühlvorrichtung 44 durch einen Wärmeaustausch mit der Luft. Wenn dieses erwärmte Kühlwasser dem Verbrenner 2 in einem kalten Zustand zugeführt wird, kann ein Aufwärmen des Verbrenners 2 gefördert werden.
Es sei angemerkt, dass die Zirkulationsroute des Kühlwassers beispielsweise wie in der 7 gezeigt modifiziert werden kann. Die 7 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hauptteils einer ersten Modifikation des Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustriert. Die 7 zeigt auch eine Luftströmung und eine Kühlwasserströmung, welche durch die Konfiguration erzeugt werden. Bei der ersten Modifikation ist die Kühlvorrichtung 44 mit den Kühlwasserleitungen 64, 66 mit einem vor dem Radiator 60 vorgesehenen Radiator 68 verbunden. Wenn dem Radiator 68 das durch den Wärmeaustausch mit der Luft in der Kühlvorrichtung 44 erwärmte Kühlwasser zugeführt wird, wird das Kühlwasser in dem Radiator 60 durch die Wärmeabstrahlung von dem Radiator 68 aufgeheizt, und wird indirekt ein Aufwärmen des Verbrenners 2 gefördert.
Die Installationsposition der Kühlvorrichtung 44 kann auch wie zum Beispiel in der 8 oder der 9 gezeigt modifiziert werden. Die 8 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hauptteils einer zweiten Modifikation des Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform und eine Luftströmung, welche durch die Konfiguration erzeugt wird, illustriert. Die 9 ist eine Ansicht, welche eine Konfiguration eines Hauptteils einer dritten Modifikation des Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform und eine Luftströmung, welche durch die Konfiguration erzeugt wird, illustriert. Bei der in der 8 gezeigten zweiten Modifikation ist die Kühlvorrichtung 44 an der Kurzschlussleitung 40 vorgesehen. Genauer gesagt, die Kühlvorrichtung 44 ist in einer Luftzirkulationsrichtung stromaufwärts des Kurzschlussventils 42 vorgesehen. Bei der in der 9 gezeigten dritten Modifikation ist die Kühlvorrichtung 44 mit dem elektrischen Kompressor 34 integriert. Genauer gesagt, ein Gehäuse des elektrischen Kompressors 34 ist aus der Kühlvorrichtung 44 konstruiert.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Referenzlevel der verbleibenden Batterieenergie aus einer Verbrennerwassertemperatur ermittelt. Die 10 ist eine Ansicht, welche ein Bild eines dritten Kennfelds (MAP3) zum Ermitteln des Referenzlevels der verbleibenden Batterieenergie auf der Basis der Verbrennerwassertemperatur illustriert. In diesem Kennfeld wird dann, wenn die Verbrennerwassertemperatur niedrig ist, der Referenzlevel auf einen niedrigen Level eingestellt. Weil die Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie durchgeführt wird, wenn die verbleibende Batterieenergie größer als der Referenzlevel ist, wird die Wahrscheinlichkeit, dass die Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie durchgeführt wird, höher, wenn der Referenzlevel niedrig wird. Wenn die Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie durchgeführt wird, wird eine Luft durch den elektrischen Kompressor 34 gewärmt, und wird das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch mit der Luft in der Kühlvorrichtung 44 gewärmt. Daher wird gemäß der Einstellung des Referenzlevels, wie in der 10 gezeigt, der Verbrenner 2 in einem kalten Zustand durch die in dem elektrischen Kompressor 34 erzeugte Wärme aufgewärmt. Die Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie wird auch davon abgehalten, leerlaufend durchgeführt zu werden, weil der Referenzlevel auf einen größeren Level geändert wird, wenn sich die Verbrennerwassertemperatur erhöht.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine verbrauchbare elektrische Energie, welche die elektrische Energie ist, welche der elektrische Kompressor 34 verbrauchen kann, aus einer Kühlbarkeit bzw. einem Kühlsvermögen der Kühlvorrichtung 44 berechnet. Die verbrauchbare elektrische Energie ist ein oberer Grenzwert des Verbrauchs von elektrischer Energie, um nicht die Temperatur der zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40 zirkulierenden Luft bis zu einer festgelegten Temperatur zu erhöhen. Für diese Berechnung sind zwei Kennfelder in dem Speicher der Steuerungsvorrichtung 50 vorbereitet. Die 11 ist eine Ansicht, welche ein Bild eines vierten Kennfelds (MAP4) illustriert, welches ein Kennfeld der vorstehenden zwei Kennfelder ist. In dem vierten Kennfeld wird eine maximale Kühlfähigkeit der Kühlvorrichtung 44 mit einer Kühlwassertemperatur und einer Kühlwasserströmungsrate in Bezug gesetzt. Gemäß diesem Kennfeld erhöht sich die maximale Kühlfähigkeit der Kühlvorrichtung 44, je niedriger die Kühlwassertemperatur wird, und erhöht sich auf die maximale Kühlfähigkeit der Kühlvorrichtung 44, je größer die Kühlwasserströmungsrate wird. Die 12 ist eine Ansicht, welche ein Bild eines fünften Kennfelds (MAP5) illustriert, welches das andere Kennfeld der vorstehenden zwei Kennfelder ist. In dem fünften Kennfeld wird eine verbrauchbare elektrische Energie des elektrischen Kompressors 34 mit der maximalen Kühlfähigkeit der Kühlvorrichtung 44 in Bezug gesetzt. Gemäß diesem Kennfeld erhöht sich die verbrauchbare elektrische Energie des elektrischen Kompressors 34 auch, je größer die maximale Kühlfähigkeit der Kühlvorrichtung 44 wird.
Das vorstehend beschriebene Einstellungsverfahren des Referenzlevels der verbleibenden Batterieenergie und das vorstehend beschriebene Berechnungsverfahren der verbrauchbaren elektrischen Energie des elektrischen Kompressors 34 werden in der durch die Steuerungsvorrichtung 50 durchgeführten Bremssteuerung verwendet. Die 13 ist ein Flussdiagramm, in welches eine Prozedur der Bremssteuerung illustriert, welche durch die Steuerungsvorrichtung 50 in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. Der Prozessor der Steuerungsvorrichtung 50 führt ein durch dieses Flussdiagramm repräsentiertes Programm mit einer planmäßigen Periode aus. Im Folgenden werden Inhalte der Bremssteuerung entlang des Flussdiagramms beschrieben werden.
Zuerst wird in einem Schritt S201 bestätigt, ob sich das Hybridfahrzeug 1 in einem Zustand eines Beschleuniger-Aus befindet, oder ob nicht. Wenn das Bestätigungsergebnis des Schrittes S201 negativ ist, wird eine Verarbeitung eines Schrittes S214 durchgeführt. In dem Schritt 214 wird eine normale Steuerung zum Steuern einer Leistungseinheit des Hybridfahrzeugs 1 in Übereinstimmung mit einer Öffnung des Beschleunigerpedals durchgeführt.
Wenn das Bestätigungsergebnis des Schrittes S201 bestätigend ist, wird eine Verarbeitung eines Schrittes S202 durchgeführt. In dem Schritt S202 wird ein regeneratives Bremsen durch den ersten Motorgenerator 4 durchgeführt, um das Hybridfahrzeug 1 zu verzögern.
Dann wird in einem Schritt S203 der Referenzlevel der verbleibenden Batterieenergie aus einer Verbrennerwassertemperatur unter Bezugnahme auf das vorstehend erwähnte dritte Kennfeld (siehe die 10) ermittelt. Die Verbrennerwassertemperatur wird durch einen Wassertemperatursensor (der nicht illustriert ist), der an dem Verbrenner 2 angebracht ist, gemessen. In einem Schritt S204 wird es ermittelt, ob die verbleibende Batterieenergie größer als der Referenzlevel ist, oder ob nicht.
Wenn das Ermittlungsergebnis des Schrittes S204 negativ ist, werden alle nachfolgenden Verarbeitungen übersprungen, und wird die Routine beendet. In diesem Fall wird die Verbrauchssteuerung der elektrischen Energie, welche den elektrischen Kompressor 34 betätigt, um elektrische Energie zu verbrauchen, nicht durchgeführt.
Wenn das Ermittlungsergebnis des Schrittes S204 bestätigend ist, wird eine Verarbeitung eines Schrittes S205 durchgeführt. In dem Schritt S205 wird es ermittelt, ob eine Lufttemperatur in der Zirkulationsroute, die zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40 gebildet ist, eine obere Grenztemperatur übertrifft, oder ob nicht. Die Lufttemperatur der Zirkulationsroute wird durch einen (nicht illustrierten) Temperatursensor gemessen, der irgendwo an der Zirkulationsroute angebracht ist. Es sei angemerkt, dass die obere Grenztemperatur ein oberer Grenzwert eines Temperaturbereichs ist, wo eine Verlässlichkeit der Verbrennerkomponenten sichergestellt werden kann, oder ein oberer Grenzwert eines Temperaturbereichs ist, wo ein Auslösen eines Klopfens bei einem Neustarten des Verbrenners 2 vermieden werden kann.
Wenn das Ermittlungsergebnis des Schrittes S205 negativ ist, werden alle nachfolgenden Verarbeitungen übersprungen, und wird die Routine beendet. In diesem Fall wird die Steuerung des Verbrauchs von elektrischer Energie, welche den elektrischen Kompressor 34 zum Verbrauchen von elektrischer Energie betätigt, nicht durchgeführt.
Wenn das Ermittlungsergebnis des Schrittes S205 bestätigend ist, werden Verarbeitungen der Schritte S206 und S207 durchgeführt. In dem Schritt S206 wird eine maximale Kühlfähigkeit aus einer Kühlwassertemperatur und einer Kühlwasserströmungsrate unter Bezugnahme auf das vorstehend erwähnte vierte Kennfeld (siehe die 11) berechnet. Die Kühlwassertemperatur wird durch einen (nicht illustrierten) Wassertemperatursensor, der an dem Verbrenner 2 angebracht ist, gemessen. In dem Schritt S204 wird es ermittelt, ob die verbleibende Batterieenergie größer als der Referenzlevel ist, oder ob nicht. Es sei angemerkt, dass die Kühlwassertemperatur und die Kühlwasserströmungsrate durch einen (nicht illustrierten) Temperatursensor und einen (nicht illustrierten) Strömungssensor, welche an der Zirkulationsroute des Kühlwassers vorgesehen sind, gemessen werden. In dem Schritt S207 wird die verbrauchbare elektrische Energie des elektrischen Kompressors 34 aus der maximalen Kühlfähigkeit unter Bezugnahme auf das vorstehend erwähnte fünfte Kennfeld (siehe die 12) berechnet.
Dann wird eine Verarbeitung eines Schrittes S208 durchgeführt. In dem Schritt S208 wird die in dem Schritt S207 berechnete verbrauchbare elektrische Energie mit dem notwendigen Verbrauch von elektrischer Energie verglichen. Wenn die verbrauchbare elektrische Energie gleich wie oder größer als der notwendige Verbrauch von elektrischer Energie ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S209 fort. In dem Schritt S209 wird der notwendige Verbrauch von elektrischer Energie als ein Soll-Verbrauch von elektrischer Energie des elektrischen Kompressors 34 eingestellt. Wenn die verbrauchbare elektrische Energie kleiner als der notwendige Verbrauch von elektrischer Energie ist, schreitet die Routine zu einem Schritt S210 fort. In dem Schritt S210 wird die verbrauchbare elektrische Energie als der Soll-Verbrauch von elektrischer Energie des elektrischen Kompressors 34 eingestellt.
Nachdem das Einstellen des Soll-Verbrauchs von elektrischer Energie in dem Schritt S209 oder dem Schritt S210 erreicht wurde, werden Verarbeitungen des Schrittes S211, des Schrittes S212 und des Schrittes S213 durchgeführt. In dem Schritt S211 wird die Öffnung des Kurzschlussventils 42 aus dem Soll-Verbrauch von elektrischer Energie unter Bezugnahme auf das vorstehend erwähnte erste Kennfeld (siehe MAP1, wie in der 4 gezeigt) ermittelt. Die Steuerungsvorrichtung 50 öffnet das Kurzschlussventil 42 zu der in dem Schritt S211 ermittelten Öffnung. In dem Schritt S212 wird die Drossel 32 geschlossen. Die Zirkulationsroute, wo die Luft zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40 zirkuliert, wird durch diese Betätigung gebildet. In dem Schritt S213 wird es durchgeführt, den elektrischen Kompressor 34 mit dem Soll-Verbrauch von elektrischer Energie zu betätigen. Gemäß dieser Betätigung wird eine Luft durch den elektrischen Kompressor 34 angesaugt, und zirkuliert die angesaugte Luft zwischen dem elektrischen Kompressor 34 und der Kurzschlussleitung 40.
Wie es vorstehend beschrieben ist, kann gemäß der in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführten Bremssteuerung der Verbrauch von elektrischer Energie, welcher für das regenerative Bremsen notwendig ist, durch den elektrischen Kompressor 34 durchgeführt werden, wobei ein übermäßiger Anstieg bei der Temperatur der Luft, welche durch den elektrischen Kompressor 34 zirkuliert wird, begrenzt wird. Es sei angemerkt, dass die notwendige Bremskraft nicht nur mit dem regenerativen Bremsen durch den ersten Motorgenerator 4 gewonnen werden kann, wenn die verbrauchbare elektrische Energie weniger als der notwendige Verbrauch von elektrischer Energie ist. In diesem Fall kann die Motorbremse zum Arbeiten gebracht werden, um die Knappheit der Bremskraft auszugleichen. Weil die Bremskraft, welche die Motorbremse verantwortet, ein Teil der notwendigen Bremskraft ist, wird der Anstieg bei der Verbrennergeschwindigkeit gehemmt.
Andere Ausführungsformen.
Bei den vorstehend erwähnten Ausführungsformen wird dann, wenn der elektrische Kompressor 34 zum Verbrauchen von elektrischer Energie betrieben wird, die Öffnung des Kurzschlussventils 42 in Abhängigkeit von dem Verbrauch von elektrischer Energie eingestellt, um das Druckverhältnis konstant zu halten. Das Kurzschlussventil 42 sollte jedoch zumindest geöffnet werden. Das heißt, das Kurzschlussventil 42 sollte geöffnet werden, um zu erlauben, dass die durch den elektrischen Kompressor 34 ausgesendete bzw. ausgestoßene Luft zirkuliert.
Unter dem Blickwinkel der Steuerbarkeit der Luftströmungsrate nach dem Neustart des Verbrenners 2 ist es bevorzugbar, das Druckverhältnis gering zu hemmen. Falls jedoch das Druckverhältnis zu gering gehemmt wird, wenn der Soll-Verbrauch von elektrischer Energie groß ist, könnte die Rotationsgeschwindigkeit des elektrischen Kompressors 34 einen oberen Grenzwert erreichen. Daher muss das Druckverhältnis nicht notwendiger Weise konstant gehalten werden, aber ist es bevorzugbar, dass die Öffnung des Kurzschlussventils 42 in Abhängigkeit von dem Verbrauch von elektrischer Energie eingestellt wird, sodass das Druckverhältnis innerhalb eines konstanten Bereichs ohne Abhängigkeit von dem Verbrauch von elektrischer Energie gehalten wird.
Bei der zweiten Ausführungsform kann die Kühlvorrichtung 44 ein Luft-kühlender Zwischenkühler sein. Wenn die Kühlvorrichtung 44 der Luft-kühlende Zwischenkühler ist, sollte die maximale Kühlfähigkeit aus einer Außenlufttemperatur und einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Die maximale Kühlfähigkeit des Luft-kühlenden Zwischenkühlers erhöht sich, wie sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, und wie sich die Außenlufttemperatur erhöht bzw. verringert.
Die vorstehend erwähnten Ausführungsformen verdeutlichen auch beispielhaft das Hybridfahrzeug, welches zwei Motorgeneratoren aufweist, welche der erste Motorgenerator 4 und der zweite Motorgenerator 6 sind, und es ist dazu konfiguriert, zu bewirken, dass ein Motorgenerator als ein Generator tätig ist, und zu bewirken, dass der andere Motorgenerator als ein elektrischer Motor tätig ist. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch auch auf ein Hybridfahrzeug angewendet werden, welches dazu konfiguriert ist, zu bewirken, dass ein einzelner Motorgenerator als ein elektrischer Motor oder ein Generator tätig ist.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die elektrische Energie zum Betätigen des elektrischen Kompressors 34 auch von der Batterie 16 zum Fortbewegen zugeführt. Die elektrische Energie kann jedoch dem elektrischen Kompressor 34 von einer (nicht illustrierten) Batterie für Hilfseinrichtungen zugeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017019418 [0001]
JP 2004225564 A [0003]
JP 2013132920 A [0005]
JP 5098985 A [0005]
JP 2016107803 [0005]
JP 2004 [0005]
JP 251248 A [0005]

Claims

Ein Hybridfahrzeug (1), aufweisend: einen Motor (2) mit interner Verbrennung, der über ein Leistungsübertragungssystem (8) mit einem Rad (14) gekoppelt ist, eine Drossel (32), die an einer Ansaugleitung (30) des Motors (2) mit interner Verbrennung vorgesehen ist, einen elektrischen Kompressor (34), der an der Ansaugleitung (30) stromaufwärts der Drossel (32) vorgesehen ist, eine Kurzschlussleitung (40), welche den elektrischen Kompressor (34) kurzschließt, ein Kurzschlussventil (42), welches an der Kurschlussleitung (40) vorgesehen ist, einen Generator (4), der über das Leistungsübertragungssystem (8) mit dem Rad (14) gekoppelt ist, und der dazu in der Lage ist, eine regenerative Bremskraft, welche durch die Regenerierung von elektrischer Energie gewonnen wird, in das Leistungsübertragungssystem (8) einzugeben, eine Batterie (16), welche die durch den Generator (4) regenerierte elektrische Energie speichert, und eine Steuerungsvorrichtung (50), die dazu konfiguriert ist, in einem Fall, wo bei einem Durchführen eines regenerativen Bremsens mit dem Generator (4) eine verbleibende Batterieenergie der Batterie (16) größer als ein Referenzlevel ist, die Drossel (32) zu schließen, das Kurzschlussventil (42) zu öffnen, und die elektrische Energie dem elektrischen Kompressor (34) zuzuführen.
Das Hybridfahrzeug (1) gemäß dem Anspruch 1, wobei dann, wenn eine Einlasstemperatur des elektrischen Kompressors (34) höher als eine Referenztemperatur ist, die Steuerungsvorrichtung (50) eine Öffnung des Kurzschlussventils (42) im Vergleich mit einem Fall klein macht, wo die Einlasstemperatur gleich wie oder niedriger als die Referenztemperatur ist.
Das Hybridfahrzeug (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Kühlvorrichtung (44), welche die zwischen dem elektrischen Kompressor (34) und der Kurzschlussleitung (40) zirkulierende Luft kühlt.