DE102020119485A1 - Vorrichtung und verfahren zum steuern eines hybridfahrzeugs - Google Patents

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English (en)
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Yong Kak Choi
Hyun Woo Lim
Buhm Joo Suh
Jinkuk Cho
Kwanhee Lee
Sungchan Na
Yeongseop Park
Jihyun Park
Seungwoo Hong
Dong Hee Han
Hyunjin Kang
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Hyundai Motor Co
Kia Corp
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Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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Abstract

Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Verbrennungsmotor (10), der Energie mittels einer Kraftstoffverbrennung erzeugt, einen Antriebselektromotor (50), der den Verbrennungsmotor (10) mit Energie unterstützt und wahlweise als Energieerzeuger betrieben wird, um elektrische Energie zu erzeugen, und eine Kupplung (60), die zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem Antriebselektromotor (50) angeordnet ist. Eine Batterie (70) versorgt den Antriebselektromotor (50) mit elektrischer Energie und speichert die elektrische Energie, die mittels des Antriebselektromotors (50) erzeugt wird. Eine Mehrzahl von elektrischen Ladern (31, 32) sind in einer Mehrzahl von Ansaugleitungen (21, 22, 24) angeordnet, in denen Außenluft, die Brennkammern (11) des Verbrennungsmotors (10) zugeführt wird, jeweils strömt, und eine Steuerungsvorrichtung (90) steuert variabel einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10).

Description

  • Hintergrund
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs, und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor mit einer Mehrzahl von elektrischen Ladern.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Arten von Energiequellen (zum Beispiel Leistungsquellen) verwendet, und sich im Allgemeinen auf ein Hybridelektrofahrzeug bezieht, das unter Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors angetrieben wird. Das Hybrid-Elektrofahrzeug kann in unterschiedlichen Strukturen unter Verwendung zweier oder mehr Arten von Energiequellen realisiert sein, die einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfassen. Im Allgemeinen verwendet das Hybrid-Elektrofahrzeug einen Antriebsstrang in einer Art einer in einem Getriebe montierten elektrischen Vorrichtung (engl.: Transmission Mounted Electric Device, TMED), bei dem ein Antriebselektromotor, ein Getriebe und eine Antriebswelle seriell (zum Beispiel der Reihe nach) gekoppelt (zum Beispiel verbunden) sind.
  • Ferner ist eine Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnet, sodass das Hybrid-Elektrofahrzeug in einem Elektrofahrzeugmodus (engl.: Electric Vehicle mode, EV mode), in einem Hybrid-Elektrofahrzeugmodus (engl.: Hybrid Electric Vehicle mode, HEV mode), oder in einem Verbrennungsmotor-Einzelmodus gemäß dem Kupplungszustand der Kupplung betrieben wird. Der EV-Modus ist der Modus, in dem das Fahrzeug nur mit Antriebsleistung des Antriebselektromotors fährt, der HEV-Modus ist der Modus, in dem das Fahrzeug mit Antriebsleistung des Antriebselektromotors und des Verbrennungsmotors fährt, und der Verbrennungsmotor-Einzelmodus ist der Modus, in dem das Fahrzeug nur mit Antriebsleistung des Verbrennungsmotors fährt.
  • Im Allgemeinen wird ein Betriebspunkt (zum Beispiel Arbeitspunkt) des Hybridfahrzeugs basierend auf einer Drehmomentanforderung eines Fahrers (zum Beispiel einem vom Fahrer gewünschten Drehmoment) festgelegt, jedoch ist es wichtig, einen Ladezustand (engl.: state of charge, SOC) konstant zu halten, der sich auf einen Ladezustand einer Batterie gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs bezieht. Insbesondere, wenn eine Fahrzeuglast (zum Beispiel eine Fahrzeugfahrlast) sehr groß ist (zum Beispiel wenn das Fahrzeug an einer Anhöhe fährt, wenn das Fahrzeug auf einer langen, abfallenden Straße (zum Beispiel bergab) fährt, wenn das Fahrzeug eine schwere Last befördert, wenn eine Außentemperatur sehr hoch oder sehr nieder ist, sodass eine Leistung einer Batterie beschränkt ist, usw.), wenn ein Verbrennungsmotorbetriebspunkt des Verbrennungsmotors nicht passend eingestellt ist, wird das Fahrzeug in einem Verbrennungsmotor-Hochdrehzahlbereich (zum Beispiel Verbrennungsmotor-Hoch-Umdrehungen-Pro-Minute-Bereich) betrieben, sodass folglich eine Energieeffizienz und eine Kraftstoffeffizienz verschlechtert werden. Ferner kann in einer Hochlastsituation, wenn der Verbrennungsmotor mittels des Antriebselektromotors kontinuierlich mit Leistung unterstützt wird, um einer Fahrbedingung gerecht zu werden, nicht verhindert werden, dass sich ein Ladezustand (SOC) der Batterie stark verringert.
  • Die obige Information, die in diesem Abschnitt offenbart ist, dient nur der Verbesserung des Verständnisses des Erfindungshintergrunds, und folglich kann sie Information enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden muss, der in diesem Land einem Fachmann bereits bekannt ist.
  • Kurzerläuterung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs bereit, das einen Verbrennungsmotor steuert, der bei einem optimalen Verbrennungsmotorbetriebspunkt gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs zu betreiben ist, um einer Drehmomentanforderung eines Fahrers gerecht zu werden und um zu verhindern, dass sich ein Ladezustand (engl.: state of charge, SOC) einer Batterie stark verringert.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Steuern eines Hybridfahrzeugs bereit, die aufweisen kann: einen Verbrennungsmotor, der konfiguriert ist, um Energie (zum Beispiel Leistung) mittels einer Kraftstoffverbrennung zu erzeugen, einen Antriebselektromotor, der konfiguriert ist, um den Verbrennungsmotor mit Energie (zum Beispiel Leistung) zu unterstützen und wahlweise als ein Energieerzeuger (zum Beispiel Generator) zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, einen Hybrid-Startergenerator (HSG, engl.: hybrid starter and generator), der konfiguriert ist, um den Verbrennungsmotor zu starten und wahlweise als ein Energieerzeuger (zum Beispiel Generator) zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, eine Kupplung, die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebselektromotor angeordnet ist, eine Batterie, die konfiguriert ist, um den Antriebselektromotor mit elektrischer Energie zu versorgen oder elektrische Energie zu speichern, die in dem Antriebselektromotor erzeugt wird, eine Abgasrückführungsvorrichtung (AGR-Vorrichtung, engl.: exhaust gas recirculation apparatus, EGR apparatus), die konfiguriert ist, um einen Teil eines Abgases, das von dem Verbrennungsmotor ausgestoßen wird, dem Verbrennungsmotor wiederzuzuführen, eine Mehrzahl von elektrischen Ladern (zum Beispiel elektrischen Kompressoren), die in einer Mehrzahl von Ansaugleitungen angeordnet sind, in denen Außenluft, die Brennkammern des Verbrennungsmotors zugeführt wird, jeweils strömt, und eine Steuerungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um variabel einen Fahrmodus eines Fahrzeugs mittels des Verbrennungsmotors und des Antriebselektromotors, einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors, eine Verriegelungsladung mittels des Antriebselektromotors und des Hybrid-Startergenerators (zum Beispiel Betreiben des Antriebselektromotors und des Hybrid-Startergenerators ohne ein Auskuppeln der Kupplung), und ein Schaltmuster basierend auf einer Drehmomentanforderung eines Fahrers und eines Ladezustands (SOC) der Batterie einzustellen, und, um einen Betriebsmodus, in dem ein Leistungsverbrauch der Mehrzahl von elektrischen Ladern minimiert wird, zu ermitteln.
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem kritischen Hochbereich (zum Beispiel Hochzustand, Volladezustand) ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Fahrmodus in einen Elektrofahrzeug-(EV)-Modus einzustellen (zum Beispiel zu wechseln), und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors übersteigt, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Fahrmodus in einen Hybrid-Elektrofahrzeug-(HEV)-Modus einzustellen (zum Beispiel zu wechseln). Wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors einzustellen, um ein Verbrennungsmotordrehmoment auszugeben, das um einen vordefinierten Bereich kleiner ist als das bei einer optimalen Betriebskennlinie, die sich auf einen optimalen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors bezieht, und um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster zu bestimmen, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (zum Beispiel katalytischen Konverters, engl.: catalyst converter) gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster einzustellen (zum Beispiel zu wechseln).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Hochbereich (zum Beispiel Hochzustand, Vollladebereich) ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Fahrmodus als einen EV-Modus einzustellen (zum Beispiel zu wechseln), und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors übersteigt, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Fahrmodus als einen HEV-Modus einzustellen (zu wechseln). Wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, der sich auf einen optimalen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors bezieht, und ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster zu bestimmen (zum Beispiel einzustellen, zum Beispiel zu wechseln), und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster einzustellen (zum Beispiel zu wechseln).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Normalentladebereich (zum Beispiel Normalentladezustand) ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Fahrmodus einzustellen, um einen EV-Modus vor einem HEV-Modus zu priorisieren. Wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, kann eine Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in einem Rollbetrieb (zum Beispiel in einem Rollzustand des Fahrzeugs, zum Beispiel Schubbetrieb) durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße fährt (zum Beispiel bergauf), und die Steuerungsvorrichtung kann konfiguriert sein, um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster zu bestimmen (zum Beispiel einzustellen, zum Beispiel zu wechseln). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster einzustellen (zum Beispiel zu wechseln).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Normalladebereich (zum Beispiel Normalladezustand) ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Fahrmodus derart einzustellen, dass ein HEV-Modus vor einem EV-Modus priorisiert wird. Wenn der Fahrmodus in dem HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Abgasrückführungsmaximalkennlinie (engl.: exhaust gas recirculation max line, EGR-max line) einzustellen, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel geringer) als der Hochdrehmomentbereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, eine Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in einem Rollbetrieb (zum Beispiel in einem Rollzustand eines Fahrzeugs) kann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße (zum Beispiel auf einer ebenen Straße ohne Steigung) und einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt, und die Steuerungsvorrichtung kann konfiguriert sein, um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster zu bestimmen (zum Beispiel einzustellen, zum Beispiel zu wechseln). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster einzustellen (zum Beispiel zu wechseln).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Tiefzustand, Leerzustand) ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Fahrmodus als einen HEV-Modus einzustellen (zum Beispiel zu wechseln), in dem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Teillastmaximalkennlinie einzustellen. Wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel geringer) als der Hochdrehmomentbereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, eine Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in einem Rollbetrieb (zum Beispiel Rollzustand, Fahren im Leerlauf) kann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer abfallenden Straße (zum Beispiel bergab), auf einer flachen Straße (zum Beispiel auf einer ebenen Straße ohne Steigung) oder auf einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt, und die Steuerungsvorrichtung kann konfiguriert sein, um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster zu bestimmen (zum Beispiel einzustellen, zum Beispiel zu wechseln). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster einzustellen (zum Beispiel zu wechseln).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Tiefzustand, Leerzustand) ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Fahrmodus als einen HEV-Modus einzustellen. In dem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Teillastmaximalkennlinie einzustellen, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel geringer) als der Hochdrehmomentbereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen. Wenn das Fahrzeug unter einer Hochlastbedingung für einen vordefinierten Zeitraum oder länger fährt, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Katalysatorschutzkennlinie (zum Beispiel Katalysatorschutztemperaturkennlinie) einzustellen, eine Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in einem Rollbetrieb kann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße (zum Beispiel auf einer ebenen Straße ohne Steigung) und auf einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt, und die Steuerungsvorrichtung kann konfiguriert sein, um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster zu bestimmen (zum Beispiel einzustellen, zum Beispiel zu wechseln). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster einzustellen (zum Beispiel zu wechseln).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem kritischen Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Tiefzustand, Leerzustand) ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Fahrmodus als einen HEV-Modus einzustellen (zum Beispiel zu wechseln), wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Volllastmaximalkennlinie einzustellen. Wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner als der Hochdrehmomentbereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, wenn das Fahrzeug stoppt, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um den Verbrennungsmotor derart zu betreiben, dass er eine Leerlaufladung (zum Beispiel ein Laden im Leerlauf) durchführt, um kontinuierlich eine Leistung einer Verriegelungsladung (zum Beispiel Betreiben des Verbrennungsmotors ohne ein Auskuppeln der Kupplung) in einem Rollbetrieb aufrechtzuerhalten, und ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster zu bestimmen (zum Beispiel einzustellen, zum Beispiel zu wechseln). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster einzustellen (zum Beispiel zu wechseln).
  • Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs bereit, das aufweisen kann: Ermitteln (zum Beispiel mittels einer Steuerungsvorrichtung) eines Ladezustands (SOC) einer Batterie und einer Drehmomentanforderung eines Fahrers, und variables Einstellen (zum Beispiel mittels einer Steuerungsvorrichtung) eines Fahrmodus eines Fahrzeugs mittels des Verbrennungsmotors und des Antriebselektromotors des Fahrzeugs, einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors, eine Verriegelungsladungsbedingung mittels des Antriebelektromotors und eines Hybrid-Startergenerators (HSG), und eines Schaltmusters basierend auf der Drehmomentanforderung des Fahrers und einem Ladezustand (SOC) der Batterie, und Ermitteln eines Betriebsmodus, in dem ein Leistungsverbrauch der Mehrzahl von elektrischen Ladern minimiert ist.
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem kritischen Hochbereich (zum Beispiel kritischen Hochzustand, kritischen Vollzustand) ist, kann der Fahrmodus derart gesteuert werden, dass er ein EV-Modus ist, und, wenn (zum Beispiel nur wenn) die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors übersteigt, kann der Fahrmodus derart gesteuert werden, dass er ein HEV-Modus ist. Wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors gesteuert werden, um ein Verbrennungsmotordrehmoment auszugeben (zum Beispiel zu erzeugen), das kleiner (zum Beispiel geringer) als eine optimale Betriebskennlinie, das bedeutet, ein optimaler Betriebspunkt des Verbrennungsmotors, um einen vordefinierten Bereich ist, und ein Schaltmuster kann als ein Normalschaltmuster eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden). Wenn (zum Beispiel nur wenn) eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann ein Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt wechseln).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Hochbereich (zum Beispiel Hochzustand, Vollzustand) ist, kann der Fahrmodus (zum Beispiel mittels einer Steuerungsvorrichtung) als ein EV-Modus eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden), und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors übersteigt, kann der Fahrmodus als ein HEV-Modus eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden). Wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, kann (mittels einer Steuerungsvorrichtung) ein Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie eingestellt werden, der sich auf einen optimalen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors bezieht, und ein Schaltmuster kann als ein Normalschaltmuster bestimmt werden (zum Beispiel eingestellt werden, zum Beispiel gewechselt werden). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Normalentladebereich (zum Beispiel Normalentladezustand) ist, kann (zum Beispiel mittels der Steuerungsvorrichtung) der Fahrmodus eingestellt werden, um einen EV-Modus vor einem HEV-Modus zu priorisieren, wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, kann (mittels einer Steuerungsvorrichtung) ein Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie eingestellt werden, eine Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb kann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt, und ein Schaltmuster kann als ein Normalschaltmuster bestimmt werden (zum Beispiel eingestellt werden, zum Beispiel gewechselt werden). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Normalladebereich (zum Beispiel Normaladebereich) ist, kann (zum Beispiel mittels der Steuerungsvorrichtung) der Fahrmodus eingestellt werden, um einen HEV-Modus vor einem EV-Modus zu priorisieren, in dem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, kann (zum Beispiel mittels der Steuerungsvorrichtung) der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Abgasrückführungsmaximalkennlinie (AGR-Maximalkennlinie, engl.: exhaust gas recirculation max line, EGR max line) eingestellt werden. Wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel geringer) als der Hochdrehmomentbereich ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie eingestellt werden, eine Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in einem Rollbetrieb kann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße (zum Beispiel auf einer ebenen Straße ohne Steigung) und auf einer ansteigenden Straße fährt, und ein Schaltmuster kann in ein Normalschaltmuster eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Leerzustand) ist, kann der Fahrmodus (zum Beispiel mittels der Steuerungsvorrichtung) als ein HEV-Modus eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden), in dem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, kann (zum Beispiel mittels der Steuerungsvorrichtung) der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Teillastmaximalkennlinie eingestellt werden. Wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel geringer) als der Hochdrehmomentbereich ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie eingestellt werden, eine Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) (zum Beispiel mittels der Steuerungsvorrichtung) kann in einem Rollbetrieb durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer abfallenden Straße (zum Beispiel bergab), auf einer flachen Straße (zum Beispiel auf einer ebenen Straße ohne Steigung) und auf einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt, und ein Schaltmuster kann als ein Normalschaltmuster bestimmt werden (zum Beispiel eingestellt werden, zum Beispiel gewechselt werden). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Leerzustand) ist, kann der Fahrmodus in einen HEV-Modus eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden), in dem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, kann (zum Beispiel mittels der Steuerungsvorrichtung) der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Teillastmaximalkennlinie eingestellt werden. Wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel geringer) als der Hochdrehmomentbereich ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie eingestellt werden. Wenn das Fahrzeug unter einer Hochlastbedingung für einen vordefinierten Zeitraum oder länger fährt, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Katalysatorschutzkennlinie (zum Beispiel Katalysatorschutztemperaturkennlinie) eingestellt werden, eine Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in einem Rollbetrieb kann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße (zum Beispiel auf einer ebenen Straße ohne Steigung) und auf einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt, und ein Schaltmuster kann als ein Normalschaltmuster bestimmt werden (zum Beispiel eingestellt werden, zum Beispiel gewechselt werden). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden).
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem kritischen Niederbereich (zum Beispiel kritischen Niederzustand, kritischen Leerzustand) ist, kann der Fahrmodus als ein HEV-Modus eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden), wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine Volllastmaximalkennlinie eingestellt werden. Wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel geringer) als der Hochdrehmomentbereich ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors auf eine optimale Betriebskennlinie eingestellt werden, wenn das Fahrzeug stoppt, kann (zum Beispiel mittels der Steuerungsvorrichtung) ein Leerlaufladen (zum Beispiel ein Laden im Leerlauf) mittels Betreibens des Verbrennungsmotors durchgeführt werden, eine Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in einem Rollbetrieb kann gesteuert werden, dass sie kontinuierlich (zum Beispiel stets) durchgeführt wird, und ein Schaltmuster kann als ein Normalschaltmuster bestimmt werden (zum Beispiel eingestellt werden, zum Beispiel gewechselt werden). Wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte Temperatur ist, kann das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden).
  • Gemäß der Vorrichtung und dem Verfahren zum Steuern des Hybridfahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Betriebspunkt (zum Beispiel Arbeitspunkt) eines Verbrennungsmotors basierend auf einem Ladezustand (SOC) einer Batterie und einer Drehmomentanforderung eines Fahrers (zum Beispiel einem vom Fahrer gewünschten Drehmoment) variabel eingestellt werden, um dadurch der Drehmomentanforderung des Fahrers gerecht zu werden und zu verhindern, dass sich der Ladezustand (SOC) der Batterie stark verringert (zum Beispiel stark abnimmt).
  • Ferner kann es möglich sein, eine Verbrennungsmotordrehzahl in einem Niederdrehzahlbereich unter einer Hochlastbedingung beizubehalten (zum Beispiel aufrecht zu erhalten), um dadurch eine Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs zu verbessern. Es kann ebenso möglich sein, zu verhindern, dass ein Ladezustand (SOC) der Batterie einen Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Leerzustand) erreicht, und dadurch kann verhindert werden, dass ein Betriebspunkt eines Verbrennungsmotors eine Teillastmaximalkennlinie erreicht, und folglich wird eine Emission verringert. Ferner kann der Verbrennungsmotor gesteuert werden, sodass er nicht betrieben wird, wenn ein Betriebspunkt des Verbrennungsmotors gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine Katalysatorschutzkennlinie ist, um zu verhindern, dass sich ein Katalysator verschlechtert (zum Beispiel ein Katalysator beschädigt wird). Eine Verbrennungsmotorleistung wird unter Verwendung des elektrischen Laders/der elektrischen Lader in der Situation verbessert, in der die Batterie geladen wird, und eine Leistung der Batterie wird dem elektrischen Lader/den elektrischen Ladern in der Situation zu Verfügung gestellt, in der die Batterie entladen wird/ist, um dadurch eine Lade-/Entladeeffizienz der Batterie zu verbessern.
  • Figurenliste
  • Da die Zeichnungen zum Beschreiben der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dienen, sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf die beigefügten Zeichnungen beschränkt aufgefasst werden.
    • 1 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Konfiguration einer Vorrichtung zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
    • 2 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen einem Verbrennungsmotor und einem elektrischen Lader/den elektrischen Ladern des Hybridfahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
    • 3 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Vorrichtung zum Steuern des Hybridfahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
    • 4 ist ein Diagramm, das einen Ladezustands-(engl.: state of charge, SOC)-Bereich einer Batterie (zum Beispiel eines Akkus) gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
    • 5 ist ein Diagramm, das einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
    • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
    • 7 ist ein Diagramm, das eine Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
    • 8 ist ein Diagramm, das einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors in einem Normalhochbereich und einem Normalentladebereich des Ladezustands (SOC) gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
    • 9 ist ein Diagramm, das einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors in einem Normalladebereich des Ladezustands (SOC) gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
    • 10 ist ein Diagramm, das einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors in einem Niederbereich des Ladezustands (SOC) gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und
    • 11 ist ein Diagramm, das einen Betriebspunk des Verbrennungsmotors in einem kritischen Niederbereich des Ladezustands (SOC) gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es ist zu verstehen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-...“ oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt wie zum Beispiel Personenkraftfahrzeuge, einschließlich Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und ferner Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (zum Beispiel Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, zum Beispiel Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
  • Obwohl beispielhafte Ausführungsformen als eine Mehrzahl von Einheiten nutzend beschrieben werden, um die beispielhaften Vorgänge durchzuführen, ist es zu verstehen, dass die beispielhaften Vorgänge auch durch ein einziges Modul oder eine Mehrzahl von Modulen durchgeführt werden können. Es ist zusätzlich zu verstehen, dass sich der Begriff Steuerungsvorrichtung/Steuerungseinheit auf eine Hardware-Vorrichtung beziehen kann, welche einen Speicher und einen Prozessor aufweist. Der Speicher kann konfiguriert sein, um die Module zu speichern, und der Prozessor kann speziell konfiguriert sein, um die Module auszuführen, um einen oder mehr Vorgänge, welche weiter unten beschrieben werden, durchzuführen.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung als nicht-flüchtige, computerlesbare Medien/Daten auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt sein, welche ausführbare Programminstruktionen aufweisen, die von einem Prozessor, der Steuerungsvorrichtung und dergleichen ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Medien weisen auf, sind aber nicht darauf beschränkt: ROMs, RAMs, Compact-Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Speicherlaufwerke, Chipkarten und optische Speichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, sodass die computerlesbaren Medien/Daten in einer verteilten Art gespeichert sind und ausgeführt werden, zum Beispiel durch einen Telematikserver oder ein CAN (Controller Area Network).
  • Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck des Beschreibens von bestimmten Ausführungsformen und ist nicht dazu gedacht, die Erfindung zu beschränken. Die wie hierin verwendeten Singularformen „ein“, „eine“, „eines“ und „der“, „die“, „das“ sind dazu gedacht, auch die Pluralformen einzuschließen, außer der Kontext weist eindeutig auf etwas anderes hin. Ferner ist zu verstehen, dass die Begriffe „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorliegen von genannten Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Komponenten davon spezifizieren, aber nicht die Anwesenheit oder den Zusatz von einem oder mehr anderen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, weist der Begriff „und/oder“ jede sowie alle Kombinationen von einem oder mehreren der dazugehörig aufgezählten Gegenstände auf.
  • Wenn nicht besonders erwähnt oder aus dem Kontext naheliegend (zum Beispiel nichts Gegenteiliges besonders erwähnt oder aus dem Kontext naheliegend ist), ist der hierin verwendete Begriff „etwa“ (bzw. „ungefähr“) als innerhalb einer normalen Toleranz in der Technik, zum Beispiel innerhalb 2 Standardabweichungen vom Mittelwert, zu verstehen. „Etwa“ (bzw. „ungefähr“) kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01 % vom genannten Wert verstanden werden. Wenn nichts Gegenteiliges aus dem Kontext deutlich ist, sind alle hierin bereitgestellten Zahlenwerte durch den Begriff „etwa“ modifiziert.
  • Die vorliegende Erfindung wird im nachfolgenden ausführlicher in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. Die Fachleute erkennen, dass die beschriebenen Ausführungsformen in verschiedenen unterschiedlichen Art und Weisen modifiziert werden können, ohne von dem Geist oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Die Zeichnungen und die Beschreibung sind als veranschaulichend und nicht einschränkend zu betrachten, und gleiche Bezugszeichen geben gleiche Elemente durchgehend durch die Beschreibung an. Darüber hinaus sind die Größe und Dicke von jeder Konfiguration, die in den Zeichnungen dargestellt sind, zum Verständnis und zur Vereinfachung der Beschreibung willkürlich dargestellt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und damit einige Bereiche und Teile deutlich veranschaulicht werden, kann eine Stärke davon vergrößert sein.
  • Im Folgenden wird eine Vorrichtung zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
  • Das Hybridfahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die weiter unten beschrieben wird, wird basierend auf einem Aufbau eines in einem Getriebe montierten elektrischen Vorrichtungs-(TMED)-Aufbau beispielhaft beschrieben werden. Jedoch ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, und die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich in anderen Aufbauten auf ein Hybrid-Elektrofahrzeug angewendet werden.
  • So wie in den 1 bis 3 veranschaulicht, kann ein Hybridfahrzeug, auf das die Vorrichtung zum Steuern des Hybridfahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, aufweisen: einen Verbrennungsmotor 10, einen Hybrid-Startergenerator (engl.: hybrid starter and generator, HSG) 40, einen Antriebselektromotor 50, eine Kupplung 60, eine Batterie (zum Beispiel einen Akku) 70, eine Mehrzahl von elektrischen Ladern 31, 32, einen Gaspedalsensor und eine Steuerungsvorrichtung 90. Zuerst wird eine Struktur des Systems des Verbrennungsmotors 10, auf das die Vorrichtung zum Betreiben des Hybridfahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, im Detail in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
  • Das System des Verbrennungsmotors 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann den Verbrennungsmotor 10 mit einer Mehrzahl von Brennkammern 11 (zum Beispiel Verbrennungskammern), die eine Antriebsleistung (zum Beispiel eine Antriebsenergie) mittels einer Kraftstoffverbrennung erzeugt, eine Mehrzahl von Ansaugleitungen, in denen Außenluft, die zu den Brennkammern 11 zugeführt wird, fließt, und eine Mehrzahl von elektrischen Ladern 31, 32 (zum Beispiel elektrischen Kompressoren), die in der Mehrzahl von Ansaugleitungen jeweils angeordnet sind, aufweisen. Die Ansaugluft, die der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 zugeführt wird, kann mittels der Mehrzahl von Ansaugleitungen zugeführt werden, und ein Abgas, das von der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 ausgestoßen wird, kann nach außen mittels eines Abgaskrümmers 15 und einer Abgasleitung 17 abgeführt werden. Insbesondere kann ein Katalysator 19 (zum Beispiel ein Katalysatorwandler mit einem Katalysator), der ein Abgas reinigt, in der Abgasleitung 17 angeordnet sein.
  • Die Mehrzahl von Ansaugleitungen kann eine erste Ansaugleitung 21, durch die Außenluft, die zu der Brennkammer 11 zugeführt wird, strömt, und eine zweite Ansaugleitung 22, durch die Außenluft, die zu der Brennkammer 11 zugeführt wird, strömt, aufweisen. Jedoch, ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Eine Verbindungsleitung 23, die die erste Ansaugleitung 21 und die zweite Ansaugleitung 22 koppelt (zum Beispiel verbindet), kann zwischen der ersten Ansaugleitung 21 und der zweiten Ansaugleitung 22 angeordnet sein. Anders ausgedrückt kann die Verbindungsleitung 23 von der ersten Ansaugleitung 21 abgezweigt werden/sein und mit der zweiten Ansaugleitung 22 verbunden (zum Beispiel vereint) werden/sein.
  • Der elektrische Lader 31, 32, der in jeder der ersten Ansaugleitung 21 und der zweiten Ansaugleitung 22 angeordnet ist, hat den Zweck, komprimierte Luft (zum Beispiel Kompressionsluft) zu der Brennkammer 11 zuzuführen, und kann einen (elektrischen) Motor und einen elektrischen Kompressor (zum Beispiel Verdichter) aufweisen. Der elektrische Kompressor kann mittels des Motors betrieben werden und konfiguriert sein, um Außenluft gemäß einer Betriebsbedingung zu komprimieren und die komprimierte Außenluft der Brennkammer 11 zuzuführen.
  • Ein erstes Einlassventil 25 kann in der ersten Ansaugleitung 21 angeordnet sein. Insbesondere kann das erste Einlassventil 25 nach (zum Beispiel hinter, stromabwärts) dem ersten elektrischen Lader 31 angeordnet sein, der in der ersten Ansaugleitung 21 angeordnet ist. Die Ansaugluftmenge, die mittels der ersten Ansaugleitung 21 zugeführt wird, kann gemäß dem Eröffnungsgrad des ersten Einlassventils 25 eingestellt werden. Ein zweites Einlassventil 26 kann in der zweiten Ansaugleitung 22 angeordnet sein. Insbesondere kann das zweite Einlassventil 26 nach (zum Beispiel hinter, stromabwärts) dem zweiten elektrischen Lader 32 angeordnet sein, der in der zweiten Ansaugleitung 22 angeordnet ist. Die Ansaugluftmenge, die mittels der zweiten Ansaugleitung 22 zugeführt wird, kann gemäß dem Öffnungsgrad des zweiten Einlassventils 26 eingestellt werden.
  • Die erste Ansaugleitung 21 und die zweite Ansaugleitung 22 können zu einer Hauptansaugleitung 24 verbunden (zum Beispiel vereint) werden/sein, und ein Hauptladeluftkühler 36 kann in der Hauptansaugleitung 24 angeordnet sein. Luft, die mittels des elektrischen Laders/der elektrischen Lader 31, 32 komprimiert wird, kann mittels des Hauptladeluftkühlers 36 gekühlt werden. Das Verbindungsventil 27 kann in der Verbindungsleitung 23 angeordnet sein. Insbesondere kann ein Hilfsladeluftkühler 35 in der Verbindungsleitung 23 angeordnet sein. Luft, die mittels des ersten elektrischen Laders 31 komprimiert wird, kann mittels des Hilfsladeluftkühlers 35 gekühlt werden.
  • Ein Betriebsmodus der beiden elektrischen Lader 31, 32 kann einen Einzelmodus, bei dem Außenluft mittels irgendeines elektrischen Laders (zum Beispiel des ersten elektrischen Laders 31) der beiden elektrischen Lader 31, 32 komprimiert wird und zu der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 zugeführt werden kann, einen parallelen Modus (zum Beispiel Parallelmodus), bei dem Außenluft mittels jedes elektrischen Laders 31, 32 komprimiert wird und zu der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 zugeführt werden kann, und einen seriellen Modus (zum Beispiel Reihenmodus), bei dem Außenluft, die zuerst mittels irgendeines elektrischen Laders 31, 32 komprimiert wird, zusätzlich mittels des anderen elektrischen Laders 31, 32 komprimiert werden kann und der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 zugeführt werden kann, aufweisen.
  • Bei dem Einzelmodus kann das erste Einlassventil 25 geöffnet werden/sein und das zweite Einlassventil 26 und das Verbindungsventil 27 können geschlossen (zum Beispiel gesperrt) werden/sein, und der Betrieb des zweiten elektrischen Laders 32 kann gestoppt (zum Beispiel beendet) werden/sein. Ferner kann Außenluft, die durch die erste Ansaugleitung 21 strömt, mittels des Betriebs des ersten elektrischen Laders 31 komprimiert werden und zu der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 zugeführt werden.
  • Bei dem parallelen Modus können das erste Einlassventil 25 und das zweite Einlassventil 26 geöffnet werden/sein, und das Verbindungsventil 27 kann geschlossen (zum Beispiel geschlossen) werden/sein. Ferner kann Außenluft, die durch die erste Ansaugleitung 21 und die zweite Ansaugleitung 22 fließt, mittels des Betriebes des ersten elektrischen Laders 31 und des Betriebs des zweiten elektrischen Laders 32 komprimiert werden und der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 zugeführt werden. Bei dem seriellen Modus (zum Beispiel Reihenmodus) können das erste Einlassventil 25 und das zweite Einlassventil 26 geschlossen (zum Beispiel gesperrt) werden/sein, und das Verbindungsventil 27 geöffnet werden/sein. Ferner kann Außenluft, die durch die erste Ansaugleitung 21 strömt, zuerst mittels des ersten elektrischen Laders 31 komprimiert werden und zusätzlich mittels des zweiten elektrischen Laders 32 komprimiert werden und der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 zugeführt werden.
  • Ein Luftfilter 29 zum Filtern von Außenluft, die von außen zugeführt wird, kann an einem Eingangsbereich der ersten Ansaugleitung 21 und an einem Eingangsbereich der zweiten Ansaugleitung 22 angeordnet sein. Ansaugluft, die mittels der ersten Ansaugleitung 21 und der zweiten Ansaugleitung 22 zugeführt wird, kann zu der Brennkammer 11 mittels des Einlasskrümmers 13 zugeführt werden. Eine Drosselklappe 14 kann an dem Einlasskrümmer 13 angeordnet sein, um die Luftmenge, die zu der Brennkammer 11 zugeführt wird, einzustellen.
  • Der Hybrid-Startergenerator (engl.: hybrid starter and generator, HSG) kann konfiguriert sein, um den Verbrennungsmotor 10 zu starten und wahlweise als ein Energieerzeuger (zum Beispiel als Generator) zu arbeiten, wenn der Verbrennungsmotor 10 dazu eingesetzt wird, elektrische Energie zu erzeugen. Der Antriebselektromotor 50 unterstützt den Verbrennungsmotor 10 mit Leistung und kann konfiguriert sein, um wahlweise als ein Energieerzeuger, um elektrische Energie zu erzeugen, zu arbeiten. Der Antriebselektromotor 50 kann unter Verwendung elektrischer Energie betrieben werden, die in der Batterie 70 gespeichert wird/ist, und die elektrische Energie, die mittels des Antriebselektromotors 50 und des HSG 40 erzeugt wird, kann in der Batterie 70 gespeichert werden/sein (zum Beispiel in die Batterie geladen werden).
  • Die Vorrichtung zum Steuern des Hybridfahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ändert (zum Beispiel stellt ein, passt an) einen Betriebspunkt (zum Beispiel einen Arbeitspunkt), einen Fahrmodus und ein Getriebeschaltmuster des Verbrennungsmotors 10 basierend auf einem Ladezustand (engl.: state of charge, SOC) der Batterie 70 (zum Beispiel des Akkus) und einer Drehmomentanforderung eines Fahrers. Der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 kann im Allgemeinen in drei Bereiche unterteilt werden/sein. In Bezug auf die 4 kann der Ladezustands-(SOC)-Bereich der Batterie 70 in einen Hochbereich (zum Beispiel einen Hochladezustandsbereich, Ladezustands-Hochbereich), einen Normalbereich (zum Beispiel einen Normalladezustandsbereich, Ladezustands-Normalbereich) und einen Niederbereich (zum Beispiel Niederladezustandsbereich, Ladezustands-Niederbereich) gemäß der Ladungsmenge der Batterie 70 eingeteilt werden.
  • Ferner kann gemäß der Ladungsmenge (zum Beispiel Ladekapazität) der Batterie 70 der Hochbereich (zum Beispiel Hochladezustandsbereich) in einen kritischen Hochbereich (engl.: critical high region, CH region, zum Beispiel kritisch hoch) und einen Normal-Hochbereich (engl.: normal high region, NH region, zum Beispiel normal hoch) unterteilt werden/sein, der Normalbereich kann in einen Normalentladebereich (engl.: normal discharge region, ND region, zum Beispiel normale Entladung) und einen Normalladebereich (engl.: normal charge region, NC region, zum Beispiel normale Ladung) unterteilt werden, und der Niederbereich (zum Beispiel Niederladezustandsbereich) kann in einen Normal-Niederbereich (engl.: normal low region, NL region, zum Beispiel normal nieder) und einen kritischen Niederbereich (engl.: critical low region, CL region, zum Beispiel kritisch nieder) unterteilt werden.
  • Der Gaspedalsensor (engl.: acceleration pedal sensor, APS) kann konfiguriert sein, um einen Betrieb oder ein Betätigen (zum Beispiel Drücken) eines Gaspedals zu erfassen. Der Gaspedalbetätigungsgrad (zum Beispiel Grad, zu dem das Gaspedal betätigt wird/ist), der mittels des Gaspedalsensors erfasst wird, kann an die Steuerungsvorrichtung 90 übertragen (zum Beispiel übermittelt) werden. Die Steuerungsvorrichtung 90 kann sodann konfiguriert sein, um eine Drehmomentanforderung gemäß einer Beschleunigungsabsicht des Fahrers mittels des Gaspedaländerungsgrads, der von dem Gaspedalsensor erfasst wird, zu ermitteln, und wahlweise den Fahrzeugfahrmodus in den EV-Modus, den HEV-Modus und den Verbrennungsmotor-Einzelmodus zu wechseln (zum Beispiel einzustellen, umzuschalten).
  • Das Schaltmuster kann in ein Normalschaltmuster und ein Katalysatorschutz-Schaltmuster unterteilt werden/sein. Das Ladezustands(SOC)-Normalschaltmuster kann gemäß einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehmomentanforderung des Fahrers (zum Beispiel des Gaspedaländerungsgrads) ermittelt werden und in der Steuerungsvorrichtung in Form von Daten im Voraus gespeichert werden.
  • Das Katalysatorschutz-Schaltmuster kann eine starke Temperaturzunahme eines Katalysators verhindern, und kann in ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster und ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster gemäß dem Ladezustand (SOC) der Batterie unterteilt werden. Das Katalysatorschutz-Normalschaltmuster bezieht sich auf das Schaltmuster, wenn eine Katalysatortemperatur gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine eingestellte Temperatur ist und der Ladezustand (SOC) der Batterie in dem Normalbereich oder darüber liegt, und das Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster bezieht sich auf ein Schaltmuster, wenn eine Katalysatortemperatur gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine eingestellte (zum Beispiel vordefinierte) Temperatur ist und der Ladezustand (SOC) der Batterie in einem Niederbereich liegt.
  • Das Katalysator-Normalschaltmuster kann gemäß einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drehmomentanforderung des Fahrers (zum Beispiel dem Gaspedaländerungsgrad), dem Ladezustand (SOC) der Batterie und einer Katalysatortemperatur des Katalysators ermittelt (zum Beispiel eingestellt, bestimmt) werden/sein, und das Katalysator-Normalschaltmuster kann in der Steuerungsvorrichtung in Form von Kartendaten (zum Beispiel Kennfelddaten) im Voraus gespeichert werden/sein. Das Katalysatorschutz-Normalschaltmuster kann sich auf eine Zunahme einer Antriebsleistung mittels eines Reduzierens einer Schaltstufe um eine Stufe (zum Beispiel um einen Gang) im Vergleich zu dem Ladezustands(SOC)-Normalschaltmuster beziehen, und das Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster kann sich auf eine Zunahme einer Antriebsleistung mittels eines Reduzierens eines Schaltmusters um zwei oder mehr Stufen (zum Beispiel um zwei oder mehr Gänge) im Verglich zu dem Normalschaltmuster beziehen.
  • Anders ausgedrückt, wenn eine Katalysatortemperatur des Katalysators sehr hoch (zum Beispiel extrem hoch) ist (zum Beispiel ungefähr 500°C), kann sich der Katalysator verschlechtern. Um die Temperatur des Katalysators zu verringern (zum Beispiel herabzusetzen), sollte ein Drehmoment des Verbrennungsmotors reduziert werden. Wenn das Drehmoment des Verbrennungsmotors reduziert wird, wird eine Antriebsleistung des Fahrzeugs mittels Erhöhens einer Verbrennungsmotordrehzahl erreicht, und dementsprechend kann die Verbrennungsmotordrehzahl unter Verwendung des Schaltmusters erhöht werden. Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie (zum Beispiel des Akkus) in dem Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Leerzustand) ist, ist es wichtiger, den Ladezustand (SOC) der Batterie wiederherzustellen als die Fahrlast zu bewältigen (zum Beispiel die Fahrlastanforderung zu erfüllen), und folglich wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors mittels des Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster weiter erniedrigt.
  • Die Steuerungsvorrichtung 90 kann konfiguriert sein, um die Fahrzeugeinzelkomponenten umfassend den Verbrennungsmotor 10, den HSG 40, den Antriebselektromotor 50, die elektrischen Lader 31, 32, die Batterie 70 und die Kupplung 60 zu betreiben. Dementsprechend kann die Steuerungsvorrichtung 90 mit einem oder mehr Prozessoren vorgesehen sein, der/die mittels eines vorbestimmten Programms betrieben wird/werden, und das vorbestimmte Programm kann jeden Betrieb eines Verfahrens zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchführen.
  • Die Kupplung 60 kann zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und dem Antriebselektromotor 50 angeordnet sein, und das Hybridfahrzeug kann in dem Verbrennungsmotormodus, dem EV-Modus oder dem Hybrid-Elektrofahrzeug-Modus (engl.: hybrid electric vehicle mode, HEV mode) gemäß dem Kupplungszustand (zum Beispiel eingekuppelt, ausgekuppelt) der Kupplung 60 arbeiten. Der EV-Modus ist der Modus, bei dem das Fahrzeug (zum Beispiel nur) mit Antriebsleistung des Elektromotors fährt, der HEV-Modus ist der Modus, bei dem das Fahrzeug mit Antriebsleistung des Elektromotors und des Verbrennungsmotors 10 fährt, und der Verbrennungsmotor-Modus ist der Modus, bei dem das Fahrzeug (zum Beispiel nur) mit Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 10 fährt.
  • Eine Antriebsleistung, die von dem Verbrennungsmotor 10 und dem Antriebselektromotor 50 erzeugt wird (zum Beispiel ausgegeben wird), kann an die an dem Fahrzeug vorgesehenen Antriebsräder übertragen werden. Insbesondere kann ein Getriebe 80 zwischen der Kupplung 60 und den Antriebsrädern angeordnet sein. Eine Getriebeschaltung kann in dem Getriebe 80 angeordnet sein, sodass eine Leistung (zum Beispiel Energie), die von dem Verbrennungsmotor 10 und dem Antriebselektromotor 50 erzeugt wird, gemäß einer Getriebeschaltstufe eingestellt (zum Beispiel angepasst) werden kann.
  • Das Hybridfahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Abgasrückführungsvorrichtung (AGR-Vorrichtung, engl.: exhaust gas recirculation apparatus, EGR apparatus) 120 aufweisen. Die Abgasrückführungsvorrichtung (AGR) 120 kann konfiguriert sein, um eine Teilmenge des Abgases, das von der Brennkammer 11 (zum Beispiel Verbrennungskammer) des Verbrennungsmotors 10 ausgestoßen wird, der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 wiederzuzuführen, und kann eine AGR-Leitung 121, die von dem Abgasleitung 17 abgezweigt ist und mit der Ansaugleitung verbunden ist, ein AGR-Ventil 123, das in einer Rückführungsleitung angeordnet ist und konfiguriert ist, um die rezirkulierte Abgasmenge einzustellen, und einen AGR-Kühler 125, der in der Rezirkulationsleitung angeordnet ist und konfiguriert ist, um rezirkuliertes Abgas zu kühlen, aufweisen.
  • Das Abgas, das von dem Verbrennungsmotor 10 ausgestoßen wird, kann dem Katalysator 19 zugeführt werden. Der Katalysator 19 und 55 kann einen NOx-Speicherkatalysator (engl.: Lean NOx trap, LNT) zum Reinigen eines Stickstoffmonoxids (zum Beispiel Stickoxids), einen Diesel-Oxidationskatalysator (zum Beispiel Dieselkatalysator) und einen Dieselrußpartikelfilter aufweisen. Andererseits kann der Katalysator 19 und 55 einen Dreiwegekatalysator zum Reinigen eines Stickstoffoxids aufweisen. Eine Katalysatortemperatur, die in dem Katalysator 19 auftritt, kann unter Verwendung eines Temperatursensors erfasst (zum Beispiel ermittelt) werden und an die Steuerungsvorrichtung 90 übermittelt (zum Beispiel übertragen) werden.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Der Verbrennungsmotor 10 des Hybridfahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann bei einem Betriebspunkt (zum Beispiel Arbeitspunkt) von irgendeiner aus einer optimalen Betriebskennlinie (engl.: optimal operation line, OOL), einer Abgasrückführungsmaximalkennlinie (AGR-Maximalkennlinie), einer Katalysatorschutzkennlinie, einer Teillastmaximalkennlinie und einer Volllastmaximalkennlinie basierend auf einem Ladezustand (SOC) der Batterie 70 und auf einer Drehmomentanforderung eines Fahrers betrieben werden.
  • Die optimale Betriebskennlinie kann sich auf einen optimalen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 und einen Betriebspunkt, bei dem ein Kraftstoffverbrauch minimiert werden kann, beziehen. Die Abgasrückführungsmaximalkennlinie (AGR-Maximalkennlinie, engl.: exhaust gas recirculation max line, EGR max line) kann sich auf ein Verbrennungsmotormaximaldrehmoment beziehen, das mittels des Verbrennungsmotors 10 erzeugt werden kann, wenn Abgas der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 mittels Betreibens der Abgasrückführungsvorrichtung (AGR-Vorrichtung, engl.: exhaust gas recirculation apparatus, EGR apparatus) wiederzugeführt wird.
  • Bei der Katalysatorschutzkennlinie, wenn das Fahrzeug unter einer Hochlastbedingung für einen längeren (zum Beispiel anhaltenden) Zeitraum (zum Beispiel 30 Minuten oder länger) gefahren wird, nimmt eine Abgastemperatur zu, und eine Katalysatortemperatur in dem Katalysator 19 nimmt zu. Wenn die Katalysatortemperatur extrem hoch (zum Beispiel sehr hoch) ist, verschlechtert sich der Katalysator, und folglich kann die Katalysatorschutzkennlinie das Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 angeben, bei dem verhindert wird, dass die Temperatur des Katalysators stark zunimmt (zum Beispiel ungefähr 500°C). Die Katalysatorschutzkennlinie wird hauptsächlich in dem Ladezustands(SOC)-Niederbereich (zum Beispiel Niederladezustandsbereich) verwendet und kann ebenso in dem Ladezustands(SOC)-Normalbereich (zum Beispiel Normalladezustandsbereich) oder -Hochbereich (zum Beispiel Hochladezustandsbereich) verwendet werden.
  • Die Teillastmaximalkennlinie kann sich auf eine Maximaldrehmomentlinie beziehen, die mittels des Verbrennungsmotors 10 ausgegeben werden kann, wenn ein Lambda (zum Beispiel ein Lambdawert, ein Verbrennungsluftverhältnis) des Verbrennungsmotors 10 kleiner (zum Beispiel geringer) als „1“ ist. Die Volllastmaximalkennlinie kann sich auf ein Maximaldrehmoment beziehen, das mittels des Verbrennungsmotors 10 (zum Beispiel maximal) erzeugt werden kann. Das Hybridfahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann komprimierte Luft (zum Beispiel Ladeluft) der Brennkammer 11 des Verbrennungsmotors 10 mittels der elektrischen Lader 31, 32 zuführen, um dadurch ein höheres Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 im Vergleich zu einem herkömmlichen Saugverbrennungsmotor (zum Beispiel Verbrennungsmotor, bei dem eine Verbrennungsluft nicht mittels eines Kompressors/Laders vorverdichtet wird) zu erzielen.
  • Als erstes kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um einen Ladezustand (SOC) der Batterie 70 und eine Drehmomentanforderung eines Fahrers zu erfassen (zu ermitteln) (S10). Der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 kann von einem Batteriemanagementsystem (engl.: battery management system, BMS) empfangen werden, und die Drehmomentanforderung des Fahrers kann gemäß dem Betätigungsgrad des Gaspedalsensor (APS) 100 ermittelt werden. Die Steuerungsvorrichtung 90 kann konfiguriert sein, um einen Fahrmodus, einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10, eine Verriegelungsladungsbedingung, ein Schaltmuster des Fahrzeugs basierend auf dem Ladezustand (SOC) der Batterie 70 und der Drehmomentanforderung des Fahrers einzustellen. Im Folgenden werden ein Verfahren zum Steuern des Fahrmodus, des Betriebspunkts, der Verriegelungsladungsbedingung und des Schaltmusters basierend auf dem Ladezustand (SOC) und der Drehmomentanforderung des Fahrers im Detail beschrieben werden.
  • Als erstes, wenn der Ladezustands(SOC)-Bereich der Batterie 70 der CH-Bereich (zum Beispiel der kritische Hochbereich) ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um das Fahrzeug so zu betreiben, dass es in dem EV-Modus fährt. Insbesondere, kann der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 gestoppt (zum Beispiel beendet) werden/sein und die Kupplung 60 ausgekuppelt (zum Beispiel getrennt) werden/sein, damit das Fahrzeug nur mit Antriebsleistung des Antriebselektromotors 50 fährt.
  • Jedoch, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors 50 übersteigt, arbeitet der Verbrennungsmotor 10 und das Fahrzeug kann in dem HEV-Modus fahren. Wenn der Ladezustand (SOC) in dem CH-Bereich (zum Beispiel in dem kritischen Hochbereich) ist und der Fahrmodus der HEV-Modus ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 derart eingestellt werden, dass das Verbrennungsmotordrehmoment, das um einen vordefinierten (zum Beispiel vorbestimmten) Bereich kleiner (zum Beispiel geringer) als das bei der optimalen Betriebskennlinie ist, ausgegeben wird. Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der HEV-Modus ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um einen Betriebsmodus (zum Beispiel den seriellen Modus, den parallelen Modus oder den Einzelmodus) der elektrischen Lader 31, 32 einzustellen (zum Beispiel zu ermitteln), bei dem eine Leistungseffizienz der beiden elektrischen Lader 31, 32 maximal wird/ist, und um, zu verursachen, dass eine in die Batterie 70 geladen Energie (zum Beispiel Leistung) auf einen angemessenes Level (zum Beispiel Pegel) entladen wird, um eine Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors 10 zu maximieren. Ferner wird die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in einem Rollbetrieb (zum Beispiel einem Rollzustand, einem Fahren im Leerlauf) nicht durchgeführt.
  • In Bezug auf die 7 bezieht sich die Verriegelungsladung auf ein Betreiben des Verbrennungsmotors 10 ohne ein Auskuppeln (zum Beispiel Trennen) der Kupplung 60 (zum Beispiel in dem eingekuppelten Zustand der Kupplung) als Vorbereitung auf ein erneutes Beschleunigen (zum Beispiel Wiederbeschleunigen) des Fahrers in dem Rollbetrieb, in dem der Fahrer sowohl das Gaspedal als auch das Bremspedal nicht betätigt, und die Batterie 70 mittels des Antriebselektromotors 50 und des HSGs 40, die als die Energieerzeuger arbeiten, mit Rollbetriebsfahrenergie (siehe einen durchgezogenen Linienpfeil von 7) und einer Energie (zum Beispiel Leistung), die in dem Verbrennungsmotor 10 erzeugt wird (siehe einen gestrichelten Linienpfeil von 7), lädt.
  • Die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) ist vorteilhaft bei einer erneuten Beschleunigungssituation unmittelbar nach dem Rollbetrieb (zum Beispiel Rollzustand, Fahren im Leerlauf). Wenn das Fahrzeug in dem EV-Modus in dem Zustand, bei dem die Kupplung 60 ausgekuppelt (zum Beispiel geöffnet) wird/ist, und dann die Kupplung 60 bei der erneuten Beschleunigung eingekuppelt wird/ist, kann ein Kraftstoffeffizienzverlust mittels des Kuppelns der Kupplung 60 erzeugt werden. Dementsprechend, nachdem die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) das unnötige Kuppeln der Kupplung 60 verhindern kann, wird die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) hauptsächlich in der Nieder-Ladezustands(SOC)-Situation oder dem Fall, bei dem das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt, auf der das Fahrzeug häufig erneut beschleunigt, verwendet.
  • Während der Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) kann die Batterie 70 mittels eines Erhöhens des Verbrennungsmotordrehmoments unter Verwendung der elektrischen Lader 31, 32, die in den beiden Ansaugleitungen 21, 22 angeordnet sind, schnell geladen werden. Die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) kann die Batterie 70 unter Verwendung sowohl des Antriebselektromotors 50 als auch des HSGs 40 laden und kann die Batterie 70 unter Verwendung nur des Antriebselektromotors 50 ohne ein Betreiben des HSGs 40 laden. Die Steuerungsvorrichtung 90 kann konfiguriert sein, um die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) durchzuführen, um einen Systemleistungsverbrauch unter Berücksichtigung des Leistungsverbrauchs des HSGs 40, des Leistungsverbrauchs des Antriebselektromotors 50 und des Leistungsverbrauchs der beiden elektrischen Lader 31, 32 zu minimieren.
  • Ferner, wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 der CH-Bereich (zum Beispiel der kritische Hochbereich) ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um das Schaltmuster in das Normalschaltmuster zu wechseln, und das Schaltmuster in das Katalysatorschutz-Normalschaltmuster zu wechseln, wenn eine Katalysatortemperatur des Katalysators 19 gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte (zum Beispiel vorbestimmte) Temperatur ist. Anders ausgedrückt, wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in dem CH-Bereich (zum Beispiel kritischen Hochbereich) ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um den Antriebselektromotor 50 und die elektrischen Komponenten mittels einer Energie, die von der Batterie 70 in dem EV-Modus abgegeben wird, zu betreiben, und den Ladezustand (SOC) der Batterie 70 auf einem angemessenen Level (zum Beispiel Pegel) mittels Betreibens der beiden elektrischen Lader 31, 32 in dem HEV-Modus zu halten.
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in einem Normal-Hochbereich (zum Beispiel in einem normalen Hochzustand, Vollzustand) ist, kann die Steuerungsvorrichtung konfiguriert sein, um das Fahrzeug zu betreiben, um in dem EV-Modus zu fahren. Insbesondere, kann der Betrieb des Verbrennungsmotors 10 gestoppt (zum Beispiel beendet) werden und die Kupplung 60 ausgekuppelt (zum Beispiel geöffnet) werden, damit das Fahrzeug nur mit Antriebsleistung des Antriebselektromotors 50 fährt. Jedoch, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors 50 übersteigt, arbeitet der Verbrennungsmotor 10 und das Fahrzeug kann in dem HEV-Modus betrieben werden. In dem HEV-Modus kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 auf die optimale Betriebskennlinie (OOL) eingestellt (zum Beispiel gewechselt) werden. Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der HEV-Modus ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um einen Betriebsmodus (zum Beispiel den seriellen Modus, den parallelen Modus oder den Einzelmodus) der elektrischen Lader 31, 32 zu ermitteln (zum Beispiel einzustellen), in dem eine Leistungseffizienz der beiden elektrischen Lader 31, 32 maximal wird/ist und, zu verursachen, dass eine Energie, die in der Batterie 70 geladen (zum Beispiel gespeichert) ist, auf ein angemessenes Level (zum Beispiel Pegel) entladen wird, um eine Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors 10 zu maximieren.
  • Wie in der 8 veranschaulicht ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Hochdrehmomentbereich den optimalen Betriebspunkt übersteigt, kann ein Unterschied zwischen der Drehmomentanforderung des Fahrers und dem Drehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt mittels des Drehmoments des Antriebselektromotors 50 ergänzt (zum Beispiel unterstützt) werden, das mittels der Entladung der Batterie 70 erzeugt wird. Währenddessen, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich kleiner als das Drehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt ist, kann ein Unterschied zwischen einem Ausgangsdrehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt und der Drehmomentanforderung des Fahrers als Leistung mittels des Antriebselektromotors 50 oder des HSGs 40 erzeugt werden und in der Batterie 70 gespeichert werden.
  • Ferner wird die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) nicht in einem Rollbetrieb (zum Beispiel Rollzustand, Fahren im Leerlauf) durchgeführt. Die Steuerungsvorrichtung 90 kann konfiguriert sein, um das Schaltmuster in das Normalschaltmuster zu ändern (zum Beispiel zu wechseln, einzustellen) und das Schaltmuster in das Katalysatorschutz-Normalschaltmuster zu wechseln, wenn eine Katalysatortemperatur des Katalysators 19 gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte (zum Beispiel vorbestimmte) Temperatur ist. Anders ausgedrückt, wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in dem NH-Bereich (zum Beispiel in dem normalen Hochbereich) ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um den Antriebselektromotor 50 und die elektronischen Komponenten mittels Leistung, die von der Batterie 70 in dem EV-Modus abgegeben wird, zu versorgen (zum Beispiel zu betreiben) und den Ladezustand (SOC) der Batterie 70 auf einem angemessenen Level (zum Beispiel Pegel) mittels Betreibens der beiden elektrischen Lader 31, 32 in dem HEV-Modus zu halten.
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in dem Normalentladebereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um den Fahrmodus des Fahrzeugs derart einzustellen, dass der EV-Modus vor dem HEV-Modus priorisiert wird/ist. Der Fahrmodus kann zum Beispiel eingestellt (zum Beispiel festgelegt) werden/sein, sodass ein Verhältnis des EV-Modus zu dem HEV-Modus ungefähr 6:4 ist. Ein Umstellen (zum Beispiel Wechseln) zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus kann basierend auf der Drehmomentanforderung des Fahrers eingestellt (zum Beispiel festgelegt) werden.
  • In dem HEV-Modus kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 auf die optimale Betriebskennlinie (OOL) eingestellt werden (zum Beispiel gewechselt werden). Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der HEV-Modus ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um einen Betriebsmodus (zum Beispiel den seriellen Modus, den parallelen Modus oder den Einzelmodus) der elektrischen Lader 31, 32, in dem eine Leistungseffizienz der beiden elektrischen Lader 31, 32 maximal wird/ist, zu ermitteln (zum Beispiel einzustellen) und, zu verursachen, dass eine Energie, die in der Batterie 70 gespeichert (zum Beispiel geladen) ist, auf ein angemessenes Level (zum Beispiel Pegel) entladen wird, um eine Treibstoffeffizienz des Verbrennungsmotors 10 zu maximieren.
  • Wie in der 8 veranschaulicht, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Hochdrehmomentbereich den optimalen Betriebspunkt übersteigt, kann ein Unterschied zwischen der Drehmomentanforderung des Fahrers und dem Drehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt mittels des Drehmoments des Antriebselektromotors 50 ergänzt werden (zum Beispiel erreicht werden), das mittels des Entladens der Batterie 70 erzeugt wird. Zwischenzeitlich, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich kleiner (zum Beispiel geringer) als das Drehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt ist, kann ein Unterschied zwischen einem Ausgangsdrehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt und der Drehmomentanforderung des Fahrers als Energie mittels des Antriebselektromotors 50 oder des HSGs 40 erzeugt werden und in der Batterie 70 gespeichert werden.
  • Ferner wird die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in dem Rollbetrieb (zum Beispiel Rollzustand, Fahren im Leerlauf) nur durchgeführt, wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt. Die Steuerungsvorrichtung 90 kann konfiguriert sein, um das Schaltmuster in das Normalschaltmuster zu wechseln und das Schaltmuster in das Katalysatorschutz-Normalschaltmuster zu wechseln, wenn eine Katalysatortemperatur des Katalysators 19 gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte (zum Beispiel vorbestimmte) Temperatur ist.
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in dem Normalentladezustand ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um den Antriebselektromotor 50 und die elektronischen Komponenten mittels Energie, die von der Batterie 70 in dem EV-Modus abgegeben (zum Beispiel entnommen) wird, zu betreiben und den Ladezustand (SOC) der Batterie 70 auf einem angemessenen Level (zum Beispiel Pegel) mittels Betreibens der beiden elektrischen Lader 31, 32 in dem HEV-Modus zu halten. Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in dem Normalentladebereich ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um den Fahrmodus des Fahrzeugs derart einzustellen, dass der HEV-Modus vor dem EV-Modus priorisiert wird. Der Fahrmodus kann zum Beispiel derart eingestellt (zum Beispiel festgelegt) werden, dass ein Verhältnis des HEV-Modus zu dem EV-Modus ungefähr 6:4 ist. Ein Umschalten (zum Beispiel ein Wechsel) zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus kann mittels der Drehmomentanforderung des Fahrers eingestellt (zum Beispiel ermittelt) werden.
  • Wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Hochdrehmomentbereich in dem HEV-Modus ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 auf die AGR-Maximalkennlinie eingestellt werden, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel niederer) als das Hochdrehmomentbereich ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 auf die optimale Betriebskennlinie (OOL) eingestellt werden. Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der HEV-Modus ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um einen Betriebsmodus (zum Beispiel den seriellen Modus, den parallelen Modus oder den Einzelmodus) der elektrischen Lader 31, 32, in dem eine Leistungseffizienz der beiden elektrischen Lader 31, 32 maximal wird/ist, zu ermitteln (zum Beispiel einzustellen) und zu verursachen, dass eine Energie, die in der Batterie 70 gespeichert (zum Beispiel geladen) ist, auf ein angemessenes Level (zum Beispiel Pegel) entladen wird, um eine Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors 10 zu maximieren.
  • So wie in der 9 veranschaulicht ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Hoch-Drehmomentbereich das Drehmoment auf der AGR-Maximalkennlinie übersteigt, kann ein Drehmomentunterschied zwischen der Drehmomentanforderung des Fahrers und dem Drehmoment auf der AGR-Maximalkennlinie mittels des Drehmoments des Antriebselektromotors 50 ergänzt werden, das mittels des Entladens der Batterie 70 erzeugt wird. Zwischenzeitlich, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich kleiner (zum Beispiel geringer) als das Drehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt ist, kann ein Unterschied zwischen einem Ausgangsdrehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt und der Drehmomentanforderung des Fahrers als Energie mittels des Antriebselektromotors 50 oder des HSGs 40 erzeugt werden und in der Batterie 70 gespeichert (zum Beispiel die Batterie geladen) werden.
  • Ferner wird die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in dem Rollbetrieb (zum Beispiel Rollzustand, Fahren im Leerlauf) durchgeführt, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße (zum Beispiel auf einer ebenen Straße ohne Steigung) oder auf einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt. Die Steuerungsvorrichtung 90 kann konfiguriert sein, um das Schaltmuster in das Normalschaltmuster zu wechseln (zum Beispiel einzustellen) und das Schaltmuster in das Katalysatorschutz-Normalschaltmuster zu wechseln (zum Beispiel einzustellen), wenn eine Katalysatortemperatur des Katalysators 19 gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte (zum Beispiel vorbestimmte) Temperatur ist.
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in dem Normalladebereich ist, kann eine Teillastleistung des Verbrennungsmotors 10 kurzzeitig in der Batterie 70 mittels des Antriebselektromotors 50 in dem HEV-Modus gespeichert (zum Beispiel zwischengespeichert) werden, und die elektrischen Lader 31, 32 und die elektronischen Komponenten können mit der Energie, die kurzzeitig in der Batterie 70 gespeichert sind, betrieben werden. Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in einem Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Tiefzustand) ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um das Fahrzeug so zu betreiben, dass es in dem HEV-Modus fährt.
  • Wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Hochdrehmomentbereich in dem HEV-Modus ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 auf die Teillastmaximalkennlinie eingestellt werden, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel geringer) als der Hochdrehmomentbereich ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 auf die optimale Betriebskennlinie (OOL) eingestellt werden. Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der HEV-Modus ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um einen Betriebsmodus (zum Beispiel den seriellen Modus, den parallelen Modus oder den Einzelmodus) der elektrischen Lader 31, 32, bei dem eine Leistungseffizienz der beiden elektrischen Lader 31, 32 maximal wird/ist, einzustellen (zum Beispiel zu ermitteln) und eine Energie, die in der Batterie 70 gespeichert ist, auf ein angemessenes Level (zum Beispiel Pegel) zu entladen, um eine Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors 10 zu maximieren.
  • So wie in der 10 veranschaulicht, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Hochdrehmomentbereich das Drehmoment auf der Teillastkennlinie übersteigt, kann ein Drehmomentunterschied (zum Beispiel Drehmomentdifferenz) (siehe den linken Pfeil und die gestrichelte Linien in 10) zwischen der Drehmomentanforderung des Fahrers und dem Drehmoment auf der Teillastmaximalkennlinie mittels des Drehmoments des Antriebselektromotors 50 ergänzt werden (zum Beispiel erreicht werden), das mittels der Entladung der Batterie 70 erzeugt wird. Zwischenzeitlich, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich kleiner (zum Beispiel geringer) als das Drehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt ist, kann ein Unterschied zwischen einem Ausgangsdrehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt und der Drehmomentanforderung des Fahrers als Energie mittels des Antriebselektromotors 50 oder des HSGs 40 erzeugt werden und in der Batterie 70 gespeichert werden (zum Beispiel die Batterie geladen werden).
  • Jedoch, wenn das Fahrzeug unter einer Hochlastbedingung für einen vordefinierten (Beispiel vorbestimmten) Zeitraum (zum Beispiel 30 Minuten oder länger) fährt, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 auf die Katalysatorschutzkennlinie eingestellt werden. Wenn das Fahrzeug unter einer Schwerlastbedingung für einen langen Zeitraum betrieben wird, kann eine Katalysatortemperatur stark (zum Beispiel extrem) zunehmen, und folglich, kann die Verschlechterung des Katalysators mittels Betreibens des Verbrennungsmotors 10 auf der Katalysatorschutzkennlinie verhindert werden.
  • Dementsprechend, wie in der 10 veranschaulicht ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Hochdrehmomentbereich das Drehmoment auf der Katalysatorschutzkennlinie übersteigt, kann ein Unterschied (zum Beispiel eine Differenz) (siehe den linken Pfeil und die durchgestrichene Linie in 10) zwischen der Drehmomentanforderung des Fahrers und dem Drehmoment auf der Katalysatorschutzkennlinie mittels des Drehmoments des Antriebselektromotors 50 ergänzt werden (zum Beispiel erreicht werden), das mittels des Entladens der Batterie 70 erzeugt wird. Zwischenzeitlich, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich kleiner (zum Beispiel geringer) als das Drehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt ist, kann ein Unterschied zwischen einem Ausgangsdrehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt und der Drehmomentanforderung des Fahrers als Energie, die mittels des Antriebselektromotors 50 oder des HSGs 40 erzeugt wird, erzeugt werden, und in der Batterie 70 gespeichert werden.
  • Ferner kann die Verriegelungsladung (zum Beispiel Laden bei eingekuppelter Kupplung) in dem Rollbetrieb (zum Beispiel Rollbetrieb, Fahren im Leerlauf) durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße (zum Beispiel auf einer ebenen Straße ohne Steigung) und einer ansteigenden Straße (zum Beispiel bergauf) fährt. Ferner kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um das Schaltmuster in das Normalschaltmuster zu wechseln (zum Beispiel einzustellen) und das Schaltmuster in das Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster zu wechseln (zum Beispiel einzustellen), wenn eine Katalysatortemperatur des Katalysators 19 gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte (zum Beispiel vorbestimmte) Temperatur ist.
  • Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in dem Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Leerzustand) ist, kann eine Teillast, die von dem Verbrennungsmotor 10 in dem HEV-Modus erzeugt wird, kurzzeitig in der Batterie 70 mittels des Antriebselektromotors 50 in dem HEV-Modus gespeichert werden, und die elektrischen Lader 31, 32 und die elektronischen Komponenten können mit der Energie betrieben werden, die kurzzeitig in der Batterie 70 gespeichert wird/ist. Andererseits, wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 70 in dem kritischen Niederbereich (zum Beispiel Niederzustand, Leerzustand) ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 ebenso konfiguriert sein, um das Fahrzeug zu betreiben, dass es in dem HEV-Modus fährt.
  • Wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Hochdrehmomentbereich in dem HEV-Modus ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 auf die Volllastmaximalkennlinie eingestellt werden, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner (zum Beispiel geringer) als der Hochdrehmomentbereich ist, kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 10 auf die optimale Betriebskennlinie (OOL) eingestellt werden. Wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs der HEV-Modus ist, kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um einen Betriebsmodus (zum Beispiel den seriellen Modus, den parallelen Modus, oder den Einzelmodus) der elektrischen Lader 31, 32 einzustellen (zum Beispiel zu ermitteln), bei dem eine Leistungseffizienz der beiden elektrischen Lader 31, 32 maximal wird/ist, und zu verursachen, dass eine Leistung, die in der Batterie 70 gespeichert ist (zum Beispiel mit der die Batterie 70 geladen wird/ist), auf ein angemessenes Level (zum Beispiel Pegel) entladen wird, um eine Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors 10 zu maximieren.
  • So wie in der 11 veranschaulicht ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Hochdrehmomentbereich kleiner (zum Beispiel geringer) als die Volllastmaximalkennlinie ist, kann ein Unterschied zwischen der Drehmomentanforderung des Fahrers und dem Drehmoment bei der Volllastmaximalkennlinie als Energie mittels des Antriebselektromotors 50 oder des HSGs 40 erzeugt werden, und in der Batterie 70 gespeichert werden. Ferner, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich kleiner (zum Beispiel geringer) als das Drehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt ist, kann ein Unterschied zwischen einem Ausgangsdrehmoment bei dem optimalen Betriebspunkt und der Drehmomentanforderung des Fahrers als Energie mittels des Antriebselektromotors 50 oder des HSGs 40 erzeugt werden und in der Batterie 70 gespeichert werden. Die Verriegelungsladung in dem Rollbetrieb (zum Beispiel Rollzustand, Fahren im Leerlauf) kann kontinuierlich (zum Beispiel fortlaufend) durchgeführt werden.
  • Ferner kann die Steuerungsvorrichtung 90 konfiguriert sein, um das Schaltmuster in das Normalschaltmuster zu wechseln und das Schaltmuster in das Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster zu wechseln, wenn eine Katalysatortemperatur des Katalysators 19 gleich (zum Beispiel ungefähr gleich) oder höher (zum Beispiel größer) als eine vordefinierte (zum Beispiel vorbestimmte) Temperatur ist. Während die Erfindung in Verbindung damit beschrieben wurde, was gegenwärtig als zweckmäßige, beispielhafte Ausführungsformen angesehen wird, ist es zu verstehen, dass die Erfindung/Offenbarung nicht auf die (hierin) offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil ist sie dazu gedacht, diverse Modifikationen und äquivalente Abwandlungen abzudecken, die im Umfang der angehängten Ansprüchen enthalten sein können.
  • Bezugszeichenliste
    • 10:
    Verbrennungsmotor
    11:
    Brennkammer
    13:
    Ansaugkrümmer
    14:
    Drosselklappe
    15:
    Abgaskrümmer
    17:
    Abgasleitung
    19:
    Katalysator
    21:
    Erste Ansaugleitung
    22:
    Zweite Ansaugleitung
    23:
    Verbindungsleitung
    24:
    Hauptansaugleitung
    25:
    Erstes Einlassventil
    26:
    Zweites Einlassventil
    27:
    Verbindungsventil
    29:
    Luftfilter
    31:
    Erster elektrischer Lader
    32:
    Zweiter elektrischer Lader
    35:
    Hilfsladeluftkühler
    36:
    Hauptladeluftkühler
    40:
    Hybrid-Startergenerator
    50:
    Antriebselektromotor
    60:
    Kupplung
    70:
    Batterie
    80:
    Getriebe
    90:
    Steuerungsvorrichtung
    100:
    Gaspedalsensor
    110:
    Batteriemanagementsystem

Claims (16)

  1. Vorrichtung zum Steuern eines Hybridfahrzeugs, aufweisend: einen Verbrennungsmotor (10), der konfiguriert ist, um Energie mittels einer Kraftstoffverbrennung zu erzeugen, einen Antriebselektromotor (50), der konfiguriert ist, um den Verbrennungsmotor (10) mit Energie zu unterstützen und wahlweise als ein Energieerzeuger zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, einen Hybrid-Startergenerator (40), der konfiguriert ist, um den Verbrennungsmotor (10) zu starten und wahlweise als ein Energieerzeuger zu arbeiten, um elektrische Energie zu erzeugen, eine Kupplung (60), die zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem Antriebselektromotor (50) angeordnet ist, eine Batterie (70), die konfiguriert ist, um den Antriebselektromotor (50) mit elektrischer Energie zu versorgen oder elektrische Energie zu speichern, die mittels des Antriebselektromotors (50) erzeugt wird, eine Abgasrückführungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um einen Teil eines Abgases, das von dem Verbrennungsmotor (10) ausgestoßen wird, dem Verbrennungsmotor (10) wiederzuzuführen, eine Mehrzahl von elektrischen Ladern (31, 32), die in einer Mehrzahl von Ansaugleitungen (21, 22) angeordnet sind, in denen Außenluft, die Brennkammern (11) des Verbrennungsmotors (10) zugeführt wird, jeweils strömt, und eine Steuerungsvorrichtung (90), die konfiguriert ist, um einen Fahrmodus eines Fahrzeugs mittels des Verbrennungsmotors (10) und des Antriebselektromotors (50), einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10), eine Verriegelungsladung mittels des Antriebselektromotors (50) und des Hybrid-Startergenerators (40), und ein Schaltmuster basierend auf einer Drehmomentanforderung eines Fahrers und einem Ladezustand der Batterie (70) variabel einzustellen und um einen Betriebsmodus, in dem ein Leistungsverbrauch der Mehrzahl von elektrischen Ladern (31, 32) minimiert wird, zu ermitteln.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem kritischen Hochbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Fahrmodus in einen Elektrofahrzeug-(EV)-Modus zu wechseln, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors (50) übersteigt, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Fahrmodus in einen Hybrid-Elektrofahrzeug-(HEV)-Modus einzustellen, wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) einzustellen, um ein Verbrennungsmotordrehmoment auszugeben, das um einen vordefinierten Bereich kleiner ist als das bei einer optimalen Betriebskennlinie, die sich auf einen optimalen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) bezieht, und ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster einzustellen, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster einzustellen.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Hochbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Fahrmodus in einen Elektrofahrzeug-(EV)-Modus einzustellen, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors (50) übersteigt, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Fahrmodus in einen Hybrid-Elektrofahrzeug-(HEV)-Modus einzustellen, wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, der sich auf einen optimalen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) bezieht, und ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster einzustellen, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster einzustellen.
  4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Normalentladebereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Fahrmodus einzustellen, um einen EV-Modus vor einem HEV-Modus zu priorisieren, wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um einen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, eine Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße fährt, und die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster einzustellen, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster einzustellen.
  5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Normalladebereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Fahrmodus einzustellen, um einen HEV-Modus vor einem EV-Modus zu priorisieren, in einem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine Abgasrückführungsmaximalkennlinie einzustellen, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner als der Hochdrehmomentbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, eine Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße und auf einer ansteigenden Straße fährt, und die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster zu wechseln, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster zu wechseln.
  6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Niederbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Fahrmodus in einen HEV-Modus einzustellen, in einem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine Teillastmaximalkennlinie einzustellen, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner als der Hochdrehmomentbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, eine Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug auf einer abfallenden Straße, auf einer flachen Straße und auf einer ansteigenden Straße fährt, und die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster einzustellen, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster zu wechseln.
  7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Niederbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Fahrmodus in einen HEV-Modus einzustellen, in einem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine Teillastmaximalkennlinie einzustellen, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner als der Hochdrehmomentbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, und, wenn das Fahrzeug unter einer Hochlastbedingung für einen vordefinierten Zeitraum oder länger fährt, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine Katalysatorschutzkennlinie einzustellen, eine Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße und auf einer ansteigenden Straße fährt, und die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster einzustellen, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster zu wechseln.
  8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem kritischen Niederbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Fahrmodus in einen HEV-Modus einzustellen, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine Volllastmaximalkennlinie einzustellen, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner als der Hochdrehmomentbereich ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie einzustellen, wenn das Fahrzeug stoppt, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um den Verbrennungsmotor (10) zu betreiben, um eine Leerlaufladung durchzuführen, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um kontinuierlich eine Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb durchzuführen, und die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um ein Schaltmuster als ein Normalschaltmuster einzustellen, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, die Steuerungsvorrichtung (90) konfiguriert ist, um das Schaltmuster als ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster einzustellen.
  9. Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs, aufweisend: Ermitteln, mittels einer Steuerungsvorrichtung (90), eines Ladezustands einer Batterie (70) und einer Drehmomentanforderung eines Fahrers (S10), und variables Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), eines Fahrmodus eines Fahrzeugs mittels des Verbrennungsmotors (10) und des Antriebselektromotors (50) eines Fahrzeugs, eines Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10), einer Verriegelungsladungsbedingung mittels des Antriebselektromotors (50) und eines Hybrid-Startergenerators (40), und eines Schaltmusters basierend auf der Drehmomentanforderung des Fahrers und dem Ladezustand der Batterie (70) (S20), und Ermitteln eines Betriebsmodus, in dem ein Leistungsverbrauch einer Mehrzahl von elektrischen Ladern (31, 32) minimiert ist.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, ferner aufweisend, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem kritischen Hochbereich ist, der Fahrmodus gesteuert wird, um ein Elektrofahrzeug-(EV)-Modus zu sein, und nur, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors (50) übersteigt, der Fahrmodus gesteuert wird, um ein Hybridelektrofahrzeug-(HEV)-Modus zu sein, wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) gesteuert wird, um ein Verbrennungsmotordrehmoment auszugeben, das um einen vordefinierten Bereich kleiner ist als eine optimale Betriebskennlinie, das bedeutet, ein optimaler Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10), ein Schaltmuster wird in ein Normalschaltmuster eingestellt, und nur, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, das Schaltmuster gesteuert wird, um ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster zu sein.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Hochbereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Fahrmodus in einen EV-Modus, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers ein Maximaldrehmoment des Antriebselektromotors (50) übersteigt, Einstellen des Fahrmodus in einen HEV-Modus, wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), eines Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie, die sich auf einen optimalen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) bezieht, und Einstellen eines Schaltmusters in ein Normalschaltmuster, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, Wechseln des Schaltmusters in ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster.
  12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, ferner aufweisend, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Normalentladebereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Fahrmodus, um einen EV-Modus vor einem HEV-Modus zu priorisieren, wenn der Fahrmodus der HEV-Modus ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), eines Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie, Durchführen einer Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb, wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße fährt, und Einstellen eines Schaltmusters in ein Normalschaltmuster, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, Einstellen das Schaltmusters in ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster.
  13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, ferner aufweisend, wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Normalladebereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Fahrmodus, um einen HEV-Modus vor einem EV-Modus zu priorisieren, in einem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine Abgasrückführungsmaximalkennlinie, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in dem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner als der Hochdrehmomentbereich ist, Einstellen des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimalen Betriebskennlinie, Durchführen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), einer Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße und auf einer ansteigenden Straße fährt, und Einstellen eines Schaltmusters in ein Normalschaltmuster, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, Einstellen des Schaltmusters in ein Katalysatorschutz-Normalschaltmuster.
  14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, ferner aufweisend: wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Niederbereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Fahrmodus in einen HEV-Modus, in einem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine Teillastmaximalkennlinie, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner als der Hochdrehmomentbereich ist, Einstellen des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie, Durchführen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), einer Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb, wenn das Fahrzeug auf einer abfallenden Straße, auf einer flachen Straße und auf einer ansteigenden Straße fährt, und Einstellen eines Schaltmusters in ein Normalschaltmuster, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, Einstellen des Schaltmusters in ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster.
  15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, ferner aufweisend: wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem Niederbereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Fahrmodus in einen HEV-Modus, in einem Fall, bei dem der Fahrmodus der HEV-Modus ist, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine Teillastmaximalkennlinie, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner als der Hochdrehmomentbereich ist, Einstellen des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie, und, wenn das Fahrzeug unter einer Hochlastbedingung für einen vordefinierten Zeitraum oder länger fährt, Einstellen des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine Katalysatorsch utzken n lin ie, Durchführen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), einer Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb, wenn das Fahrzeug auf einer flachen Straße und auf einer ansteigenden Straße fährt, und Einstellen eines Schaltmusters in ein Normalschaltmuster, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, Einstellen des Schaltmusters in ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster.
  16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15, ferner aufweisend: wenn der Ladezustand der Batterie (70) in einem kritischen Niederbereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Fahrmodus in einen HEV-Modus, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Hochdrehmomentbereich ist, Einstellen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), des Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (10) auf eine Volllastmaximalkennlinie, und, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers in einem Niederdrehmomentbereich ist, der kleiner als der Hochdrehmomentbereich ist, Einstellen des Betriebspunkts des Verbrennungsmotors (10) auf eine optimale Betriebskennlinie, wenn das Fahrzeug stoppt, Durchführen, mittels der Steuerungsvorrichtung (90), eines Leerlaufladens mittels Betreibens des Verbrennungsmotors (10), Einstellen einer Verriegelungsladung in einem Rollbetrieb, um kontinuierlich durchgeführt zu werden, und Einstellen eines Schaltmusters als ein Normalschaltmuster, und, wenn eine Katalysatortemperatur eines Katalysators (19) gleich oder höher als eine vordefinierte Temperatur ist, Einstellen des Schaltmusters in ein Katalysatorschutz-Nieder-Schaltmuster.
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