DE102020120926A1 - Hybridfahrzeug - Google Patents

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DE102020120926A1
DE102020120926A1 DE102020120926.6A DE102020120926A DE102020120926A1 DE 102020120926 A1 DE102020120926 A1 DE 102020120926A1 DE 102020120926 A DE102020120926 A DE 102020120926A DE 102020120926 A1 DE102020120926 A1 DE 102020120926A1
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Germany
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electric
electric charger
internal combustion
combustion engine
supplied
Prior art date
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Pending
Application number
DE102020120926.6A
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English (en)
Inventor
Buhm Joo Suh
Dong Hee Han
Jinkuk Cho
Kwanhee Lee
Sungchan Na
Yeongseop Park
Jihyun Park
Seungwoo Hong
Yong Kak Choi
Hyunjin Kang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Hyundai Motor Co
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    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/442—Series-parallel switching type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/11—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand using model predictive control [MPC] strategies, i.e. control methods based on models predicting performance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Hybridfahrzeug, welches aufweisen kann: einen Verbrennungsmotor (10), einen Antriebsmotor (110), welcher ein Antriebsmoment des Verbrennungsmotors (10) unterstützt, eine Verbrennungsmotor-Kupplung, welche selektiv Leistung zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem Antriebsmotor (110) liefert, ein erstes Einlassventil (27), welches in einer ersten Einlassleitung (20) angeordnet ist, ein zweites Einlassventil (37), welches in einer zweiten Einlassleitung (30) angeordnet ist, einen ersten elektrischen Lader (25), welcher in der ersten Einlassleitung (20) angeordnet ist, einen zweiten elektrischen Lader (35), welcher in der zweiten Einlassleitung (30) angeordnet ist, ein Verbindungsventil (47), welches in einer Verbindungsleitung (40) zum Verbinden der ersten Einlassleitung (20) und der zweiten Einlassleitung (30) angeordnet ist, und eine Steuereinheit (90), welche einen Betriebsmodus aus einer Mehrzahl von Betriebsmodi des ersten und des zweiten elektrischen Laders (25, 35) basierend auf einem Druckverhältnis und einer Flussrate der Einlassluft, welche mittels jedes des ersten und des zweiten elektrischen Laders (25, 35) zugeführt wird, ermittelt.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung/Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung/Erfindung ein Hybridfahrzeug, welches einen Hohes-Kompressionsverhältnis-Verbrennungsmotor realisieren kann und eine Antriebseffizienz eines elektrischen Laders verbessern kann.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche die vorliegende Offenbarung/Erfindung betreffen, und sollen keinen Stand der Technik bilden.
  • Ein Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Leistungsquellen verwendet, und bezieht sich im Allgemeinen auf ein Hybrid-Elektrofahrzeug, welches unter Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors angetrieben wird. Ein Hybrid-Elektrofahrzeug kann verschiedene Strukturen unter Verwendung von zwei oder mehr Leistungsquellen, welche einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor aufweisen, bilden.
  • Der Verbrennungsmotor, welcher bei dem Hybridfahrzeug verwendet wird, mischt Luft und Kraftstoff adäquat und erzeugt Antriebsleistung mittels Verbrennens des gemischten Gases, und der Elektromotor unterstützt die Leistung des Verbrennungsmotors, falls gewünscht.
  • Um die gewünschte Ausgabeleistung und Verbrennungseffizienz zu erlangen, sollte dem Verbrennungsmotor ausreichend Luft zugeführt werden. Dafür wird ein Turbolader verwendet, um die Verbrennungseffizienz zu erhöhen und dem Verbrennungsmotor ausreichend Luft zuzuführen.
  • Im Allgemeinen wird eine Turbine des Turboladers gedreht mittels des Drucks von Abgas, welches von Verbrennungsmotor ausgegeben wird, komprimiert ein Kompressor des Turboladers Frischluft, welche von außen hineinströmt, und die komprimierte Luft wird einem Zylinder des Verbrennungsmotors zugeführt. Der Turbolader wurde bei den meisten Diesel-Verbrennungsmotoren verwendet und wurde kürzlich bei Benzin-Verbrennungsmotoren verwendet.
  • Als ein weiteres Beispiel gibt es einen elektrischen Lader, welcher Außenluft unter Verwendung eines Kompressors, welcher mittels eines Elektromotors betrieben wird, komprimiert. Weil der elektrische Lader mittels des Elektromotors betrieben wird, gibt es ein kleines Turboloch. Der elektrische Lader führt dem Zylinder hauptsächlich in einem Niedrige-Drehzahl- und Niedrige-Last-Bereich komprimierte Luft zu.
  • Wir haben entdeckt, dass der Turbolader (nachfolgend als ein „mechanischer Turbolader“ bezeichnet), welcher mittels eines Abgases betrieben wird, eine niedrige Reaktionsfreudigkeit hat, und es gibt ein Problem beim Realisieren eines Verbrennungsmotors, welcher ein hohes Kompressionsverhältnis hat, aufgrund von hohem Gegendruck. Ebenso, weil der Turbolader einem Hochtemperatur-Abgas (d.h. 700 Grad Celsius) ausgesetzt ist, sind Gestaltungskosten von peripheren Teilen des Turboladers erhöht.
  • Darüber hinaus, weil die Elektromotor-Ausgabe des elektrischen Laders beschränkt ist, ist der Verstärkungsbereich mittels des elektrischen Laders auf einen Niedrige-Drehzahl- und einen Mittlere-Drehzahl-Bereich beschränkt. Ferner wird elektrische Energie verlangt, um den elektrischen Lader zu betreiben, und die Kompressionsarbeit des Verbrennungsmotors gemäß der Kapazität des elektrischen Laders ist beschränkt.
  • Die obigen Informationen, welche in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbart sind, dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrundes der vorliegenden Offenbarung/Erfindung und können daher Informationen enthalten, welche nicht den Stand der Technik bilden, welcher einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
  • ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Offenbarung/Erfindung stellt ein Hybridfahrzeug bereit, welches ein Leistungsverhalten (z.B. eine Leistung) des Hybridfahrzeugs mittels Verwendens eines elektrischen Laders (z.B. eines elektrischen Kompressors) und die Kraftstoffeffizienz in einem Mittlere-Last- und einem Hohe-Last-Bereich verbessern kann.
  • In einer Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann ein Hybridfahrzeug aufweisen: einen Verbrennungsmotor, welcher eine Mehrzahl von Zylindern aufweist, welche ein Antriebsmoment (z.B. Antriebsdrehmoment, z.B. Fahrmoment, z.B. Fahrdrehmoment) mittels eines Verbrennens von Kraftstoff erzeugen, einen Antriebsmotor (z.B. einen Antriebselektromotor, z.B. einen Fahrmotor, z.B. einen Fahrelektromotor), welcher ein Antriebsmoment (z.B. Antriebsdrehmoment, z.B. Fahrmoment, z.B. Fahrdrehmoment) durch elektrische Energie, welche von einer Batterie zugeführt wird, erzeugt und das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors unterstützt (z.B. unterstützend zu dem Antriebsmoment des Verbrennungsmotors wirkt), eine Verbrennungsmotor-Kupplung, welche zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsmotor bereitgestellt ist und welche eingerichtet ist, um den Verbrennungsmotor mit dem Antriebsmotor selektiv zu verbinden, ein erstes Einlassventil, welches in einer ersten Einlassleitung angeordnet ist, in welcher Einlassluft, welche einer Verbrennungskammer zugeführt wird, strömt, ein zweites Einlassventil, welches in einer zweiten Einlassleitung angeordnet ist, in welcher Einlassluft, welche der Verbrennungskammer zugeführt wird, strömt, einen ersten elektrischen Lader (z.B. einen ersten elektrischen Kompressor), welcher in der ersten Einlassleitung angeordnet ist, einen zweiten elektrischen Lader (z.B. einen zweiten elektrischen Kompressor), welcher in der zweiten Einlassleitung angeordnet ist, ein Verbindungsventil (z.B. ein Umgehungsventil), welches in einer Verbindungsleitung (z.B. einer Umgehungsleitung) zum Verbinden der ersten Einlassleitung und der zweiten Einlassleitung angeordnet ist, und eine Steuereinheit, welche einen Betriebsmodus aus einer Mehrzahl von Betriebsmodi des ersten und des zweiten elektrischen Laders basierend auf einem Druckverhältnis und einer Flussrate der Einlassluft, welche mittels jedes (z.B. mittels eines jeweiligen) des ersten und des zweiten elektrischen Laders zugeführt wird, ermittelt.
  • Die Mehrzahl von Betriebsmodi kann einen Einzelmodus, einen Seriellmodus oder einen Parallelmodus aufweisen. Im Einzelnen kann der Einzelmodus ein Modus sein, in welchem Einlassluft, welche mittels eines (z.B. mittels nur eines, z.B. mittels genau eines) des ersten und des zweiten elektrischen Laders komprimiert wird, der Verbrennungskammer zugeführt wird, kann der Seriellmodus ein Modus sein, in welchem Einlassluft, hintereinander (z.B. nacheinander, z.B. der Reihe nach, z.B. der Reihe nach in der folgenden Reihenfolge) mittels des ersten elektrischen Laders und des zweiten elektrischen Laders komprimiert und der Verbrennungskammer zugeführt wird, und kann der Parallelmodus ein Modus sein, in welchem Einlassluft, welche parallel in zugeordneter Weise mittels des ersten elektrischen Laders und mittels des zweiten elektrischen Laders komprimiert wird, der Verbrennungskammer zugeführt wird.
  • Die Steuereinheit kann den ersten und den zweiten elektrischen Lader steuern, um im Seriellmodus betrieben zu werden (z.B. sodass diese im Seriellmodus betrieben werden), wenn das Druckverhältnis, welches mittels eines des ersten und des zweiten elektrischen Laders zugeführt wird, einen Ladedruck (z.B. einen Verstärkungsdruck) in der Verbrennungskammer, um den Verbrennungsmotor innerhalb eines Optimale-Effizienz-Betriebsbereichs zu betreiben, nicht erfüllt.
  • Die Steuereinheit kann den ersten und den zweiten elektrischen Lader steuern, um im Parallelmodus betrieben zu werden (z.B. sodass diese im Parallelmodus betrieben werden), wenn die Flussrate der Einlassluft, welche mittels eines des ersten und des zweiten elektrischen Laders zugeführt wird, eine Flussrate der Einlassluft in die Verbrennungskammer (hinein), um den Verbrennungsmotor innerhalb eines Optimale-Effizienz-Betriebsbereichs zu betreiben, nicht erfüllt.
  • Im Einzelmodus kann die Steuereinheit das zweite Einlassventil und das Verbindungsventil steuern, um geschlossen zu sein/werden, (kann die Steuereinheit) den zweiten elektrischen Lader steuern, um gestoppt zu sein/werden, (kann die Steuereinheit) das erste Einlassventil steuern, um geöffnet zu sein/werden, und (kann die Steuereinheit) den ersten elektrischen Lader steuern, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass die Einlassluft, welche mittels des ersten elektrischen Laders komprimiert wird, der Verbrennungskammer zugeführt wird, oder kann die Steuereinheit das erste Einlassventil und das Verbindungsventil steuern, um geschlossen zu sein/werden, (kann die Steuereinheit) den ersten elektrischen Lader steuern, um gestoppt zu sein/werden (z.B. um ausgeschaltet zu sein/werden), (kann die Steuereinheit) das zweite Einlassventil steuern, um geöffnet zu sein/werden, und (kann die Steuereinheit) den zweiten elektrischen Lader steuern, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass die Einlassluft, welche mittels des zweiten elektrischen Laders komprimiert wird, der Verbrennungskammer zugeführt wird.
  • Im Seriellmodus kann die Steuereinheit das erste Einlassventil und das zweite Einlassventil steuern, um geschlossen zu sein/werden, (kann die Steuereinheit) das Verbindungsventil steuern, um geöffnet zu sein/werden, und (kann die Steuereinheit) den ersten elektrischen Lader und den zweiten elektrischen Lader steuern, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass die Einlassluft, welche mittels des ersten und des zweiten elektrischen Laders doppelt komprimiert wird, der Verbrennungskammer zugeführt wird.
  • Im Parallelmodus kann die Steuereinheit das Verbindungsventil steuern, um geschlossen zu sein/werden, (kann die Steuereinheit) das erste Einlassventil und das zweite Einlassventil steuern, um geöffnet zu sein/werden, und (kann die Steuereinheit) den ersten elektrischen Lader und den zweiten elektrischen Lader steuern, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass die Einlassluft, welche mittels jedes (z.B. mittels eines jeweiligen) des ersten und des zweiten elektrischen Laders komprimiert wird, der Verbrennungskammer separat zugeführt wird.
  • Das erste Einlassventil kann an (z.B. bei) einem stromabwärtigen Abschnitt des ersten elektrischen Laders (z.B. an/bei einem Abschnitt (der ersten Einlassleitung), welcher stromabwärts zum ersten elektrischen Lader gelegen ist) angeordnet sein und das zweite Einlassventil kann an (z.B. bei) einem stromaufwärtigen Abschnitt des zweiten elektrischen Laders (z.B. an/bei einem Abschnitt (der zweiten Einlassleitung), welcher stromaufwärts zum zweiten elektrischen Lader gelegen ist) angeordnet sein.
  • Das Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann ferner einen Haupt-Ladeluftkühler aufweisen, welcher in einer Haupt-Einlassleitung angeordnet ist, in welcher die erste Einlassleitung und die zweite Einlassleitung zusammengeführt sind (z.B. in welcher die erste Einlassleitung und die zweite Einlassleitung zusammenlaufen, z.B. in welcher die erste Einlassleitung und die zweite Einlassleitung verbunden sind, z.B. welche die erste Einlassleitung und die zweite Einlassleitung verbindet, z.B. welche die erste Einlassleitung und die zweite Einlassleitung zusammenführt).
  • Das Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann ferner einen ergänzenden Ladeluftkühler (z.B. einen Zusatz-Ladeluftkühler) aufweisen, welcher in der Verbindungsleitung angeordnet ist.
  • Gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird ein neuer Verbrennungsmotor, in welchem zwei Einlassleitungen, welche dem Verbrennungsmotor Außenluft (z.B. Luft von außen) zuführen, bereitgestellt sind und elektrische Lader bei (z.B. an) jeder (z.B. einer jeweiligen) Einlassleitung installiert sind, bei einem Hybridfahrzeug verwendet, sodass ein hohes Kompressionsverhältnis realisiert werden kann und die Steuerung-Reaktionsfreudigkeit (z.B. die Steuerung-Ansprechbarkeit) verbessert werden kann mittels Verwendens eines neuen Verbrennungsmotorsystems bei einem Hybridfahrzeug.
  • Und mittels Verwendens des Neues-Konzept-Aufladen-Systems (z.B. des Neues-Konzept-Kompressoraufladen-Systems) für Hybridfahrzeuge kann eine Verbrennungsmotor-Ausgabe von Hybridfahrzeugen verbessert sein/werden und kann eine Kraftstoffeffizienz in einem Mittlere-Last-Bereich und einem Hohe-Last-Bereich verbessert sein/werden.
  • Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden aus der Beschreibung, welche hierin bereitgestellt ist, ersichtlich. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und spezifische Beispiele nur für Darstellungszwecke gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu beschränken.
  • Figurenliste
  • Damit die Offenbarung/Erfindung gut verstanden werden kann, werden jetzt verschiedene Formen (z.B. Ausführungsformen) davon beschrieben, welche als Beispiel gegeben sind, wobei Bezug genommen wird auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen:
    • 1 eine schematische Ansicht ist, welche ein Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung darstellt,
    • 2 eine schematische Ansicht ist, welche ein Verbrennungsmotorsystem darstellt, welches bei einem Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet wird,
    • 3 ein Blockdiagramm ist, welches ein Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung darstellt,
    • 4 eine schematische Ansicht ist, welche einen Betrieb eines Verbrennungsmotorsystems in einem Einzelmodus darstellt, wie er bei einem Hybridfahrzeug in einer Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet wird,
    • 5 eine schematische Ansicht ist, welche einen Betrieb eines Verbrennungsmotorsystems in einem Seriellmodus darstellt, wie er bei einem Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet wird,
    • 6 eine schematische Ansicht ist, welche einen Betrieb eines Verbrennungsmotorsystems in einem Parallelmodus darstellt, wie er bei einem Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet wird,
    • 7 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung darstellt,
    • 8 ein Graph ist, welcher einen Betriebsbereich des Verbrennungsmotorsystem darstellt, welches bei einem Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet wird, und
    • 9 und 10 Graphen sind, welche einen Betriebspunkt eines elektrischen Laders gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung darstellen.
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen sind nur für Darstellungszwecke und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung hat lediglich exemplarischen Charakter und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung/Erfindung, eine Anwendung (davon) oder Verwendungen (davon) zu beschränken. Es ist zu verstehen, dass über die Zeichnungen hinweg korrespondierende Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende Teile und Merkmale kennzeichnen.
  • Die vorliegende Offenbarung/Erfindung wird nachfolgend vollständiger mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen Formen (z.B. Ausführungsformen) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung gezeigt sind. Wie ein Fachmann realisieren wird, können die beschriebenen Formen (z.B. Ausführungsformen) auf verschiedene Weisen modifiziert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abzuweichen.
  • Beim Beschreiben der vorliegenden Offenbarung/Erfindung werden Teile, welche nicht mit der Beschreibung zusammenhängen, weggelassen.
  • Darüber hinaus sind die Größe und Dicke von jeder Konfiguration, welche in den Zeichnungen gezeigt ist, willkürlich gezeigt zum besseren Verständnis und für die Einfachheit der Beschreibung, aber die vorliegende Offenbarung/Erfindung ist nicht darauf beschränkt. In den Zeichnungen ist die Dicke von Schichten, Filmen, Paneelen, Bereichen, etc. zur Klarheit übertrieben.
  • Hierin wird ein Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung darstellt. 2 ist eine schematische Ansicht, welche ein Verbrennungsmotorsystem darstellt, welches bei einem Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung verwendet wird. Und 3 ist ein Blockdiagram, welches ein Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung darstellt.
  • Wie in 1 gezeigt, ist ein Hybridfahrzeug gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Leistungsquellen verwendet, und bezieht sich auf ein Hybrid-Elektrofahrzeug, welches unter Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors angetrieben wird.
  • Das Hybridfahrzeug verwendet einen TMED(Am-Getriebe-montierte-elektrische-Vorrichtung, von engl. „Transmission Mounted Electric Device“)-Typ-Antriebsstrang, in welchem ein Antriebsmotor 110, ein Getriebe 130 und eine Antriebswelle in Reihe (miteinander) verbunden sind.
  • Der Verbrennungsmotor kann eine Mehrzahl von Verbrennungskammern aufweisen, welche Antriebsmoment mittels eines Verbrennens von Kraftstoff erzeugen.
  • Der Antriebsmotor 110 kann Antriebsmoment erzeugen durch Leistung, welche von einer Batterie 150 zugeführt wird, und (kann) die Verbrennungsmotor-Ausgabe unterstützen (z.B. kann er unterstützend zur Verbrennungsmotor-Ausgabe wirken). Der Antriebsmotor 110 kann selektiv als ein Generator arbeiten (z.B. wirken) und (dann) die Batterie 150 aufladen.
  • Darüber hinaus ist eine Verbrennungsmotor-Kupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angeordnet, und das Hybrid-Elektrofahrzeug wird in einem Elektrofahrzeug(EV, von engl. „electric vehicle“)-Modus oder in einem Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV, von engl. „hybrid electric vehicle“)-Modus angetrieben (z.B. gefahren), abhängig davon, ob die Verbrennungsmotor-Kupplung im Eingriff (z.B. geschlossen, z.B. kraftschlüssig, z.B. verbunden) ist.
  • Wenn ein Antriebsmodus des Hybridfahrzeugs weiter unterteilt (z.B. untergliedert) wird, (dann) kann der Antriebsmodus des Hybridfahrzeugs in einen HEV-Modus, einen EV-Modus und einen Auflademodus (z.B. einen Batterie-Aufladen-Modus) unterteilt werden.
  • Der HEV-Modus ist ein Modus, in welchem das Fahrzeug mittels eines Antriebsmoments des Antriebsmotors und des Verbrennungsmotors angetrieben wird. In diesem Fall ist (dann) die Verbrennungsmotor-Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsmotor 110 in Eingriff und das Fahrzeug wird (dann) mittels des Antriebsmoments des Antriebsmotors und des Verbrennungsmotors angetrieben.
  • Der EV-Modus ist ein Modus, in welchem ein Fahrzeug nur mittels eines Antriebsmoments eines Antriebsmotors angetrieben wird. In diesem Fall ist (dann) die Verbrennungsmotor-Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsmotor 110 außer Eingriff (z.B. getrennt, z.B. getrennt) und ein Betrieb des Verbrennungsmotors ist gestoppt, und das Fahrzeug wird nur mittels des Antriebsmoments des Antriebsmotors angetrieben.
  • Der Auflademodus ist ein Modus, in welchem ein Fahrzeug nur mittels eines Antriebsmoments eines Antriebsmotors angetrieben wird. Gleichzeitig verbleibt der Verbrennungsmotor im Leerlauf-Zustand und die Batterie 150 wird durch einen integrierten Startergenerator (ISG, von engl. „integrated starter-generator“) 16 aufgeladen. Strenggenommen ist die Auflademodus eine Art des EV-Modus.
  • Der integrierte Startergenerator (ISG) kann den Verbrennungsmotor starten (z.B. anlassen) und kann die Batterie 150 aufladen, indem er selektiv als ein Generator betrieben wird (z.B. indem er selektiv als Generator wirkt).
  • Bezugnehmend auf 2 wird dem Zylinder 11 des Verbrennungsmotors 10 Einlassluft zugeführt, indem sie eine Mehrzahl von Einlassleitungen durchläuft, und Abgas, welches vom Zylinder 11 ausgegeben wird, wird nach außen ausgegeben durch einen Abgaskrümmer 17 und eine Abgasleitung. In diesem Fall ist (dann) ein Katalysator 70 in der Abgasleitung angeordnet.
  • Die Mehrzahl von Einlassleitungen weisen eine erste Einlassleitung 20 und eine zweite Einlassleitung 30 auf, in welchen äußere Luft (z.B. Außenluft, z.B. von außen stammende Luft) strömt, welche den Zylindern 11 zugeführt wird. Indes ist dies nicht beschränkend.
  • Eine Verbindungsleitung 40, welche die erste Einlassleitung 20 und die zweite Einlassleitung 30 verbindet, ist zwischen der ersten Einlassleitung 20 und der zweiten Einlassleitung 30 angeordnet. Das heißt, die Verbindungleitung 40 ist von der ersten Einlassleitung 20 abgezweigt (z.B. zweigt die Verbindungleitung 40 von der ersten Einlassleitung 20 ab) und mündet in die zweite Einlassleitung 30 (z.B. ist die Verbindungsleitung 40 mit der zweiten Verbindungsleitung 30 verbunden).
  • Die elektrischen Lader 25, 35, welche in zugeordneter Weise in der ersten Einlassleitung 20 und der zweiten Einlassleitung 30 angeordnet sind, sind für das Zuführen von komprimierter Luft zu den Zylindern (z.B. dienen dem Zuführen von komprimierter Luft zu den Zylindern). Und der elektrische Lader weist einen Motor (z.B. einen Elektromotor) und einen elektrischen Kompressor auf. Die elektrischen Kompressoren werden mittels des (jeweiligen) Motors betrieben (z.B. angetrieben) und komprimieren Einlassluft, und die komprimierte Einlassluft wird den Zylindern 11 zugeführt.
  • Ein erstes Einlassventil 27 ist in der ersten Einlassleitung 20 angeordnet. Das erste Einlassventil 27 kann in einem stromabwärtigen Abschnitt des ersten elektrischen Laders 25 (z.B. in einem Abschnitt, welcher stromabwärts zum ersten elektrischen Lader 25 gelegen ist), welcher in der ersten Einlassleitung 20 angeordnet ist, angeordnet sein. Die Einlassluftmenge (z.B. die Menge an Einlassluft), welche durch die erste Einlassleitung 20 zugeführt wird, wird mittels Öffnens des ersten Einlassventils 27 eingestellt.
  • Ein zweites Einlassventil 37 ist in der zweiten Einlassleitung 30 angeordnet. Das zweite Einlassventil 37 kann in einem stromabwärtigen Abschnitt des zweiten elektrischen Laders 35 (z.B. in einem Abschnitt, welcher stromabwärts zum zweiten elektrischen Lader 35 gelegen ist), welcher in der zweiten Einlassleitung 30 angeordnet ist, angeordnet sein. Die Einlassluftmenge (z.B. die Menge an Einlassluft), welche durch die zweite Einlassleitung 30 zugeführt wird, wird mittels Öffnens des zweiten Einlassventils 37 eingestellt.
  • Die erste Einlassleitung 20 und die zweite Einlassleitung 30 sind in eine Haupt-Einlassleitung 50 zusammengeführt (z.B. münden die erste Einlassleitung 20 und die zweite Einlassleitung 30 in eine Haupt-Einlassleitung 50) und ein Haupt-Ladeluftkühler 54 ist in der Haupt-Einlassleitung 50 angeordnet. Aufgeladene Luft, welche mittels der elektrischen Lader komprimiert ist/wird, wird mittels des Haupt-Ladeluftkühlers 54 gekühlt.
  • Ein Verbindungsventil (z.B. ein Umgehungsventil) 47 ist in der Verbindungsleitung (z.B. in der Umgehungsleitung) 40 angeordnet. Ein ergänzender Ladeluftkühler (z.B. ein Zusatz-Ladeluftkühler) 43 kann in der Verbindungsleitung 40 angeordnet sein. Aufgeladene Luft, welche mittels des ersten elektrischen Laders 25 komprimiert ist/wird, wird mittels des ergänzenden Ladeluftkühlers 43 gekühlt.
  • Ein Luft-Reiniger 52 zum Filtern von äußerer Luft (z.B. Außenluft) ist in einem Eingang (z.B. einem Einlass) der ersten Einlassleitung 20 und der zweiten Einlassleitung 30 angeordnet.
  • Äußere Luft (z.B. Außenluft), welche durch die erste Einlassleitung 20 und die zweite Einlassleitung 30 einströmt (z.B. hereinströmt), wird den Zylindern 11 durch einen Einlasskrümmer 13 zugeführt. Ein Drosselventil 15 ist in dem Einlasskrümmer 13 angeordnet und stellt die Luftmenge ein, welche dem Zylinder 11 zugeführt wird.
  • Das Verbrennungsmotorsystem gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung kann ferner aufweisen: einen Fahrinformationen-Detektor 80, welcher Fahrinformationen eines Fahrzeugs detektiert, und eine Steuereinheit 90, welche Betätigungen (z.B. den jeweiligen Betrieb) des Verbrennungsmotors, des Antriebsmotors 110, der Verbrennungsmotor-Kupplung, des ISG, des ersten Einlassventils 27, des zweiten Einlassventils 37, des Umgehungsventils 47, des ersten elektrischen Laders 25, des zweiten elektrischen Laders 35 und des Drosselventils 15 basierend auf den Fahrinformationen steuert.
  • Der Fahrinformationen-Detektor 80 detektiert die Fahrinformationen, welche ein Verbrennungsmotor-Moment (z.B. ein Verbrennungsmotor-Drehmoment), eine Verbrennungsmotor-Drehzahl und ein gewünschtes Moment (z.B. Drehmoment) eines Fahrers aufweisen. Die Fahrinformationen werden zu der Steuereinheit 90 übertragen.
  • Die Steuereinheit 90 kann als mindestens ein Prozessor bereitgestellt sein, welcher mittels eines vorbestimmten Programms arbeitet, und das vorbestimmte Programm führt jeden Schritt eines Verfahrens zum Steuern des Hybridfahrzeugs gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung aus.
  • Die Steuereinheit 90 ermittelt einen Antriebsbereich (z.B. einen Fahrbereich, z.B. einen Betriebsbereich) des Verbrennungsmotors basierend auf den Fahrinformationen, welche mittels des Fahrinformationen-Detektors 80 detektiert werden, und steuert die elektrischen Lader, um in einem Einzelmodus, einem Seriellmodus oder einem Parallelmodus betrieben zu werden, basierend auf dem Antriebsbereich des Verbrennungsmotors.
  • Der Einzelmodus ist ein Modus, in welchem dem Zylinder 11 Einlassluft mittels eines von einer Mehrzahl von elektrischen Ladern zugeführt wird. Bezugnehmend auf 4, im Einzelmodus steuert die Steuereinheit 90 das zweite Einlassventil 37 und das Verbindungsventil 47, um geschlossen zu sein/werden, (steuert die Steuereinheit 90) den zweiten elektrischen Lader 35, um gestoppt zu sein/werden (z.B. um ausgeschaltet zu sein/werden), (steuert die Steuereinheit 90) das erste Einlassventil 27, um geöffnet zu sein/werden, und (steuert die Steuereinheit 90) den ersten elektrischen Lader 25, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass Einlassluft mittels des ersten elektrischen Laders 25 komprimiert wird und dem Zylinder 11 zugeführt wird. In einem weiteren Fall steuert die Steuereinheit 90 das erste Einlassventil 27 und das Verbindungsventil 47, um geschlossen zu sein/werden, (steuert die Steuereinheit 90) den ersten elektrischen Lader 25, um gestoppt zu sein/werden (z.B. um ausgeschaltet zu sein/werden), (steuert die Steuereinheit 90) das zweite Einlassventil 37, um geöffnet zu sein/werden, und (steuert die Steuereinheit 90) den zweiten elektrischen Lader 35, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass Einlassluft mittels des zweiten elektrischen Laders 35 komprimiert wird und dem Zylinder 11 zugeführt wird.
  • Der Seriellmodus ist ein Modus, in welchem Luft doppelt komprimiert wird mittels des ersten elektrischen Laders 25 und des zweiten elektrischen Laders 35 und (dann) dem Zylinder 11 zugeführt wird. Das heißt, Einlassluft wird mittels des ersten elektrischen Laders 25 komprimiert und dann wird (die) Einlassluft, welche mittels des ersten elektrischen Laders 25 komprimiert wird (z.B. wurde), zusätzlich mittels des zweiten elektrischen Laders 35 komprimiert. Bezugnehmend auf 5, im Seriellmodus steuert die Steuereinheit 90 das erste Einlassventil 27 und das zweite Einlassventil 37, um geschlossen zu sein/werden, (steuert die Steuereinheit 90) das Verbindungsventil 47, um geöffnet zu sein/werden, und (steuert die Steuereinheit 90) den ersten elektrischen Lader 25 und den zweiten elektrischen Lader 35, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass Einlassluft mittels des ersten elektrischen Laders 25 und des zweiten elektrischen Laders 35 komprimiert wird und (dann) dem Zylinder 11 zugeführt wird.
  • Der Parallelmodus ist ein Modus, in welchem in zugeordneter Weise (z.B. jeweilig) Einlassluft, welche mit dem ersten elektrischen Lader 25 komprimiert wird, und Einlassluft, welche mittels des zweiten elektrischen Laders 25 komprimiert wird, (dann) dem Zylinder 11 zugeführt wird. Bezugnehmend auf 6, im Parallelmodus steuert die Steuereinheit 90 das Verbindungsventil 47, um geschlossen zu sein/werden, (steuert die Steuereinheit 90) das erste Einlassventil 27 und das zweite Einlassventil 37, um geöffnet zu sein/werden, und (steuert die Steuereinheit 90) den ersten elektrischen Lader 25 und den zweiten elektrischen Lader 35, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass Einlassluft, welche mittels des ersten elektrischen Laders 25 und des zweiten elektrischen Laders 35 komprimiert wird, (dann) in zugeordneter Weise (z.B. jeweilig) dem Zylinder 11 zugeführt wird.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß einer exemplarischen Form (z.B. Ausführungsform) der vorliegenden Offenbarung/Erfindung darstellt.
  • Wie in 7 gezeigt, in Schritt S10 detektiert der Fahrinformationen-Detektor 80 Fahrinformationen, welche eine Verbrennungsmotor-Drehzahl und ein Verbrennungsmotor-Moment (z.B. ein Verbrennungsmotor-Drehmoment) aufweisen, und die Fahrinformationen, welche mittels des Fahrinformationen-Detektors 80 detektiert werden, werden zu der Steuereinheit 90 übertragen.
  • In Schritt S20 ermittelt die Steuereinheit 90 einen Betriebsbereich des Verbrennungsmotors basierend auf den Fahrinformationen, welche mittels des Fahrinformationen-Detektors 80 detektiert werden. Bezugnehmend auf 8 kann der Betriebsbereich des Verbrennungsmotors aufgeteilt (z.B. unterteilt) werden in einen Niedrige-Drehzahl- und Niedrige-Last-Bereich, einen Niedrige-Drehzahl- und Hohe-Last-Bereich, einen Mittlere-Drehzahl- und Mittlere-Last-Bereich, einen Mittlere-Drehzahl- und Hohe-Last-Bereich, einen Hohe-Drehzahl- und Mittlere-Last-Bereich und einen Hohe-Drehzahl- und Hohe-Last-Bereich.
  • In Schritt S30 kann die Steuereinheit 90 den elektrischen Lader 25 steuern, um in einem Optimale-Effizienz-Betriebspunkt (oder einem Optimale-Effizienz-Betriebsbereich) betrieben zu werden, basierend auf dem Betriebsbereich des Verbrennungsmotors. Hier bedeutet der Optimale-Effizienz-Betriebspunkt (oder -bereich) einen Betriebspunkt oder -bereich, in welchem die Effizienz des Druckverhältnisses mittels jedes elektrischen Laders das Maximum ist mit Bezug auf eine Flussrate durch jeden (z.B. einen jeweiligen) elektrischen Lader. Der Elektrische-Energie-Verbrauch des elektrischen Laders bei dem Optimale-Effizienz-Betriebspunkt wird minimal.
  • Das heißt, die Steuereinheit kann einen Betriebsmodus des elektrischen Laders ermitteln, sodass das Druckverhältnis des elektrischen Laders in dem optimalen Betriebspunkt positioniert ist/wird (z.B. sodass sich das Druckverhältnis des elektrischen Laders in dem optimalen Betriebspunkt befindet). In diesem Fall sind (dann) die Flussrate und der Ladedruck der Einlassluft, welche der Verbrennungskammer durch den elektrischen Lader zugeführt wird, erfüllt, wenn das Druckverhältnis des elektrischen Laders innerhalb des optimalen Betriebspunkts ist.
  • Bezugnehmend auf 9, wenn der Antriebsbereich (z.B. Betriebsbereich) des Verbrennungsmotors ein Niedrige-Flussrate-Bereich ist, wie zum Beispiel der Niedrige-Drehzahl- und Niedrige-Last-Bereich, der Niedrige-Drehzahl- und Hohe-Last-Bereich oder der Mittlere-Drehzahl- und Hohe-Last-Bereich, (nachfolgend als ein „erster Antriebsbereich“ bezeichnet), (dann) kann es passieren, dass das Druckverhältnis des elektrischen Laders, um den Ladedruck, welcher der Verbrennungskammer zugeführt wird, zu erfüllen, von dem Optimale-Effizienz-Betriebspunkt (z.B. 1,4) abweicht. In diesem Fall, wenn der elektrische Lader im Einzelmodus arbeitet, (dann) weicht der elektrische Lader von dem Optimale-Effizienz-Betriebspunkt ab und verschlechtert dadurch die Energieverbrauch-Effizienz.
  • Indes, wenn der elektrische Lader mittels der Steuereinheit im Seriellmodus betrieben wird, (dann) können die beiden elektrischen Lader innerhalb des Optimale-Effizienz-Betriebspunkts in einem Zustand betrieben werden, in welchem die Flussrate, welche der Verbrennungskammer zugeführt wird, dieselbe ist wie die Flussrate im Einzelmodus. In diesem Fall kann (dann) das Druckverhältnis von jedem der elektrischen Lader etwa 1,18 sein, und weil die Einlassluft mittels der beiden elektrischen Lader, welche in dem Optimale-Effizienz-Betriebspunkt betrieben werden, doppelt komprimiert wird (z.B. wird die Einlassluft mittels des ersten elektrischen Laders komprimiert, (und) dann wird die (bereits) komprimierte Luft zusätzlich mittels des zweiten elektrischen Laders komprimiert), ist es möglich, das Druckverhältnis (von) 1,4 (1,18 * 1,18) zu treffen (z.B. zu erfüllen) und den Ladedruck der Einlassluft zu erfüllen. Dementsprechend wird der elektrische Lader innerhalb des Optimale-Effizienz-Betriebspunkt-Bereichs (z.B. innerhalb des Optimale-Effizienz-Betriebspunkts, z.B. innerhalb des Optimale-Effizienz-Betriebsbereichs) betrieben, um die Energieeffizienz zu verbessern.
  • In diesem Fall steuert die Steuereinheit 90 (dann) das erste Einlassventil 27 und das zweite Einlassventil 37, um geschlossen zu sein/werden, (steuert die Steuereinheit 90) das Verbindungsventil 47, um geöffnet zu sein/werden, und (steuert die Steuereinheit 90) den ersten elektrischen Lader 25 und den zweiten elektrischen Lader 35, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass die komprimierte Luft mittels der beiden elektrischen Lader (z.B. sodass die mittels der beiden elektrischen Lader komprimierte Luft) der Verbrennungskammer zugeführt wird.
  • Bezugnehmend auf 9, wenn der Antriebsbereich des Verbrennungsmotors ein Hohe-Drehzahl- und Mittlere-Last-Bereich und ein Hohe-Drehzahl- und Hohe-Last-Bereich ist (nachfolgend als ein „zweiter Antriebsbereich“ bezeichnet), (dann) kann es passieren, dass die Flussrate des elektrischen Laders, um die Flussrate der Einlassluft, welche der Verbrennungskammer zugeführt wird, zu erfüllen, von dem Optimale-Effizienz-Betriebspunkt (z.B. 0,09 m2/s, z.B. 0,09 m3/s) abweicht. In diesem Fall, wenn der elektrische Lader im Einzelmodus arbeitet, (dann) weicht der elektrische Lader von dem Optimale-Effizienz-Betriebspunkt ab und verschlechtert dadurch die E nerg ieverbrauch-Effizienz.
  • Indes, wenn der elektrische Lader mittels der Steuereinheit im Parallelmodus betrieben wird, (dann) können die beiden elektrischen Lader innerhalb des Optimale-Effizienz-Betriebspunkts in einem Zustand betrieben werden, in welchem das Druckverhältnis des elektrischen Laders dasselbe ist wie der Einzelmodus (z.B. dasselbe ist wie im Einzelmodus). In diesem Fall kann (dann) die Flussrate, welche der Verbrennungskammer mittels des elektrischen Laders zugeführt wird, etwa 0,045 m2/s (z.B. 0,045 m3/s) sein. Die aufgeladene Luft, welche mittels der beiden Lader, welche in dem Optimale-Effizienz-Betriebspunkt betrieben werden, komprimiert wird, kann die Flussrate (von) 0,09 m2/s (0,045 m2/s + 0,045 m2/s) (z.B. 0,09 m3/s (0,045 m3/s + 0,045 m3/s)), welche der Verbrennungskammer zugeführt wird, treffen (z.B. erfüllen). Dementsprechend wird der elektrische Lader innerhalb des Optimale-Effizienz-Betriebspunkt-Bereichs betrieben, um die Energieeffizienz zu verbessern.
  • In diesem Fall steuert die Steuereinheit 90 (dann) das Verbindungsventil 47, um geschlossen zu sein/werden, (steuert die Steuereinheit 90) das erste Einlassventil 27 und das zweite Einlassventil 37, um geöffnet zu sein/werden, und (steuert die Steuereinheit 90) den ersten elektrischen Lader 25 und den zweiten elektrischen Lader 25, um betrieben zu werden (z.B. um eingeschaltet zu sein/werden), sodass die komprimierte Luft mittels der beiden elektrischen Lader (z.B. die mittels der beiden elektrischen Lader komprimierte Luft) der Verbrennungskammer zugeführt wird.
  • Wenn die Flussrate und der Ladedruck, welche der Verbrennungskammer zuzuführen sind (z.B. zugeführt werden), mittels eines (z.B. des einen) Laders, welcher innerhalb des Optimale-Effizienz-Betriebspunkt-Bereichs betrieben wird, erfüllt werden, (dann) kann die Steuereinheit die elektrischen Lader steuern, um im Einzelmodus betrieben zu werden.
  • Obwohl diese vorliegende Offenbarung/Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als praktische Formen (z.B. Ausführungsformen) (davon) angesehen wird, ist es zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung/Erfindung nicht auf die offenbarten Formen (z.B. Ausführungsformen) beschränkt ist. Im Gegenteil ist es beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und abgewandelte Anordnungen, welche innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung/Erfindung enthalten sind, abzudecken.
  • Bezugszeichenliste
    • 10:
    Verbrennungsmotor
    11:
    Verbrennungskammer
    13:
    Einlasskrümmer
    15:
    Drosselventil
    16:
    Integrierter Starter-Generator
    17:
    Abgaskrümmer
    20:
    erste Einlassleitung
    25:
    erster elektrischer Lader
    27:
    erstes Einlassventil
    30:
    zweite Einlassleitung
    35:
    zweiter elektrischer Lader
    37:
    zweites Einlassventil
    40:
    Umgehungsleitung (z.B. Verbindungsleitung)
    43:
    ergänzender Ladeluftkühler
    47:
    Umgehungsventil (z.B. Verbindungsventil)
    50:
    Haupt-Einlassleitung
    52:
    Luft-Reiniger
    54:
    Haupt-Ladeluftkühler
    70:
    Katalysator
    80:
    Fahrinformationen-Detektor
    90:
    Steuereinheit
    110:
    Antriebsmotor
    130:
    Getriebe
    150:
    Batterie

Claims (11)

  1. Hybridfahrzeug, welches aufweist: einen Verbrennungsmotor (10), welcher eine Mehrzahl von Zylindern aufweist, welche eingerichtet sind, um ein Antriebsmoment mittels eines Verbrennens von Kraftstoff zu erzeugen, einen Antriebsmotor (110), welcher eingerichtet ist, um ein Antriebsmoment unter Verwendung von elektrischer Energie, welche von einer Batterie (150) zugeführt wird, zu erzeugen und das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors (10) zu unterstützen, eine Verbrennungsmotor-Kupplung, welche zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem Antriebsmotor (110) angeordnet ist und welche eingerichtet ist, um den Verbrennungsmotor (10) mit dem Antriebsmotor (110) selektiv zu verbinden, ein erstes Einlassventil (27), welches in einer ersten Einlassleitung (20) angeordnet ist, in welcher Einlassluft, welche einer Verbrennungskammer (11) zugeführt wird, strömt, ein zweites Einlassventil (37), welches in einer zweiten Einlassleitung (30) angeordnet ist, in welcher Einlassluft, welche der Verbrennungskammer (11) zugeführt wird, strömt, einen ersten elektrischen Lader (25), welcher in der ersten Einlassleitung (20) angeordnet ist, einen zweiten elektrischen Lader (35), welcher in der zweiten Einlassleitung (30) angeordnet ist, ein Verbindungsventil (47), welches in einer Verbindungsleitung (40) angeordnet ist, welche eingerichtet ist, um die erste Einlassleitung (20) mit der zweiten Einlassleitung (30) zu verbinden, und eine Steuereinheit (90), welche eingerichtet ist, um einen Betriebsmodus aus einer Mehrzahl von Betriebsmodi des ersten und des zweiten elektrischen Laders (25, 35) basierend auf einem Druckverhältnis und einer Flussrate der Einlassluft, welche mittels jedes des ersten und des zweiten elektrischen Laders (25, 35) zugeführt wird, zu ermitteln.
  2. Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Betriebsmodi einen Einzelmodus, einen Seriellmodus und einen Parallelmodus aufweist, und wobei: im Einzelmodus Einlassluft, welche mittels eines des ersten und des zweiten elektrischen Laders (25, 35) komprimiert wird, der Verbrennungskammer (11) zugeführt wird, im Seriellmodus Einlassluft, welche hintereinander mittels des ersten elektrischen Laders (25) und des zweiten elektrischen Laders (35) komprimiert wird, der Verbrennungskammer (11) zugeführt wird, und im Parallelmodus Einlassluft, welche parallel in zugeordneter Weise mittels des ersten elektrischen Laders (25) und mittels des zweiten elektrischen Laders (35) komprimiert wird, der Verbrennungskammer (11) zugeführt wird.
  3. Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (90) eingerichtet ist, um den ersten und den zweiten elektrischen Lader (25, 35) zu steuern, um im Seriellmodus betrieben zu werden, wenn das Druckverhältnis, welches mittels eines des ersten und des zweiten elektrischen Laders (25, 35) zugeführt wird, einen Ladedruck in der Verbrennungskammer (11), um den Verbrennungsmotor (10) innerhalb eines Optimale-Effizienz-Betriebsbereichs zu betreiben, nicht erfüllt.
  4. Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Steuereinheit (90) eingerichtet ist, um den ersten und den zweiten elektrischen Lader (25, 35) zu steuern, um im Parallelmodus betrieben zu werden, wenn die Flussrate der Einlassluft, welche mittels eines des ersten und des zweiten elektrischen Laders (25, 35) zugeführt wird, eine Flussrate der Einlassluft in die Verbrennungskammer (11), um den Verbrennungsmotor (10) innerhalb eines Optimale-Effizienz-Betriebsbereichs zu betreiben, nicht erfüllt.
  5. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei im Einzelmodus die Steuereinheit (90) eingerichtet ist, um: das zweite Einlassventil (37) und das Verbindungsventil (47) zu schließen, den zweiten elektrischen Lader (35) zu stoppen, das erste Einlassventil (27) zu öffnen, und den ersten elektrischen Lader (25) zu betreiben, sodass die Einlassluft, welche mittels des ersten elektrischen Laders (25) komprimiert wird, der Verbrennungskammer (11) zugeführt wird.
  6. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei im Einzelmodus die Steuereinheit (90) eingerichtet ist, um: das erste Einlassventil (27) und das Verbindungsventil (47) zu schließen, den ersten elektrischen Lader (25) zu stoppen, das zweite Einlassventil (37) zu öffnen, und den zweiten elektrischen Lader (35) zu betreiben, sodass die Einlassluft, welche mittels des zweiten elektrischen Laders (35) komprimiert wird, der Verbrennungskammer (11) zugeführt wird.
  7. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei im Seriellmodus die Steuereinheit (90) eingerichtet ist, um: das erste Einlassventil (27) und das zweite Einlassventil (37) zu schließen, das Verbindungsventil (47) zu öffnen, und den ersten elektrischen Lader (25) und den zweiten elektrischen Lader (35) zu betreiben, sodass die Einlassluft, welche mittels des ersten und des zweiten elektrischen Laders (25, 35) doppelt komprimiert wird, der Verbrennungskammer (11) zugeführt wird.
  8. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei im Parallelmodus die Steuereinheit (90) eingerichtet ist, um: das Verbindungsventil (47) zu schließen, das erste Einlassventil (27) und das zweite Einlassventil (37) zu öffnen, und den ersten elektrischen Lader (25) und den zweiten elektrischen Lader (35) zu betreiben, sodass die Einlassluft, welche mittels jedes des ersten und des zweiten elektrischen Laders (25, 35) komprimiert wird, der Verbrennungskammer (11) separat zugeführt wird.
  9. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: das erste Einlassventil (27) an einem stromabwärtigen Abschnitt des ersten elektrischen Laders (25) angeordnet ist und das zweite Einlassventil (37) an einem stromaufwärtigen Abschnitt des zweiten elektrischen Laders (35) angeordnet ist.
  10. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, welches ferner aufweist: einen Haupt-Ladeluftkühler (54), welcher in einer Haupt-Einlassleitung (50) angeordnet ist, in welcher die erste Einlassleitung (20) und die zweite Einlassleitung (30) zusammengeführt sind.
  11. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, welches ferner aufweist: einen ergänzenden Ladeluftkühler (43), welcher in der Verbindungsleitung (40) angeordnet ist.
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