DE102020130129A1

DE102020130129A1 - Hybridfahrzeug, Antriebssteuerungssystem und Verfahren zum Steuern des Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102020130129A1
Application number: DE102020130129.4A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Kikuchi; Junichi Matsumoto; Akio UOTANI
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2021-06-24
Also published as: CN113085829A; US20210188241A1; JP2021095107A; JP7276115B2; US11702061B2

Abstract

Ein Hybridfahrzeug umfasst: eine Maschine (63); eine Batterie (10); einen Leistungswandler (50); ein Relais (30); eine erste Steuerung (40); und eine zweite Steuerung (90). Die zweite Steuerung (90) ist dazu konfiguriert, die Maschine (63) und den Leistungswandler (50) gemäß einer erlaubten Ladeleistung und einer erlaubten Entladeleistung, die von der ersten Steuerung (40) empfangen werden, zu steuern. Die zweite Steuerung (90) umfasst, als Steuerungsbetriebsarten, eine normale Betriebsart, in der das Relais (30) geschlossen ist und die Batterie (10) und der Leistungswandler (50) elektrisch verbunden sind, und eine batterielose Antriebsbetriebsart, in der das Relais (30) geöffnet ist, um zu veranlassen, dass sich das Hybridfahrzeug bewegt, wobei die Batterie (10) von dem Leistungswandler (50) elektrisch getrennt ist. Die zweite Steuerung (90) ist dazu konfiguriert, die batterielose Antriebsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein erster vorbestimmter Wert wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft Hybridfahrzeuge, Antriebssteuerungssysteme und Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs.
Beschreibung des Standes der Technik
Hybridfahrzeuge (HVs) wurden in den letzten Jahren zunehmend populär. Elektrisch angetriebene Fahrzeug können Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge (EVs), usw. umfassen. Typische Hybridfahrzeuge sind mit separaten elektronischen Steuerungseinheiten (ECUs) für jede Funktion ausgestattet. Zum Beispiel umfasst ein Hybridfahrzeug, das in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2019-156007 ( JP 2019-156007 A ) offenbart ist, eine Maschinen-ECU, eine Motor-ECU, eine Batterie-ECU und eine HVECU. Die HVECU ist mit der Maschinen-ECU, der Motor-ECU und der Batterie-ECU über einen Kommunikationsanschluss verbunden und sendet und empfängt verschiedene Steuerungssignale und Daten an die und von der Maschinen-ECU, der Motor-ECU und der Batterie-ECU.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es wird hierin angenommen, dass ein Hybridfahrzeug mit einem Batteriepack bzw. Akku-Pack und einem Antriebssteuerungssystem ausgestattet ist. Eine ECU in dem Batteriepack und eine ECU in dem Antriebssteuerungssystem sind dazu konfiguriert, miteinander zu kommunizieren.
Der Batteriepack umfasst eine Batterie und verwaltet den Zustand der Batterie. Speziell berechnet die ECU in dem Batteriepack eine erlaubte Ladeleistung der Batterie und eine erlaubte Entladeleistung der Batterie und gibt die Berechnungsergebnisse an das Antriebssteuerungssystem aus. Das Antriebssteuerungssystem umfasst eine Maschine und zwei rotierende elektrische Maschinen (einen Motor und einen Generator) und steuert allgemein ein Fahren des Hybridfahrzeugs. Speziell steuert die ECU in dem Antriebssteuerungssystem die Maschine oder steuert die zwei rotierenden elektrischen Maschinen basierend auf Daten über die erlaubte Ladeleistung und die erlaubte Entladeleistung der Batterie, die von der ECU in dem Batteriepack empfangen werden.
Es heißt, dass die Automobilindustrie eine vertikal integrierte Industriestruktur aufweist. Da Hybridfahrzeuge jedoch weltweit zunehmend populär werden, könnte die Automobilindustrie zunehmend zu einer horizontalen Spezialisierung übergehen. Die Erfinder haben sich auf das folgende mögliche Problem fokussiert, das mit diesem Übergang der industriellen Struktur verknüpft ist.
Es könnte eine Situation geben, in der eine Batteriepackfirma (nachstehend als Firma A bezeichnet) und eine Antriebssteuerungssystemfirma (naschstehend als Firma B bezeichnet) verschieden sind. Zum Beispiel verkauft die Firma B Antriebssteuerungssysteme an die Firma A. Die Firma A entwickelt Hybridfahrzeuge unter Verwendung der Antriebssteuerungssysteme, die von der Firma B gekauft wurden, und Batteriepacks, die durch die Firma A entworfen (bezogen) wurden. Speziell kann in solch einer Situation eine Komptabilität zwischen dem Batteriepack und dem Antriebssteuerungssystem ein Problem sein.
Dies wird genauer beschrieben. Wie vorstehend beschrieben werden die Daten über die erlaubte Ladeleistung und die erlaubte Entladeleistung der Batterie von der ECU in dem Batteriepack an die ECU in dem Antriebssteuerungssystem gesendet. In dem folgenden Beispiel, in dem die Firma A und die Firma B ein unterschiedliches Verständnis über den Inhalt, den Zeitpunkt usw. der Kommunikation aufweisen, oder in dem Fall, in dem eine Koordination zwischen den Firmen A und B bezüglich der Kommunikation nicht ausreichend ist, gibt es eine Möglichkeit, dass Daten, die von den Daten, die durch das Antriebssteuerungssystem erwartet werden, verschieden sind, von der ECU in dem Batteriepack an die ECU in dem Antriebssteuerungssystem als die Daten über die erlaubte Ladeleistung und die erlaubte Entladeleistung der Batterie gesendet werden könnten. Speziell gibt es eine Möglichkeit, dass die ECU in dem Batteriepack die erlaubte Ladeleistung und die erlaubte Entladeleistung auf übermäßig kleine Werte einstellen könnte (z.B. Werte nahe 0). In diesem Fall könnte das Antriebssteuerungssystem ein Laden und Entladen der Batterie reduzieren, obwohl es tatsächlich noch nicht notwendig ist, die Batterie zu schützen. Als ein Ergebnis könnte es passieren, dass sich das Hybridfahrzeug nicht mehr bewegen kann.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Hybridfahrzeug, ein Antriebssteuerungssystem und ein Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs bereit, die dafür sorgen können, dass sich das Hybridfahrzeug bewegt, auch wenn es ein Problem mit einer Kommunikation zwischen zwei ECUs gibt.
Ein Hybridfahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Maschine; eine erste rotierende elektrische Maschine; eine zweite rotierende elektrische Maschine, die mit einem Antriebsrad über eine Ausgabewelle verbunden ist; einen Planetengetriebesatz; eine Batterie; einen Leistungswandler, der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung zwischen der Batterie, der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine umzuwandeln; ein Relais, das zwischen der Batterie und dem Leistungswandler elektrisch verbunden ist; und eine erste und zweite Steuerung. Der Planetengetriebesatz ist dazu konfiguriert, die Maschine, die erste rotierende elektrische Maschine und die Ausgabewelle mechanisch zu koppeln und ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment zwischen der Maschine, der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgabewelle zu übertragen. Die erste Steuerung ist dazu konfiguriert, eine erlaubte Ladeleistung der Batterie und eine erlaubte Entladeleistung der Batterie zu berechnen und die Berechnungsergebnisse auszugeben. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, die Maschine und den Leistungswandler gemäß der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung, die von der ersten Steuerung empfangen werden, zu steuern. Die zweite Steuerung umfasst, als Steuerungsbetriebsarten, eine normale Betriebsart, in der das Relais geschlossen ist und die Batterie und der Leistungswandler elektrisch verbunden sind, und eine batterielose Antriebsbetriebsart, in der das Relais geöffnet ist, um zu veranlassen, dass sich das Hybridfahrzeug bewegt, wobei die Batterie von dem Leistungswandler elektrisch getrennt ist. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, die batterielose Antriebsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine einer Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und einer Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein erster vorbestimmter Wert wird.
In dem Hybridfahrzeug des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung kann die zweite Steuerung dazu konfiguriert sein, die batterielose Antriebsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung aufgrund eines Problems mit einer Kommunikation zwischen der ersten Steuerung und der zweiten Steuerung kleiner als der erste vorbestimmte Wert wird.
Gemäß dem Hybridfahrzeug des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung empfängt die zweite Steuerung die erlaubte Ladeleistung und die erlaubte Entladeleistung der Batterie von der ersten Steuerung. Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung kleiner als der erste vorbestimmte Wert wird oder die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als der erste vorbestimmte Wert wird, während der normalen Betriebsart des Hybridfahrzeugs, schaltet die zweite Steuerung die Steuerungsbetriebsart des Hybridfahrzeugs zu der batterielosen Antriebsbetriebsart um, unabhängig davon, ob diese Verringerung der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung oder der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung aufgrund des Zustands der Batterie (z.B. einer übermäßigen Erhöhung oder Verringerung der Temperatur der Batterie) oder aufgrund der Kommunikation zwischen den ersten und zweiten Steuerungen auftritt. Das Hybridfahrzeug kann somit veranlasst werden, sich zu bewegen, auch wenn es ein Problem mit einer Kommunikation zwischen der ersten und zweiten Steuerung gibt.
In dem Hybridfahrzeug des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung kann die zweite Steuerung dazu konfiguriert sein, die batterielose Antriebsbetriebsart aufzuheben, wenn alle der folgenden Bedingungen erfüllt sind; (i) es ist nicht länger der Fall, das zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist, (ii) das Hybridfahrzeug ist gestoppt, und (iii) ein Beschleunigerpedal des Hybridfahrzeugs wird nicht betätigt.
Wenn die batterielose Antriebsbetriebsart aufgehoben ist (z.B. wenn die Steuerungsbetriebsart des Hybridfahrzeugs zu der normalen Betriebsart zurückgeschaltet wird), wird das Relais geschlossen und die Batterie und der Leistungswandler sind wieder elektrisch verbunden. Es ist deshalb wünschenswert, ein Aufheben der batterielosen Antriebsbetriebsart zu vermeiden, während sich das Fahrzeug bewegt (oder wenn es eine Möglichkeit gibt, dass sich das Fahrzeug bewegen könnte). Gemäß dem Hybridfahrzeug des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung hebt die zweite Steuerung die batterielose Antriebsbetriebsart nach einem Bestätigen, dass das Hybridfahrzeug vollständig gestoppt ist, sowie einem Überprüfen der Größenordnung der Leistung, auf. Diese Konfiguration kann verhindern, dass eine Abnormaltiät auftritt, wenn z.B. die Steuerungsbetriebsart des Hybridfahrzeugs zu der normalen Betriebsart zurückgeschaltet wird.
Das Hybridfahrzeug des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung kann weiterhin aufweisen: eine Hilfslast; einen DC-DC-Wandler, der zwischen dem Relais und der Hilfslast elektrisch verbunden ist; und eine Hilfsbatterie, die dazu konfiguriert ist, elektrische Leistung an die Hilfslast zuzuführen. Die zweite Steuerung kann dazu konfiguriert sein, eine Konstantspannungssteuerung des DC-DC-Wandlers während der normalen Betriebsart durchzuführen. Die zweite Steuerung kann weiterhin, als die Steuerungsbetriebsart, eine Konstantleistungsbetriebsart aufweisen, in der die zweite Steuerung eine Konstantleistungssteuerung des DC-DC-Wandlers durchführt. Die zweite Steuerung kann dazu konfiguriert sein, die Konstantleistungsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert wird, der gleich oder größer als der erste vorbestimmte Wert ist.
Gemäß dem Hybridfahrzeug des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung umfasst die zweite Steuerung weiterhin die Konstantleistungsbetriebsart, in der die zweite Steuerung die Konstantleistungssteuerung des DC-DC-Wandlers durchführt. Wie nachtsehend detailliert beschrieben wird, kann während der Konstantleistungsbetriebsart die Spannung der Hilfsbatterie mit Schwankungen im Leistungsverbrauch der Hilfslast schwanken, aber eine Änderung der Lade- und Entladeleistung der Batterie mit Schwankungen in der elektrischen Leistung der Hilfslast wird reduziert. Die Batterie, deren Laden und Entladen relativ stark begrenzt ist, aufgrund dessen, dass zumindest eine der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung kleiner als der zweite vorbestimmte Wert wurde, kann deshalb zuverlässiger geschützt werden.
In dem Hybridfahrzeug des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung kann die zweite Steuerung dazu konfiguriert sein, während der normalen Betriebsart zu garantieren, dass eine Antriebskraft, die von dem Hybridfahrzeug ausgegeben wird, durch Anpassen des Drehmoments der Maschine, des Drehmoments der ersten rotierenden elektrischen Maschine und des Drehmoments der zweiten rotierenden elektrischen Maschine auf eine angeforderte Antriebskraft gesteuert wird. Die zweite Steuerung kann weiterhin, als die Steuerungsbetriebsart, eine Betriebsart mit verringerter Garantie aufweisen, in der die zweite Steuerung weniger streng garantiert, dass die Antriebskraft auf die angeforderte Antriebskraft gesteuert wird, als in der normalen Betriebsart. Die zweite Steuerung kann dazu konfiguriert sein, die Betriebsart mit verringerter Garantie auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als einer dritter vorbestimmter Wert wird, der gleich oder größer als der erste vorbestimmte Wert ist.
Gemäß dem Hybridfahrzeug des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung umfasst die zweite Steuerung weiterhin die Betriebsart mit verringerter Garantie, in der die zweite Steuerung die angeforderte Antriebskraft weniger streng garantiert als in der normalen Betriebsart. Wie nachstehend detailliert beschrieben wird, kann durch Auswählen der Betriebsart mit verringerter Garantie in der tatsächlichen Antriebskraft aufgrund eines Fehlers in der Maschinenleistung, die mit Schwankungen in dem Maschinenverbrennungszustand verknüpft ist, ein Fehler auftreten, aber eine Änderung in der Lade- und Entladeleistung der Batterie, die mit dem Fehler in der Maschinenleistung verknüpft ist, wird reduziert. Die Batterie, deren Laden und Entladen relativ stark begrenzt ist, aufgrund dessen, dass zumindest eine der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung kleiner als der dritte vorbestimmte Wert wird, kann somit zuverlässiger geschützt werden.
Ein Antriebssteuerungssystem gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist dazu konfiguriert, ein Fahren eines Hybridfahrzeugs, das mit einer Batterie ausgestattet ist, zu steuern. Das Hybridfahrzeug umfasst eine erste Steuerung, die dazu konfiguriert ist, eine erlaubte Ladeleistung der Batterie und eine erlaubte Entladeleistung der Batterie zu berechnen, und die Berechnungsergebnisse auszugeben. Das Antriebssteuerungssystem umfasst: eine Maschine; eine erste rotierende elektrische Maschine; eine zweite rotierende elektrische Maschine, die mit einem Antriebsrad über eine Ausgabewelle verbunden ist; einen Planetengetriebesatz; einen Leistungswandler, der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung zwischen der Batterie, der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine umzuwandeln; und eine zweite Steuerung. Der Planetengetriebesatz ist dazu konfiguriert, die Maschine, die erste rotierende elektrische Maschine und die Ausgabewelle mechanisch zu koppeln und ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment zwischen der Maschine, der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgabewelle zu übertragen. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, den Leistungswandler gemäß der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung, die von der ersten Steuerung empfangen werden, zu steuern. Die zweite Steuerung umfasst, als eine Steuerungsbetriebsart, eine batterielose Antriebsbetriebsart, in der ein Relais, das zwischen der Batterie und dem Leistungswandler elektrisch verbunden ist, geöffnet wird, um zu veranlassen, dass sich das Hybridfahrzeug bewegt, wobei die Batterie von dem Leistungswandler elektrisch getrennt ist. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, die batterielose Antriebsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
Gemäß dem Antriebssteuerungssystem des zweiten Aspekts der vorliegenden Offenbarung, wie in dem ersten Aspekt, kann das Hybridfahrzeug dazu gebracht werden, sich zu bewegen, auch wenn es ein Problem mit einer Kommunikation zwischen der ersten und zweiten Steuerung gibt.
In einem Verfahren des Steuerns eines Hybridfahrzeugs gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Hybridfahrzeug eine Maschine, eine erste rotierende elektrische Maschine, eine zweite rotierende elektrische Maschine, die mit einem Antriebsrad über eine Ausgabewelle verbunden ist, einen Planetengetriebesatz, eine Batterie, einen Leistungswandler, der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung zwischen der Batterie, der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine umzuwandeln, ein Relais, das zwischen der Batterie und dem Leistungswandler elektrisch verbunden ist, und eine erste und zweite Steuerung. Der Planetengetriebesatz ist dazu konfiguriert, die Maschine, die erste rotierende elektrische Maschine und die Ausgabewelle mechanisch zu koppeln und ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment zwischen der Maschine, der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgabewelle zu übertragen. Die erste Steuerung ist dazu konfiguriert, eine erlaubte Ladeleistung der Batterie und eine erlaubte Entladeleistung der Batterie zu berechnen und die Berechnungsergebnisse auszugeben. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, die Maschine und den Leistungswandler gemäß der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung, die von der ersten Steuerung empfangen werden, zu steuern. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, eine batterielose Antriebssteuerung durchzuführen, bei der das Relais geöffnet ist, um zu veranlassen, dass sich das Hybridfahrzeug bewegt, wobei die Batterie von dem Leistungswandler elektrisch getrennt ist. Das Verfahren umfasst: Durchführen der batterielosen Antriebsbetriebsart durch die zweite Steuerung, wenn zumindest eine einer Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und einer Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
Gemäß dem Verfahren des dritten Aspekts der vorliegenden Offenbarung, wie in dem ersten und zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung, kann das Hybridfahrzeug veranlasst werden, sich zu bewegen, auch wenn es ein Problem mit einer Kommunikation zwischen der ersten und zweiten Steuerung gibt.
Gemäß dem ersten, zweiten und dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Hybridfahrzeug veranlasst werden, sich zu bewegen, auch wenn es ein Problem mit einer Kommunikation zwischen der ersten und zweiten Steuerung gibt.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und eine technische und industrielle Signifikanz von beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anhängigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:

1 schematisch die Gesamtkonfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
2 ein nomographisches Diagramm einer Leistungsverzweigungseinrichtung ist;
3 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Prozesses in einer normalen Betriebsart darstellt;
4 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Prozesses in einer batterielosen Antriebsbetriebsart darstellt;
5 ein nomographisches Diagramm ist, das die Steuerungszustände eines ersten Motorgenerators, eines zweiten Motorgenerators und einer Maschine in der batterielosen Antriebsbetriebsart darstellt;
6 ein konzeptionelles Diagramm ist, das eine Begrenzung des Ladens und Entladens einer Batterie darstellt;
7 ein Zustandsübergangsdiagramm ist, das ein Umschalten der Betriebsart des Hybridfahrzeugs in dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
8 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Prozesses zum Umschalten der Steuerungsbetriebsart während der normalen Betriebsart darstellt;
9 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Prozesses zum Umschalten der Steuerungsbetriebsart während der batterielosen Antriebsbetriebsart darstellt;
10 ein Zustandsübergangsdiagramm ist, das ein Umschalten der Steuerungsbetriebsart eines Hybridfahrzeugs in einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
11 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung einer Batterie und der Steuerungsbetriebsart in dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
12 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Prozesses zum Bestimmen, ob eine Begrenzungsbedingung erfüllt ist, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
13 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Prozesses zum Bestimmen, ob eine Rückkehrbedingung erfüllt ist, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
14 ein Zustandsübergangsdiagramm ist, das ein Umschalten der Steuerungsbetriebsart eines Hybridfahrzeugs in einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
15 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Prozesses in einer Betriebsart mit verringerter Garantie darstellt;
16 ein Graph ist, der eine Beziehung zwischen der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung einer Batterie und der Steuerungsbetriebsart, in dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
17 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Prozesses zum Bestimmen, ob eine Begrenzungsbedingung erfüllt ist, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt; und
18 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel eines Prozesses zum Bestimmen, ob eine Rückkehrbedingung erfüllt ist, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung werden detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die gleichen oder entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen in den Figuren bezeichnet und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt werden.
Erstes Ausführungsbeispiel
Gesamtkonfiguration des Hybridfahrzeugs
1 stellt schematisch die Gesamtkonfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dar. Bezugnehmend auf 1 ist ein Fahrzeug 100 ein Hybridfahrzeug und umfasst einen Batteriepack bzw. Akku-Pack 1 und ein HV-System 2. Das HV-System 2 kann als das „Antriebssteuerungssystem“ gemäß der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden.
Der Batteriepack bzw. Akku-Pack 1 umfasst eine Batterie bzw. Akku 10, eine Batteriesensorgruppe 20, ein Systemhauptrelais (SMR) 30 und eine Batterie-ECU 40. Das HV-System 2 umfasst eine Leistungssteuerungseinheit (PCU) 50, einen ersten Motorgenerator (MG1) 61, einen zweiten Motorgenerator (MG2) 62 eine Maschine 63. Eine Leistungsverzweigungseinrichtung 71, eine Antriebswelle 72, Antriebsräder 73, einen Hochspannungs-DC-DC-Wandler 81, eine Last 82, einen Hilfs-DC-DC-Wandler 83, eine Hilfsbatterie 84 und eine HVECU 90.
Die Batterie 10 umfasst ein Batteriepack, das aus einer Vielzahl von Zellen besteht. Jede Zelle ist eine sekundäre Zelle, wie etwa eine Lithium-Ionen-Zelle oder eine Nickel-Metallhydrid-Zelle. Die Batterie 10 speichert elektrische Leistung zum Antreiben des ersten Motorgenerators 61 und des zweiten Motorgenerators 62 und führt eine elektrische Leistung an den ersten Motorgenerator 61 und den zweiten Motorgenerator 62 über die PCU 50 zu. Wenn der erste Motorgenerator 61 und der zweite Motorgenerator 62 elektrische Leistung erzeugen, wird die Batterie 10 mit der erzeugten elektrischen Leistung über die PCU 50 geladen.
Die Batteriesensorgruppe 20 umfasst einen Spannungssensor 21, einen Stromsensor 22 und einen Temperatursensor 23. Der Spannungssensor 21 erfasst die Spannung von jeder Zelle in der Batterie 10. Der Stromsensor 22 erfasst einen Strom IB, der in die Batterie 10 eingegeben und von dieser ausgegeben wird. Der Temperatursensor 23 erfasst die Temperatur TB der Batterie 10 (nachstehend ebenso als die „Batterietemperatur TB“ bezeichnet). Jeder Sensor gibt seine Erfassungsergebnisse an die Batterie-ECU 40 aus.
Das SMR 30 ist mit Leistungsleitungen, die die Batterie 10 und die PCU 40 verbinden, verbunden. Das SMR 30 verbindet oder trennt die PCU 40 mit der und von der Batterie 10 elektrisch, als Reaktion auf eine Steuerungsanweisung von der HVECU 90. Das SMR 30 kann als das „Relais“ gemäß der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden.
Die Batterie-ECU 40 umfasst einen Prozessor 41, wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher 42, wie etwa einen Festwertspeicher (ROM) und einen Direktzugriffspeicher (RAM), und (nicht gezeigte) Eingabe- und Ausgabeanschlüsse zum Empfangen aus Ausgeben von verschiedenen Signalen. Die Batterie-ECU 40 überwacht den Zustand der Batterie 10 basierend auf Signalen, die von den Sensoren der Batteriesensorgruppe 20 empfangen werden und Programmen und Übersichten, die in dem Speicher 42 gespeichert werden.
Hauptprozesse, die durch die Batterie-ECU 40 ausgeführt werden, umfassen einen Prozess des Berechnens einer erlaubten Ladeleistung Win und einer erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10. Die erlaubte Ladeleistung Win ist eine obere Steuerungsgrenze der Ladeleistung der Batterie 10 und ist auf Win ≤ 0 eingestellt. Wenn die erlaubte Ladeleistung Win auf Win = 0 eingestellt ist, bedeutet dies, dass ein Laden der Batterie 10 verboten ist. Ähnlich ist die erlaubte Entladeleistung Wout eine obere Steuerungsgrenze der Entladeleistung der Batterie 10 und ist auf Wout ≥ 0 eingestellt. Wenn die erlaubte Entladeleistung Wout auf Wout = 0 eingestellt ist, bedeutet dies, dass ein Entladen der Batterie 10 verboten ist. Der Prozess des Berechnens der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout wird nachstehend detailliert mit Bezug auf 6 beschrieben.
Die PCU 50 wandelt eine elektrische Leistung zwischen der Batterie 10 und dem ersten und zweiten Motorgenerator 61 und 62 oder zwischen dem ersten Motorgenerator 61 und dem zweiten Motorgenerator 62 gemäß einer Steuerungsanweisung von der HVECU 90 bidirektional um. Die PCU 50 ist konfiguriert, sodass diese die Zustände des ersten Motorgenerators 61 und des zweiten Motorgenerators 62 unabhängig steuern kann. Zum Beispiel kann die PCU 50 den zweiten Motorgenerator 62 veranlassen, einen Leistungsbetrieb durchzuführen, während sie den ersten Motorgenerator 61 veranlasst, zu regenerieren (eine Leistung zu erzeugen). Die PCU 50 umfasst z.B. zwei (nicht gezeigte) Inverter für den ersten Motorgenerator 61 und den zweiten Motorgenerator 62 und einen (nicht gezeigten) Wandler, der eine Gleichstromspannung beziehungsweise DC-Spannung, die an jeden Inverter zuzuführen ist, auf eine Spannung verstärkt, die gleich oder größer als eine Ausgangsspannung der Batterie 10 ist. Die PCU 50 kann als der „Leistungswandler“ gemäß der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden.
Jeder des ersten Motorgenerators 61 und des zweiten Motorgenerators 62 ist eine rotierende elektrische Wechselstrommaschine (AC-Maschine) und ist z.B. ein Drei-Phasen-AC-Synchronmotor mit Permanentmagneten, die in einem Rotor eingebettet sind. Der erste Motorgenerator 61 kann als die „erste rotierende elektrische Maschine“ gemäß der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden. Der zweite Motorgenerator 62 kann als die „zweite rotierende elektrische Maschine“ gemäß der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden.
Der erste Motorgenerator 61 wird hauptsächlich als ein Generator verwendet, der durch die Maschine 63 über die Leistungsverzweigungseinrichtung 71 angetrieben wird. Elektrische Leistung, die durch den ersten Motorgenerator 61 erzeugt wird, wird an den zweiten Motorgenerator 62 oder die Batterie 10 über die PCU 50 zugeführt. Der erste Motorgenerator 61 kann ebenso die Maschine 63 ankurbeln.
Der zweite Motorgenerator 62 arbeitet hauptsächlich als ein Elektromotor und treibt die Antriebsräder 73 an. Der zweite Motorgenerator 62 wird durch zumindest eine der elektrischen Leistung von der Batterie 10 und der elektrischen Leistung, die durch den ersten Motorgenerator 61 erzeugt wird, angetrieben, und die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 62 wird an die Antriebswelle (Ausgabewelle) 72 übertragen. Wenn das Fahrzeug gebremst wird oder wenn eine Beschleunigung auf einer Abfahrt reduziert wird, arbeitet der zweite Motorgenerator 62 als ein Generator für eine Regeneration. Die elektrische Leistung, die durch den zweiten Motorgenerator 62 erzeugt wird, wird über die PCU 50 an die Batterie 10 zugeführt.
Die Maschine 63 gibt eine Leistung durch Umwandeln von Verbrennungsenergie, die durch eine Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches erzeugt wird, in kinetische Energie eines Bewegungselements, wie etwa eines Kolbens oder eines Rotors, aus.
Die Leistungsverzweigungseinrichtung 71 ist ein Planentengetriebesatz. Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, umfasst die Leistungsverzweigungseinrichtung 71 ein Sonnenrad, ein Ringrad bzw. Hohlrad, Ritzelzahnräder und einen Träger. Der Träger ist mit der Maschine 63 gekoppelt. Das Sonnenrad ist mit dem ersten Motorgenerator 61 gekoppelt. Das Ringrad bzw. Hohlrad ist mit dem zweiten Motorgenerator 62 und den Antriebsrädern 73 über die Antriebswelle 72 gekoppelt. Die Ritzelzahnräder sind mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad in Eingriff. Der Träger hält die Ritzelzahnräder, sodass die Ritzelzahnräder rotieren und umlaufen können.
2 ist ein nomographisches Diagramm der Leistungsverzweigungseinrichtung 71. Da die Leistungsverzweigungseinrichtung 71 wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, sind eine erste MG-Drehzahl Nm1 bzw. eine Drehzahl Nm1 des ersten MG (die Drehzahl des Sonnenrads), eine Maschinendrehzahl Ne (die Drehzahl des Trägers) und eine zweite MG-Drehzahl Nm2 bzw. eine Drehzahl Nm2 des zweiten MG (die Drehzahl des Hohlrads) auf dem nomographischen Diagramm der Leistungsverzweigungseinrichtung 71 durch eine gerade Linie verbunden. Das heißt, wenn irgendwelche zwei der ersten MG-Drehzahl Nm1, der Maschinendrehzahl Ne und der zweiten MG-Drehzahl Nm2 bestimmt sind, ist ebenso die verbleibende Drehzahl bestimmt.
Bezugnehmend zurück auf 1 ist der Hochspannungs-DC-DC-Wandler 81 ein unidirektionaler DC-DC-Wandler, der zwischen dem SMR 30 und der Last 82 elektrisch verbunden ist. Der Hochspannungs-DC-DC-Wandler 81 verringert die Spannung der elektrischen Leistung, die von der Batterie 10 über das SMR 30 übertragen wird, und führt die verringerte Spannung der Last 82 und dem Hilfs-DC-DC-Wandler 83 zu, gemäß einer Schaltoperation von (nicht gezeigten) Transistoren, die basierend auf einem Steuerungssignal von der HVECU 90 durchgeführt wird. Der Hochspannungs-DC-DC-Wandler 81 kann als der „DC-DC-Wandler“ gemäß der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden.
Die Last 82 ist zwischen dem Hochspannungs-DC-DC-Wandler 81 und dem Hilfs-DC-DC-Wandler 83 elektrisch verbunden. Die Last 82 umfasst verschiedene Einrichtungen, die mit einer elektrischen Leistung arbeiten, die von zumindest einem des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 und des Hilfs-DC-DC-Wandlers 83 zugeführt wird. Genauer umfasst die Last 82 Hilfsgeräte und drahtgebundene Systeme bzw. by-Wire-Systeme (die beide nicht gezeigt sind). Die Hilfsgeräte umfassen z.B. Lichter (Scheinwerfer, Nebelscheinwerfer, Abbiegesignalleuchten bzw. Blinker, Abbiegelicht, usw.), ein Klimatisierungssystem, ein Audiosystem, ein Fahrzeugnavigationssystem, ein Antiblockierbremssystem (ABS), eine Ölpumpe, Messgeräte, eine Scheibenheizung, und Stellglieder, die Scheibenwischer und elektrische Fensterheber antreiben. Die by-Wire-Systeme umfassen eine elektrische Servolenkung, einen Beschleuniger und eine Bremse (wie etwa ein Bremsstellglied).
Der Hilfs-DC-DC-Wandler 83 ist zwischen der Last 82 und der Hilfsbatterie 84 elektrisch verbunden. Der Hilfs-DC-DC-Wandler 83 ist ein bidirektionaler DC-DC-Wandler und ist z.B. ein Drosselwandler oder ein Sperrwandler. Der Hilfs-DC-DC-Wandler 83 ist konfiguriert, sodass dieser eine DC-Leistung zwischen der Last 82 und der Hilfsbatterie 84 gemäß einer Schaltoperation von (nicht gezeigten) Transistoren, die basierend auf einem Steuerungssignal von der HVECU 90 durchgeführt wird, bidirektional wandeln kann. Genauer, wenn das SMR 30 geschlossen ist, kann der Hilfs-DC-DC-Wandler 83 die elektrische Leistung, die von der Batterie 10 über den Hochspannungs-DC-DC-Wandler 81 zugeführt wird, verringern, um die Hilfsbatterie 84 zu laden. Wenn das SMR 30 geöffnet ist, kann der Hilfs-DC-DC-Wandler 83 die Hilfsbatterie 84 entladen, um eine Leistungsversorgungsspannung an die Last 82 und die HVECU 90 zuzuführen.
Die Hilfsbatterie 84 ist konfiguriert, sodass diese durch den Hilfs-DC-DC-Wandler geladen und entladen werden kann. Die Ausgangsspannung der Hilfsbatterie 84 ist niedriger als die Ausgangsspannung (z.B. ungefähr 200V) der Batterie 10 und ist z.B. 12V. Die Hilfsbatterie 84 ist zum Beispiel eine Bleisäurebatterie, aber die Art der Hilfsbatterie 84 ist nicht besonders beschränkt. Ein Kondensator, wie etwa ein elektrischer Doppelschichtkondensator kann anstelle der Hilfsbatterie 84 verwendet werden.
Ähnlich wie die Batterie-ECU 40, umfasst die HV-ECU 90 einen Prozessor 91, wie etwa eine CPU, einen Speicher 92, wie etwa einen ROM und einen RAM, und (nicht gezeigte) Eingabe- und Ausgabeanschlüsse. Die HVECU 90 führt eine Antriebssteuerung des Fahrzeugs 100 basierend auf Daten, die von der Batterie-ECU 40 empfangen werden, und Programmen und Übersichten, die in dem Speicher 92 gespeichert werden, durch. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schaltet die HVECU 90 zwischen Steuerungsbetriebsarten des Fahrzeugs 100 um. Die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 umfassen eine „normale Betriebsart“ und eine „batterielose Antriebsbetriebsart“. Diese Steuerungsbetriebsarten werden ebenso später beschrieben.
Die Batterie-ECU 40 kann als die „erste Steuerung“ gemäß der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden. Die HVECU 90 kann als die „zweite Steuerung“ gemäß der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden. Die HVECU 90 kann aus einer Vielzahl von ECUs (einer Maschinen-ECU, einer MGECU, usw.) gemäß den Funktionen, die in der JP 2019-156007 A beschrieben ist, usw. bestehen.
Normale Betriebsart
Zuerst wird die normale Betriebsart beschrieben, die eine Betriebsart ist, die verwendet wird, während das Fahrzeug 100 normal fährt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses darstellt, der in der normalen Betriebsart ausgeführt wird. Prozesse, die durch die Ablaufdiagramme von 3 und den nachstehend beschriebenen Figuren (4, 8, 9, usw.) dargestellt sind, werden von einer Hauptroutine aufgerufen und in vorbestimmten Zyklen wiederholt ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Jeder Schritt in diesen Ablaufdiagrammen wird grundsätzlich durch eine Softwareverarbeitung durch die HVECU 90 implementiert, aber könnte ebenso durch eine Hardwareverarbeitung durch eine elektronische Schaltung, die in der HVECU 90 bereitgestellt ist, implementiert werden. In der folgenden Beschreibung des Ablaufdiagramms steht „S“ für „Schritt“.
Bezugnehmend auf 3 berechnet die HVECU 90 in S11 eine Antriebskraft, die durch den Benutzer von dem Fahrzeug 100 angefordert wird (nachstehend als die „angeforderte Antriebskraft P*“ bezeichnet). Speziell hat der Speicher 92 der HVECU 90 (nicht gezeigte) Antriebskraftübersichten bzw. Antriebskraftkennfelder, die im Voraus für jeden Schaltbereich vorbereitet sind, gespeichert. Das Antriebskraftkennfeld definiert die Beziehung zwischen der angeforderten Antriebskraft P*, den Beschleunigeroperationsbetrag (dem Operationsbetrag eines Beschleunigerpedals) A und der Fahrzeuggeschwindigkeit V (der zweiten MG-Drehzahl Nm2). Die HVECU 90 kann die angeforderte Antriebskraft P* von dem ausgewählten Schaltbereich, dem Beschleunigeroperationsbetrag A und der Fahrzeuggeschwindigkeit V unter Verwendung der Antriebskraftkennfelder berechnen.
In S12 berechnet die HVECU 90 eine angeforderte Fahrzeugleistung, die erforderlich ist, um die angeforderte Antriebskraft P* zu verwirklichen. Speziell kann die HVECU 90 die angeforderte Fahrzeugleistung durch Multiplizieren der angeforderten Antriebskraft P* mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V und Hinzuaddieren einer vorbestimmten Verlustleistung zu dem sich ergebenden Produkt berechnen.
In S13 bestimmt die HVECU 90 basierend auf der angeforderten Fahrzeugleistung, ob die Maschine 63 zu betätigen oder zu stoppen ist. Wenn z.B. die angeforderte Fahrzeugleistung größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, bestimmt die HVECU 90, die Maschine 63 zu betätigen. Die HVECU 90 führt S14 und die nachfolgenden Schritte durch, wenn sie bestimmt, die Maschine 63 zu betätigen.
In S14 berechnet die HVECU 90 eine gewünschte Maschinendrehzahl bzw. Sollmaschinendrehzahl Ne* von der angeforderten Maschinenleistung. Genauer, da die Leistung, die durch das Fahrzeug 100 angefordert ist, grundsätzlich von der Maschine 63 ausgegeben wird, kann gesagt werden, dass die angeforderte Maschinenleistung gleich der angeforderten Fahrzeugleistung ist. Der Speicher 92 der HVECU 90 hat eine empfohlene Operationslinie gespeichert, die angibt, wie sich das Maschinendrehmoment Te mit der Maschinendrehzahl Ne ändert. Die empfohlene Operationslinie ist z.B. eine optimale Kraftstoffökonomielinie b zw. Kraftstoffverbrauchslinie, die angibt, wie sich das Maschinendrehmoment Te ändert, um eine hohe Kraftstoffeffizienz zu verwirklichen. Die HVECU 90 kann die Sollmaschinendrehzahl Ne* durch Einstellen des Schnittpunkts einer Iso-Leistungslinie, die eine Ausgabe, die gleich der angeforderten Maschinenleistung ist, darstellt, und einer empfohlenen Operationslinie als den Operationspunkt der Maschine 63 berechnen.
In S15 berechnet die HVECU 90 ein gewünschtes Drehmoment bzw. Solldrehmoment Tg* des ersten Motorgenerators 61 (nachstehend als das „erste MG-Solldrehmoment Tg* bezeichnet), um die Maschinendrehzahl Ne näher zu der gewünschten Maschinendrehzahl bzw. Sollmaschinendrehzahl Ne* zu bringen. Die HVECU 90 kann das erste MG-Solldrehmoment Tg* durch eine Regelung basierend auf einer Differenz zwischen der momentanen Maschinendrehzahl Ne und der Sollmaschinendrehzahl Ne* berechnen.
In S16 berechnet die HVECU 90 ein direktes Maschinedrehmoment Tep. Das direkte Maschinendrehmoment Tep ist ein Drehmoment in die positive Richtung, das von der Maschine 63 an das Hohlrad der Leistungsverzweigungseinrichtung 71 (das heißt an die Antriebswelle 72) mit dem ersten MG-Drehmoment Tg als eine Reaktionskraft übertragen wird (siehe 7, die später beschrieben wird). Die Beziehung zwischen dem direkten Maschinedrehmoment Tep und dem MG-Solldrehmoment Tg* wird gemäß einer Getriebeübersetzung p der Leistungsverzweigungseinrichtung 71 eindeutig bestimmt (siehe folgende Gleichung (1)). Das direkte Maschinedrehmoment Tep kann deshalb von dem ersten MG-Solldrehmoment Tg* berechnet werden. $Tep = - 1 / ρ \times Tg*$
In S17 berechnet die HVECU 90 ein gewünschtes Drehmoment bzw. Solldrehmoment Tm* des zweiten Motorgenerators 62 (nachstehend als das „zweite MG-Solldrehmoment Tm*“ bezeichnet). Das zweite MG-Solldrehmoment Tm* wird bestimmt, um die angeforderte Antriebskraft P*, die in S11 berechnet wird, zu verwirklichen. Speziell kann die HVECU 90 das zweite MG-Solldrehmoment Tm* durch Subtrahieren des direkten Maschinedrehmoments Tep von der angeforderten Antriebskraft P* berechnen (siehe folgende Gleichung (2)). $Tm* = P* - Tep$
In S18 steuert die HVECU 90 die PCU 50, sodass sich das Drehmoment des ersten Motorgenerators 61 (erstes MG-Drehmoment Tg) und das Drehmoment des zweiten Motorgenerators 62 (zweites MG-Drehmoment Tm) dem ersten MG-Solldrehmoment Tg* und dem zweiten MG-Solldrehmoment Tm* annähern.
Batterielose Antriebsbetriebsart
Als Nächstes wird die batterielose Antriebsbetriebsart beschrieben. Die batterielose Antriebsbetriebsart ist eine Betriebsart, in der das SMR 30 geöffnet ist und das Fahrzeug 100 sich bewegt, während die Batterie 10 von dem elektrischen System (der PCU 50, dem ersten Motorgenerator 61 und dem zweiten Motorgenerator 62) getrennt ist.
Genauer werden in der batterielosen Antriebsbetriebsart eine „Maschinenregelung“ bzw. „Maschinenrückkopplungssteuerung bzw. Maschinen-F/B-Steuerung“ und eine „Leistungsabgleichsteuerung“ durchgeführt. Die Maschinenregelung ist ein Prozess des Regelns des Maschinendrehmoments Te, um die Maschinendrehzahl Ne auf die Sollmaschinendrehzahl Ne* zu steuern bzw. zu regeln. Die Leistungsabgleichsteuerung ist ein Prozess des Steuerns der PCU 50, sodass die Antriebskraft, die durch den Benutzer angefordert wird (angeforderte Antriebskraft), an die Antriebsräder 73 übertragen wird und die elektrische Leistung, die durch den ersten Motorgenerator 61 erzeugt wird (nachstehend als die „erste MG-Erzeugungsleistung“ bezeichnet) gleich der Leistung wird, die durch den zweiten Motorgenerator 62 (nachstehend ebenso als die „zweite MG-Entladeleistung“ bezeichnet) verbraucht wird.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses darstellt, der in der batterielosen Antriebsbetriebsart ausgeführt wird. Bezugnehmend auf 4 startet die HVECU 90 in S21 die Maschine 63 (oder hält die Maschine 63 in Betrieb, wenn diese bereits gestartet ist). In S22 öffnet die HVECU 90 das SMR 30, um die Batterie 10 von dem elektrischen System elektrisch zu trennen.
Die HVECU 90 führt die Maschinenregelung in S23 und S24 durch und führt die Leistungsabgleichsteuerung in S25 bis S27 durch. Die Leistungsabgleichsteuerung und die Maschinenregelung werden unabhängig durchgeführt. Obwohl 4 ein Beispiel zeigt, in dem die Leistungsabgleichsteuerung nach der Maschinenregelung durchgeführt wird, könnten die Maschinenregelung und die Leistungsabgleichsteuerung in einer umgekehrten Reihenfolge durchgeführt werden.
In S23 stellt die HVECU 90 die Sollmaschinendrehzahl Ne* ein. Zum Beispiel stellt die HVECU 90 die obere Grenze der Sollmaschinendrehzahl Ne* auf einen niedrigeren Wert ein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger ist. Die HVECU 90 stellt die Sollmaschinendrehzahl Ne* auf einen höheren Wert innerhalb der eingestellten Obergrenze ein, wenn der Beschleunigungsoperationsbetrag A größer ist.
In S24 regelt die HVECU 90 das Maschinendrehmoment Te (speziell den Drosselklappenöffnungsgrad, den Zündzeitpunkt, den Betrag einer Kraftstoffeinspritzung, usw.), sodass sich die Maschinendrehzahl Ne der Sollmaschinendrehzahl Ne* annähert.
In S25 berechnet die HVECU 90 die angeforderte Antriebskraft P* basierend auf dem Beschleunigeroperationsbetrag A und der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
In S26 berechnet die HVECU 90 das erste MG-Solldrehmoment Tg* und das zweite MG-Solldrehmoment Tm*, sodass die Leistung entsprechend der angeforderten Antriebskraft P* an die Antriebsräder 73 übertragen wird und die erste MG-Erzeugungsleistung und die zweite MG-Entladeleistung zueinander gleich werden. Speziell kann die HVECU 90 das erste MG-Solldrehmoment Tg* und das zweite MG-Solldrehmoment Tm* durch Auflösen des folgenden Paars von Gleichungen (3) und (4) berechnen, die die Steuerungszustände der Maschine 63, des ersten Motorgenerators 61 und des zweiten Motorgenerators 62 während der batterielosen Antriebsbetriebsart darstellen. $P* = (- Tg*/ ρ) \times Nm2 + Tm* \times Nm2$
$Tg* \times Nm1 + Tm* \times Nm2 = 0$
5 ist ein nomographisches Diagramm, das ein Beispiel von Steuerungszuständen des ersten Motorgenerators 61, des zweiten Motorgenerators 62 und der Maschine 63 in der batterielosen Antriebsbetriebsart darstellt.
Bezugnehmend auf 4 und 5 rotiert die Maschine 73 in die Vorwärtsrichtung während der batterielosen Antriebssteuerung (während das Fahrzeug 100 sich vorwärts bewegt). Gleichzeitig rotiert der erste Motorgenerator 61 in die Vorwärtsrichtung und erzeugt ein Leistungserzeugungsdrehmoment (Drehmoment in die negative Richtung) und rotiert der zweite Motorgenerator 62 in die Vorwärtsrichtung und erzeugt ein Entlademoment (Drehmoment in die positive Richtung). Dementsprechend hat in den Gleichungen (3) und (4) das erste MG-Solldrehmoment Tg* einen negativen Wert und haben das zweite MG-Solldrehmoment Tm*, die erste MG-Drehzahl Nm1 und die zweite MG-Drehzahl Nm2 positive Werte.
In der Gleichung (3) ist (-Tg*/p) gleich dem direkten Maschinedrehmoment Tep (siehe die Gleichung (2)). Dementsprechend stellt der erste Ausdruck auf der rechten Seite der Gleichung (3), {(-Tg*/p) × Nm2}, die Leistung dar, die von der Maschine 63 an die Antriebswelle 72 übertragen wird. Der zweite Ausdruck auf der rechten Seite der Gleichung (3), (Tm* × Nm2) stellt die Leistung dar, die von dem zweiten Motorgenerator 62 an die Antriebswelle 72 übertragen wird, das heißt, die zweite MG-Entladeleistung. Die Gleichung (3) gibt somit an, dass die angeforderte Antriebskraft P* durch die Summe der Leistung, die von der Maschine 73 an die Antriebswelle 72 übertragen wird und die zweite MG-Entladeleistung verwirklicht wird.
Der erste Ausdruck auf der linken Seite der Gleichung (4) (Tg* × Nm1) stellt die erste MG-Erzeugungsleistung dar. Wie vorstehend beschrieben dreht sich während der batterielosen Antriebssteuerung (wenn das Fahrzeug 100 vorwärts fährt) der erste Motorgenerator 61 in die Vorwärtsrichtung und erzeugt ein Leistungserzeugungsdrehmoment (Nm1 > 0 und Tg* < 0). Dementsprechend weist (Tg* × Nm1) einen negativen Wert auf. Der zweite Ausdruck auf der linken Seite der Gleichung (4) (Tm* × Nm2) stellt die zweite MG-Entladeleistung dar. Während der batterielosen Antriebssteuerung (während das Fahrzeug 100 vorwärts fährt) rotiert der zweite Motorgenerator 62 in die Vorwärtsrichtung und erzeugt ein Entlademoment (Nm2 > 0 und Tm* > 0). Dementsprechend weist (Tm* × Nm2) einen positiven Wert auf. Die Gleichung (4) gibt somit an, dass die Größenordnung (der Absolutwert) der ersten MG-Erzeugungsleistung und die Größenordnung (der Absolutwert) der zweiten MG-Entladeleistung gleich sind.
In S27 steuert die HVECU 90 die PCU 50, sodass sich das erste MG-Drehmoment TG und das zweite MG-Drehmoment Tm dem ersten MG-Solldrehmoment Tg* und dem zweiten MG-Solldrehmoment Tm* annähern.
Begrenzung des Ladens und Entladens
In dem Fahrzeug 100 ist ein Laden und Entladen der Batterie 10 begrenzt, um die Batterie 10 zu schützen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel begrenzt die HVECU 90 die erlaubte Ladeleistung Win der Batterie 10 und die erlaubte Entladeleistung Wout der Batterie 10 gemäß der Temperatur TB der Batterie 10 (Batterietemperatur TB).
6 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Begrenzung eines Ladens und Entladens der Batterie 10 darstellt. In 6 stellt die Abszisse die Batterietemperatur TB dar und stellt die Aufwärtsrichtung der Ordinate die erlaubte Entladeleistung Wout dar und stellt die Abwärtsrichtung der Ordinate die erlaubte Ladeleistung Win dar.
Bezugnehmend auf 6, um eine Verschlechterung der Batterie 10 zu verlangsamen, sind die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in einem Niedrigtemperaturbereich (der Bereich von TB ≤Tlow) und in einem Hochtemperaturbereich (der Bereich von TB > Tup) niedriger als in einem normalen Temperaturbereich (der Bereich von Tlow ≤TB ≤Tup). Die HVECU 90 stellt das erste MG-Solldrehmoment Tg* und das zweite MG-Solldrehmoment Tm* ein, sodass die Summe der Lade- und Entladeleistung des ersten Motorgenerators 61 und der Lade- und Entladeleistung des zweiten Motorgenerators 62 innerhalb des Bereichs zwischen der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 liegen.
Die HVECU 90 verbietet ein Laden und Entladen der Batterie 10, wenn die Batterietemperatur TB niedriger als eine minimale Temperatur Tmin oder höher als eine maximale Temperatur Tmax wird. Nachstehend wird der Temperaturbereich der minimalen Temperatur Tmin oder höher und der maximalen Temperatur Tmax oder niedriger als der „normale Verwendungsbereich“ bezeichnet.
Obwohl 6 ein Beispiel der Temperaturabhängigkeit der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout darstellt, könnten die erlaubte Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout gemäß z.B. dem Ladezustand (SOC) der Batterie 10 begrenzt werden.
Systemkompatibilität
Bezüglich des Fahrzeugs 100, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, könnte es eine Situation geben, in der eine Firma des Batteriepacks 1 (Firma A) und eine Firma des HV-Systems 2 (Firma B) verschieden sind. Eine Kompatibilität (Koordination) zwischen dem Batteriepack 1 und dem HV-System 2 kann in solch einer Situation ein Problem sein.
Speziell werden Daten über die erlaubte Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout der Batterie 10 von der Batterie-ECU 40 in dem Batteriepack 1 an die HVECU 90 in dem HV-System 2 gesendet. In dem Fall z.B., in dem Firma A und Firma B ein unterschiedliches Verständnis über den Inhalt, den Zeitpunkt, usw. der Kommunikation aufweisen, oder in dem Fall, in dem eine Koordination zwischen der Firma A und der Firma B über die Kommunikation nicht ausreichend ist, gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass Daten, die von den Daten, die durch die HVECU 90 erwartet werden, verschieden sind, von der Batterie-ECU 40 an die HVECU 90 als die Daten über die erlaubte Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout der Batterie 10 gesendet werden. Speziell gibt es eine Möglichkeit, dass die Batterie-ECU 40 die erlaubte Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout auf übermäßig kleine Werte einstellt (z.B. Werte nahe 0). In diesem Fall könnte die HVECU 90 ein Laden und Entladen der Batterie 10 reduzieren (oder verbieten), obwohl die Temperatur der Batterie 10 tatsächlich nicht niedrig oder hoch ist. Als ein Ergebnis könnte es sein, dass das Fahrzeug 100 nicht dazu in der Lage ist, sich zu bewegen.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet eine Konfiguration, bei der, wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win oder die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout, die von der Batterie-ECU 40 gesendet werden, während der normalen Betriebsart übermäßig klein wird, die Steuerungsbetriebsart von der normalen Betriebsart in die batterielose Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird, unabhängig davon, ob diese Verringerung der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win oder der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout aufgrund dessen bedingt ist, dass die Batterietemperatur TB außerhalb des normalen Verwendungsbereichs liegt, oder aufgrund der Kompatibilität zwischen dem Batteriepack 1 und dem HV-System 2. Die batterielose Antriebsbetriebsart ist eine Steuerungsbetriebsart, die ursprünglich für einen Notlauffahren (ausfallsicheres Fahren) des Fahrzeugs 100 in dem Fall einer Abnormalität in der Batterie 10 gedacht war. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die batterielose Antriebsbetriebsart jedoch nicht nur für diesen Zweck verwendet. Die Steuerungsbetriebsart wird aktiv in die batterielose Antriebsbetriebsart umgeschaltet, unabhängig davon, ob ein Notlauffahren erforderlich ist, wodurch die Fahrperformance des Fahrzeugs 100 sichergestellt wird.
Umschalten der Steuerungsbetriebsart
7 ist ein Zustandsübergangsdiagramm (Zustandsmaschinendiagramm), das ein Umschalten der Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 in dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. Bezugnehmend auf 7 schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der normalen Betriebsart in die batterielose Antriebsbetriebsart um, wenn eine vorbestimmte „Begrenzungsbedingung“ während der normalen Betriebsart erfüllt ist. Die HVECU 90 schaltet die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der batterielosen Antriebsbetriebsart zurück zu der normalen Betriebsart, wenn eine vorbestimmte „Rückkehrbedingung“ während der batterielosen Antriebsbetriebsart erfüllt ist. Die Begrenzungsbedingung und die Rückkehrbedingung werden mit Bezug auf Ablaufdiagramme beschrieben.
Steuerungsablauf
8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zum Umschalten der Steuerungsbetriebsart während der normalen Betriebsart darstellt (Bestimmen, ob die Begrenzungsbedingung erfüllt ist). Bezugnehmend auf 8 beschafft die HVECU 90 in S31 die Batterietemperatur TB, die durch den Temperatursensor 23 erfasst wird. Die HVECU 90 kann die Batterietemperatur TB durch eine Kommunikation mit der Batterie-ECU 40 beschaffen oder kann die Batterietemperatur TB direkt von dem Temperatursensor 23 beschaffen. Die HVECU 90 beschafft ebenso die erlaubte Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout der Batterie 10 von der Batterie-ECU 40 (S32).
Nachfolgend bestimmt die HVECU 90 in S33 und S34, ob die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win der Batterie 10 gleich oder kleiner als ein erster vorbestimmter Wert X1 ist. Die HVECU 90 bestimmt ebenso, ob die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 ist. Um ein Verständnis der Beschreibung zu vereinfachen, werden die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in diesem Beispiel mit dem gleichen Wert (erster vorbestimmter Wert X1) verglichen. Jedoch könnten die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout mit Werten verglichen werden, die voneinander verschieden sind.
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als der erste vorbestimmte Wert X1 ist und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer als der erste vorbestimmte Wert X1 (NEIN in S33), schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 nicht um und der Prozess kehrt zurück zu der Hauptroutine. Das heißt, die HVECU 90 behält die normale Betriebsart des Fahrzeugs 100 bei.
Andererseits, wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 ist oder die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 ist (JA in S33), geht der Prozess über zu S34 und bestimmt die HVECU 90, ob die Batterietemperatur TB innerhalb des normalen Verwendungsbereichs liegt. Wie vorstehend beschrieben, ist der normale Verwendungsbereich ein Temperaturbereich, in dem die erlaubte Ladeleistung Win nicht gleich 0 wird und die erlaubte Entladeleistung Wout nicht gleich 0 wird. In dem Beispiel von 6 ist der normale Verwendungsbereich ein Temperaturbereich TB = Tmin bis TB = Tmax.
Wenn die Batterietemperatur TB außerhalb des normalen Verwendungsbereichs liegt (NEIN in S34), ist es sehr wahrscheinlich, dass die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win oder die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout aufgrund der hohen oder niedrigen Batterietemperatur TB gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 wurde. Die HVECU 90 zeichnet deshalb auf eine nicht flüchtige Weise auf dem Speicher 92 einen Verlauf auf, der angibt, dass es notwendig wurde, die Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 aufgrund einer Erhöhung oder einer Verringerung des Batterietemperatur TB zu reduzieren (nachstehend ebenso als der „Temperaturänderungsverlauf“ bezeichnet) (S35). Zum Beispiel kann die HVECU 90 einen Verwaltungsmarker, der mit dem Speicher 92 verknüpft ist, auf AN setzen. Der Prozess geht dann über zu S36.
Wenn die Batterietemperatur TB innerhalb des normalen Verwendungsbereichs liegt (JA in S34), gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass es notwendig wurde, die Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 aufgrund der Kompatibilität zwischen dem Batteriepack 1 und dem HV-System 2 statt aufgrund einer Änderung der Batterietemperatur TB zu reduzieren. Die HVECU 90 zeichnet deshalb den Temperaturänderungsverlauf nicht auf und der Prozess geht über zu S36.
In S36 bestimmt die HVECU 90, dass die Begrenzungsbedingung erfüllt ist. Die HVECU 90 schaltet dann die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der normalen Betriebsart in die batterielose Antriebsbetriebsart um.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zum Umschalten der Steuerungsbetriebsart während der batterielosen Antriebsbetriebsart darstellt (Bestimmen, ob die Rückkehrbedingung erfüllt ist). Bezugnehmend auf 9 beschafft die HVECU 90 zuerst die Batterietemperatur TB (S41) und beschafft die erlaubte Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout der Batterie 10 von der Batterie-ECU 40 (S42).
In S43 bestimmt die HVECU 90, ob die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win der Batterie 10 größer als der erste vorbestimmte Wert X1 ist. Die HVECU 90 bestimmt ebenso, ob die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 größer als der erste vorbestimmte Wert X1 ist.
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 ist, oder wenn die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 ist (NEIN in S43), könnte es immer noch notwendig sein, die Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 zu reduzieren. Der Prozess kehrt deshalb zurück zu der Hauptroutine und die HVECU 90 behält die batterielose Antriebsbetriebsart des Fahrzeugs 100 bei.
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als der erste vorbestimmte Wert X1 ist und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer als der erste vorbestimmte Wert X1 ist (JA in S43), das heißt, wenn es weniger notwendig wird, die Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 zu reduzieren, geht der Prozess über zu S44 und die HVECU 90 bestimmt, ob der Speicher 42 den Temperaturänderungsverlauf aufgezeichnet hat (siehe S35 in 8).
Wenn es keinen Temperaturänderungsverlauf gibt (NEIN in S44), gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass die Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 aufgrund der Kompatibilität zwischen dem Batteriepack 1 und dem HV-System 2 reduziert wurde. In diesem Fall schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 nicht zurück zu der normalen Betriebsart, sondern behält die batterielose Antriebsbetriebsart bei.
Wenn es einen Temperaturänderungsverlauf gibt (JA in S44), gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass die Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 aufgrund einer Änderung der Batterietemperatur TB anstelle der Kompatibilität zwischen dem Batteriepack 1 und dem HV-System 2 reduziert wurde. Dementsprechend, in dem Fall, in dem es weniger notwendig wird, die Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 zu reduzieren, aufgrund dessen, dass die Batterietemperatur TB zurück in den normalen Verwendungsbereich gegangen ist, kann die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 zu der normalen Betriebsart zurückgeschaltet werden.
Es ist jedoch wünschenswert, ein Umschalten der Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 zurück zu der normalen Betriebsart zu vermeiden, während sich das Fahrzeug 100 bewegt. Dementsprechend bestimmt die HVECU 90 in S45 bis S47, ob das Fahrzeug 100 vollständig gestoppt ist und dazu bereit ist, zu der normalen Betriebsart zurückzukehren. Speziell bestimmt die HVECU 90, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V = 0 ist (S45), ob die Bremse des Fahrzeugs 100 in Betrieb ist (S46) und ob das Beschleunigerpedal des Fahrzeugs 100 nicht betätigt wird (Beschleunigeroperationsbetrag A = 0) (S47).
Wenn zumindest eines der Bestimmungsergebnisse von S45 bis S47 NEIN ist, bestimmt die HVECU 90, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 100 zum Zurückkehren zu der normalen Betriebsart nicht geeignet ist und der Prozess kehrt zurück zu der Hauptroutine (die Rückkehrbedingung ist nicht erfüllt). Wenn alle der Bestimmungsergebnisse von S45 bis S47 JA sind, bestimmt die HVECU 90, dass der Fahrzustand des Fahrzeugs 100 zum Zurückkehren zu der normalen Betriebsart geeignet ist und bestimmt, dass die Rückkehrbedingung erfüllt ist (S48).
Wie vorstehend beschrieben, empfängt in dem ersten Ausführungsbeispiel die HVECU 90 in dem HV-System 2 die erlaubte Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout der Batterie 10 von der Batterie-ECU 40 in dem Batteriepack 1. Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 wird oder die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 wird, während der normalen Betriebsart des Fahrzeugs 100, schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 zu der batterielosen Antriebsbetriebsart um, unabhängig davon, ob diese Verringerung der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win oder der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout aufgrund des Zustands der Batterie 10 oder aufgrund der Kommunikation zwischen der Batterie-ECU 40 und der HVECU 90 bedingt ist. Das Fahrzeug 100 kann somit veranlasst werden, sich zu bewegen, auch wenn es ein Problem mit der Kommunikation zwischen der Batterie-ECU 40 und der HVECU 90 gibt.
Die HVECU 90 bestimmt ebenso, ob der Temperaturänderungsverlauf aufzuzeichnen ist, wenn die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 in die batterielose Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird. Wenn es einen Temperaturänderungsverlauf gibt, kann die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart zurück zu der normalen Betriebsart umschalten, wenn die erlaubte Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout wiederhergestellt werden (wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer wird als der erste vorbestimmte Wert X1 und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer wird als der erste vorbestimmte Wert X1), wenn die HVECU 90 bestimmt, dass es kein Problem mit der Kommunikation zwischen der Batterie-ECU 40 und der HVECU 90 gibt (dass es kein Problem mit der Kompatibilität zwischen dem Batteriepack 1 und dem HV-System 2 gibt). Die Fahrperformance des Fahrzeugs 100 kann somit schnell wiederhergestellt werden.
Wenn es keinen Temperaturänderungsverlauf gibt, behält die HVECU 90 die batterielose Antriebsbetriebsart bei, auch wenn die erlaube Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout wiederhergestellt sind, da es eine Wahrscheinlichkeit gibt, dass es ein Problem mit der Kommunikation zwischen der Batterie-ECU 40 und der HVECU 90 gibt. Ein bestimmtes Level einer Fahrperformance des Fahrzeugs 100 kann somit sichergestellt werden, während die Batterie 10 geschützt wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, reduziert die HVECU 90 ein Laden und Entladen der Batterie 10, wenn sich die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win der Batterie 10 verringert und sich die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout ebenso verringert. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine Konfiguration beschrieben, in der die Hilfsbatterie 84 zum Betrieb der Last 82 verwendet wird, wenn ein Laden und Entladen der Batterie 10 reduziert ist.
Da die Gesamtkonfiguration der Hybridfahrzeuge gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und einem dritten Ausführungsbeispiel, das später beschrieben wird, ähnlich zu der Gesamtkonfiguration des Fahrzeugs 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind (siehe 1), wird eine Beschreibung davon nicht wiederholt.
Zustandsübergangsdiagramm
10 ist ein Zustandsübergangsdiagramm, das ein Umschalten der Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 in dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. Bezugnehmend auf 10 umfasst die HVECU 90 in dem zweiten Ausführungsbeispiel eine „Hilfskonstantleistungsbetriebsart“ zusätzlich zu der normalen Betriebsart und der batterielosen Antriebsbetriebsart.
In der normalen Betriebsart führt die HVECU 90 eine Konstantspannungssteuerung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 durch. Wenn ein Leistungsverbrauch der Last 82 während der Konstantspannungssteuerung schwankt, wie etwa, wenn irgendeines der Lichter ein- oder ausgeschaltet wird oder die Scheibenwischer ein- oder ausgeschaltet werden, schwankt eine Lade- und Entladeleistung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81. Jedoch kann die Spannung der Last 82 durch die Konstantspannungssteuerung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 konstant gehalten werden.
Die Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 kann mit den Schwankungen der Lade- und Entladeleistung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 schwanken. Dementsprechend, wenn ein Laden und Entladen der Batterie 10 aufgrund einer Verringerung in der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout reduziert werden muss, könnten die Schwankungen der Lade- und Entladeleistung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 durch die Batterie 10 alleine nicht abgedeckt werden.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn sich die erlaubte Ladeleistung Win und die erlaubte Entladeleistung Wout der Batterie 10 verringern (vor einem Umschalten in die batterielose Antriebsbetriebsart), schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der normalen Betriebsart in die Hilfskonstantleistungsbetriebsart um. Speziell schaltet die HVECU 90 die Steuerung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 von der Konstantspannungssteuerung in der normalen Betriebsart zu der Konstantleistungssteuerung um. Die Eingabe- und Ausgabeleistung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 ist deshalb konstant, auch wenn der Leistungsverbrauch der Last 82 schwankt. Der Einfluss der Schwankungen in dem Leistungsverbrauch der Last 82 auf die Batterie 10 wird somit reduziert. In diesem Fall kann die Spannung der Last 82 schwanken aber solche Spannungsschwankungen der Last 82 können durch die Hilfsbatterie 84 absorbiert werden.
Wenn eine „erste Begrenzungsbedingung“ während der normalen Betriebsart erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der normalen Betriebsart in die Hilfskonstantleistungsbetriebsart um. Wenn eine „zweite Begrenzungsbedingung“ während der Hilfskonstantleistungsbetriebsart erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der Hilfskonstantleistungsbetriebsart in die batterielose Antriebsbetriebsart um. Wenn eine „erste Rückkehrbedingung“ während der batterielosen Antriebsbetriebsart erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der batterielosen Antriebsbetriebsart zu der Hilfskonstantleistungsbetriebsart zurück. Wenn eine „zweite Rückkehrbedingung“ während der Hilfskonstantleistungsbetriebsart erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der Hilfskonstantleistungsbetriebsart zu der normalen Betriebsart zurück.
Obwohl es in der Figur nicht gezeigt ist, wenn die „zweite Begrenzungsbedingung“ während der normalen Betriebsart erfüllt ist, könnte die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der normalen Betriebsart direkt in die batterielose Antriebsbetriebsart durch Überspringen der Hilfskonstantleistungsbetriebsart umschalten. Wenn die „zweite Rückkehrbedingung“ während der batterielosen Antriebsbetriebsart erfüllt ist, könnte die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der batterielosen Antriebsbetriebsart direkt in die normale Betriebsart durch Überspringen der Hilfskonstantleistungsbetriebsart umschalten.
Beziehung zu Win und Wout
11 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 und der Steuerungsbetriebsart in dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. In 11 und 16, die später beschrieben wird, stellt die Abszisse die Größenordnung (den Absolutwert) der erlaubten Ladeleistung Win der Batterie 10 dar und stellt die Ordinate die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 dar.
Bezugnehmend auf 11 kann die batterielose Antriebsbetriebsart ausgewählt werden (1) wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 ist, oder (2) wenn die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Wert X1 ist. Nachstehend wird dieser Bereich der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout als der „Lade- und Entladebereich R3“ bezeichnet.
Die Hilfskonstantleistungsbetriebsart kann ausgewählt werden, (1) wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als X1 ist und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer als X1 und gleich oder kleiner als X2 ist, oder (2) wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als X1 und gleich oder kleiner als X2 ist und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer als X1 ist. Nachstehend wird dieser Bereich der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout als der „Lade- und Entladebereich R2“ bezeichnet.
Die normale Betriebsart kann in anderen als den vorstehenden Fällen ausgewählt werden, das heißt, wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als X2 ist und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer als X2 ist. Nachstehend wird dieser Bereich der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout als der „Lade- und Entladebereich R1“ bezeichnet.
Das zweite Ausführungsbeispiel (und das nachstehend beschriebene dritte Ausführungsbeispiel) stellen ebenso ein Beispiel dar, in dem die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout für jede Steuerungsbetriebsart mit dem gleichen Wert (dem ersten vorbestimmten Wert X1 oder dem zweiten vorbestimmten Wert X2) verglichen werden. Dies dient jedoch dem Zweck, eine komplizierte Beschreibung zu vermeiden und die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout könnten mit Werten verglichen werden, die voneinander verschieden sind.
Bestimmung, ob Begrenzungsbedingung erfüllt ist
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zum Bestimmen, ob die Begrenzungsbedingung (die erste Begrenzungsbedingung oder die zweite Begrenzungsbedingung) erfüllt ist, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. Bezugnehmend auf 12 sind S51 und S52 ähnlich zu S31 und S32 (siehe 8) in dem ersten Ausführungsbeispiel.
In S53 vergleicht die HVECU 90 die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 mit einem vorbestimmten Wert (dem ersten vorbestimmten Wert X1 oder dem zweiten vorbestimmten Wert X2). Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R2 enthalten sind (R2 in S53), geht der Prozess über zu S54. S54 und S55 sind ähnlich zu S34 und S35 in dem ersten Ausführungsbeispiel. Die HVECU 90 bestimmt dann, dass die erste Begrenzungsbedingung erfüllt ist und wählt die Hilfskonstantleistungsbetriebsart als die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 aus (S56).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R3 in S53 enthalten sind (R3 in S53), veranlasst die HVECU 90 den Prozess, zu S57 überzugehen. S57 und S58 sind ähnlich zu S54 und S55. Die HVECU 90 bestimmt dann, dass die zweite Begrenzungsbedingung erfüllt ist und wählt die batterielose Antriebsbetriebsart als die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 aus (S59).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R1 in S53 enthalten sind (R1 in S53), führt die HVECU 90 S54 und die nachfolgenden Schritte oder S57 und die nachfolgenden Schritte nicht durch und der Prozess kehrt zurück zu der Hauptroutine. In diesem Fall wird die normale Betriebsart als die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 ausgewählt.
Bestimmung, ob Rückkehrbedingung erfüllt ist
13 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zum Bestimmen, ob die Rückkehrbedingung (die erste Rückkehrbedingung oder die zweite Rückkehrbedingung) erfüllt ist, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. Bezugnehmend auf 13 sind S601 und S602 ähnlich zu S41 und S42 (siehe 9) in dem ersten Ausführungsbeispiel.
In S603 vergleicht die HVECU 90 die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 mit einem vorbestimmten Wert (dem ersten vorbestimmten Wert X1 oder dem zweiten vorbestimmten Wert X2). Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Endladebereich R2 enthalten sind (R2 in S603), veranlasst die HVECU 90 den Prozess dazu, zu S604 überzugehen. S604 bis S607 sind ähnlich zu S44 bis S47 (siehe 9) in dem ersten Ausführungsbeispiel. Die HVECU 90 bestimmt dann, dass die erste Rückkehrbedingung erfüllt ist und wählt die Hilfskonstantleistungsbetriebsart als die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 aus (S608).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R1 in S603 enthalten sind (R1 in S603), veranlasst die HVECU 90 den Prozess dazu, zu S609 überzugehen. In S609 bestimmt die HVECU 90, ob es einen Temperaturänderungsverlauf gibt. Wenn es einen Temperaturänderungsverlauf gibt (JA in S609), bestimmt die HVECU 90, dass die zweite Rückkehrbedingung erfüllt ist und wählt die normale Betriebsart als die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 aus (S610).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R3 in S603 enthalten sind (R3 in S603), führt die HVECU 90 S604 und die nachfolgenden Schritte oder S609 und die nachfolgenden Schritte nicht durch und der Prozess kehrt zurück zu der Hauptroutine. In diesem Fall wird die batterielose Antriebsbetriebsart als die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 beibehalten.
Wie vorstehend beschrieben umfasst in dem zweiten Ausführungsbeispiel die HVECU 90 weiterhin die Hilfskonstantleistungsbetriebsart, in der die HVECU 90 die Konstantleistungssteuerung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 durchführt. In der Hilfskonstantleistungsbetriebsart wird eine Änderung der Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 mit Schwankungen in der elektrischen Leistung der Last 82 dadurch reduziert, dass Spannungsschwankungen der Hilfsbatterie 84 mit Schwankungen in dem Leistungsverbrauch der Last 82 zu einem gewissen Ausmaß erlaubt werden. Die Batterie 10, deren erlaubte Ladeleistung Win und erlaubte Entladeleistung Wout relativ stark begrenzt sind, kann somit zuverlässiger geschützt werden.
In Abhängigkeit des SOC der Hilfsbatterie 84 können Schwankungen in der elektrischen Leistung der Last 82 durch die Hilfsbatterie 84 nicht vollständig absorbiert werden. Wenn die Hilfsbatterie 84 nahe zu ihrem vollständig geladenen Zustand ist, kann die Hilfsbatterie 84 nur einen kleinen Betrag an elektrischer Leistung empfangen. Wenn die Hilfsbatterie 84 beinahe leer ist, kann die Hilfsbatterie 84 nur einen kleinen Betrag an elektrischer Leistung zuführen. Es ist deshalb wünschenswert, eine obere Grenze bezüglich der Änderungsrate in der Lade- und Entladeleistung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 gemäß dem SOC der Hilfsbatterie 84 einzustellen, sodass sich die Lade- und Entladeleistung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 nicht plötzlich ändert. Speziell, wenn die Hilfsbatterie 84 nahe zu ihrem vollständig geladenen Zustand ist oder wenn die Hilfsbatterie 84 beinahe leer ist, kann die Änderungsrate in der Lade- und Entladeleistung des Hochspannungs-DC-DC-Wandlers 81 so niedrig wie ein vorbestimmter Wert oder weniger gemacht werden.
Das zweite Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben, in dem das Fahrzeug 100 drei Steuerungsbetriebsarten aufweist; die normale Betriebsart, die Hilfskonstantleistungsbetriebsart und die batterielose Antriebsbetriebsart. Jedoch ist die batterielose Antriebsbetriebsart keine essenzielle Steuerungsbetriebsart. Das Fahrzeug 100 könnte zwei Steuerungsbetriebsarten aufweisen: die normale Betriebsart und die Hilfskonstantleistungsbetriebsart und könnte dazu konfiguriert sein, die Steuerungsbetriebsart zwischen der normalen Betriebsart und der Hilfskonstantleistungsbetriebsart umzuschalten.
Drittes Ausführungsbeispiel
Auch wenn das Maschinendrehmoment Te (oder die Maschinenleistung Pe), das auszugeben ist, bestimmt ist, könnte ein kleiner Fehler in der Maschinenleistung Pe bei der tatsächlichen Maschinensteuerung aufgrund einer übermäßigen Kraftstoffzufuhr usw. auftreten. In dem dritten Ausführungsbeispiel wird eine Steuerung zum Handhaben des Fehlers in der Maschinenleistung Pe beschrieben.
Zustandsübergangsdiagramm
14 ist ein Zustandsübergangsdiagramm, das ein Umschalten der Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 in dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt. Bezugnehmend auf 14 umfasst in dem dritten Ausführungsbeispiel die HVECU 90 eine „Betriebsart mit verringerter Garantie“ zusätzlich zu der normalen Betriebsart, der Hilfskonstantleistungsbetriebsart und der batterielosen Antriebsbetriebsart.
Wie vorstehend beschrieben wird in der normalen Betriebsart jedes Drehmoment (das Maschinendrehmoment Te, das erste MG-Drehmoment Tg und das zweite MG-Drehmoment Tm) angepasst, um die angeforderte Antriebskraft P* gemäß der Operation des Beschleunigerpedals durch den Benutzer zu verwirklichen. Wenn sich die Maschinenleistung Pe ändert, werden die erste MG-Leistung und die zweite MG-Leistung gesteuert, um die Änderung zu kompensieren. Dementsprechend, z.B., wenn ein gewünschter Wert bzw. Sollwert der Maschinenleistung Pe = 4,0k W ist und ein tatsächlicher Wert bzw. Istwert der Maschinenleistung Pe = 4,5 kW ist, wird die Batterie 10 mit der Leistung entsprechend der Differenz dazwischen geladen, welche 4,5 kW - 4,0 kW = 500 W ist. Wenn der Sollwert der Maschinenleistung Pe = 4,0 kW ist und der tatsächliche Wert bzw. Istwert der Maschinenleistung Pe = 3,5 kW ist, wird die Leistung von 500 W von der Batterie 10 entladen.
Wie vorstehend beschrieben wird in der normalen Betriebsart der Fehler in der Maschinenleistung Pe durch Laden oder Entladen der Batterie 10 absorbiert. Diese Steuerung basiert auf der Entwurfsidee des Garantierens der angeforderten Antriebskraft P*, und zwar indem einem genauen Widerspiegeln der Operation des Beschleunigerpedals durch den Benutzer in der Antriebskraft, die durch das Fahrzeug 100 erzeugt wird, eine Priorität eingeräumt wird.
In der batterielosen Antriebsbetriebsart ist das SMR 30 geöffnet und ist die Batterie 10 von der PCU 50 elektrisch getrennt. Dementsprechend könnte es schwieriger sein als in der normalen Betriebsart, die erste MG-Leistung und die zweite MG-Leistung anzupassen, um die angeforderte Antriebskraft P* zu verwirklichen. Das heißt, es könnte schwierig sein, die angeforderte Antriebskraft P* zu garantieren.
In dem dritten Ausführungsbeispiel, wenn sich die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 verringern, wird die Steuerungsbetriebsart zu der Betriebsart mit verringerter Garantie umgeschaltet, bevor diese zu der batterielosen Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird. In der Betriebsart mit verringerter Garantie stoppt die HVECU 90 eine Regelung der ersten MG-Leistung und der zweiten MG-Leistung zum Verwirklichen der angeforderten Antriebskraft P* während das SMR 30 geschlossen beibehalten wird. In diesem Fall, wenn ein Fehler in der Maschinenleistung Pe auftritt, kann sich die Antriebskraft des Fahrzeugs 100 erhöhen oder verringern, wobei der Fehler durch Laden oder Entladen der Batterie 10 nicht ausreichend absorbiert wird. Als ein Ergebnis könnte eine Änderung in der Beschleunigung oder Verlangsamung des Fahrzeugs 100 größer sein als in der normalen Betriebsart.
Wie vorstehend beschrieben ist die Betriebsart mit verringerter Garantie eine Steuerungsbetriebsart basierend auf einer Idee, dass die angeforderte Antriebskraft P* weniger strikt garantiert wird, in einer Situation, in der sich die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout verringert haben, aber nicht so sehr, um die Steuerungsbetriebsart zu der batterielosen Antriebsbetriebsart umzuschalten. Eine leichte Abweichung zwischen der Antriebskraft gemäß der Operation des Beschleunigerpedals durch den Benutzer (der angeforderten Antriebskraft P*) und der tatsächlichen Antriebskraft ist in der Betriebsart mit verringerter Garantie erlaubt.
In der Betriebsart mit verringerter Garantie ist das SMR 30 geschlossen und kann die Batterie 10 geladen und entladen werden. Dementsprechend ist die Fahrperformance des Fahrzeugs 100 in der Betriebsart mit verringerter Garantie besser als in der batterielosen Antriebsbetriebskraft. Von einem anderen Standpunkt aus, in herkömmlichen Fahrzeugen, die nicht mit einer Fahrbatterie bzw. Traktionsbatterie ausgestattet sind (herkömmliche Fahrzeuge, wie etwa Benzinfahrzeuge), könnte ein Fehler in der Maschinenleistung die Fahrzeugantriebskraft direkt beeinträchtigen. Es könnte ebenso gesagt werden, dass die Betriebsart mit verringerter Garantie eine Steuerungsbetriebsart ist, bei der das Level einer Garantie der angeforderten Antriebskraft P* das gleiche ist, wie das in den herkömmlichen Fahrzeugen.
Wenn eine „erste Begrenzungsbedingung“ während der normalen Betriebsart erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der normalen Betriebsart in die Hilfskonstantleistungsbetriebsart um. Wenn eine „zweite Begrenzungsbedingung“ während der Hilfskonstantleistungsbetriebsart erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 der Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der Hilfskonstantleistungsbetriebsart in die Betriebsart mit verringerter Garantie um. Wenn eine „dritte Begrenzungsbedingung“ während der Betriebsart mit verringerter Garantie erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der Betriebsart mit verringerter Garantie zu der batterielosen Antriebsbetriebsart um.
Wenn eine „erste Rückkehrbedingung“ während der batterielosen Antriebsbetriebsart erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der batterielosen Antriebsbetriebsart zu der Betriebsart mit verringerter Garantie zurück. Wenn eine „zweite Rückkehrbedingung“ während der Betriebsart mit verringerter Garantie erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der Betriebsart mit verringerter Garantie zu der Hilfskonstantleistungsbetriebsart zurück. Wenn eine „dritte Rückkehrbedingung“ während der Hilfskonstantleistungsbetriebsart erfüllt ist, schaltet die HVECU 90 der Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der Hilfskonstantleistungsbetriebsart zu der normalen Betriebsart zurück.
Auch in dem dritten Ausführungsbeispiel könnte die HVECU 90 die Betriebsart zwischen einer Betriebsart und einer anderen Betriebsart überspringen. Zum Beispiel könnte die HVECU 90 die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der normalen Betriebsart zu der Betriebsart mit verringerter Garantie durch Überspringen der Hilfskonstantleistungsbetriebsart umschalten. Die HVECU 90 könnte die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der normalen Betriebsart in die batterielose Antriebsbetriebsart durch Überspringen der Hilfskonstantleistungsbetriebsart und der Betriebsart mit verringerter Garantie umschalten. Die HVECU 90 könnte die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der Hilfskonstantleistungsbetriebsart zu der batterielosen Antriebsbetriebsart durch Überspringen der Betriebsart mit verringerter Garantie umschalten. Obwohl eine detaillierte Beschreibung nicht wiederholt wird, trifft das gleiche zu, wenn die Steuerungsbetriebsart des Fahrzeugs 100 von der batterielosen Antriebsbetriebsart zurück zu der normalen Betriebsart geschaltet wird.
Betriebsart mit verringerter Garantie
15 ist ein Ablaufdiagramm, dass ein Beispiel eines Prozesses in der Betriebsart mit verringerter Garantie darstellt. Bezugnehmend auf 15, da S71 bis S74 ähnlich zu S11 bis S14 in der normalen Betriebsart (siehe 3) sind, wird eine Beschreibung davon nicht wiederholt.
In S75 berechnet die HVECU 90 das erste MG-Solldrehmoment Tg* gemäß der Sollmaschinendrehzahl Ne*, die in S74 berechnet ist. Das heißt, die HVECU 90 verwendet nicht die Regelung basierend auf der Differenz zwischen der momentanen Maschinendrehzahl Ne und der Sollmaschinendrehzahl Ne*, um das erste MG-Solldrehmoment Tg* zu berechnen.
In S76 berechnet die HVECU 90 das direkte Maschinendrehmoment Tep von dem ersten MG-Solldrehmoment Tg*. Die HVECU 90 berechnet ebenso das zweite MG-Solldrehmoment Tm* durch Subtrahieren des direkten Maschinedrehmoments Tep von der angeforderten Antriebskraft P* (S77). Die HVECU 90 steuert dann die PCU 50, sodass sich das erste MG-Drehmoment Tg und das zweite MG-Drehmoment Tm entsprechend dem ersten MG-Solldrehmoment Tg* und dem zweiten MG-Solldrehmoment Tm* annähern (S78). Diese Schritte sind ähnlich zu den entsprechenden Schritten in der normalen Betriebsart (S16 bis S18).
Wie vorstehend beschrieben, in der Betriebsart mit verringerter Garantie, auch wenn ein leichter Fehler in dem Betriebspunkt der Maschine 63 (der Maschinendrehzahl Ne oder Maschinenleistung Pe) aufgrund einer übermäßigen Kraftstoffzufuhr usw. auftritt, wird keine Anpassung des ersten MG-Solldrehmoments Tg* (und des zweiten MG-Solldrehmoments Tm*) vorgenommen, um den Fehler zu absorbieren. In diesem Fall könnte ein Fehler in der tatsächlichen Antriebskraft von der angeforderten Antriebskraft P* auftreten. Jedoch ist der Fehler in der Antriebskraft erlaubt.
Beziehung mit Win und Wout
16 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 und der Steuerungsbetriebsart in dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt. Bezugnehmend auf 16 kann die batterielose Antriebsbetriebsart ausgewählt werden, wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win gleich oder kleiner als X1 ist oder wenn die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout gleich oder kleiner X1 ist. Nachstehend wird dieser Bereich der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout als der „Lade- und Endladebereich R4“ bezeichnet.
Die Betriebsart mit verringerter Garantie kann ausgewählt werden (1) wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als X1 ist und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer als X1 ist und gleich oder kleiner als X2 oder (2) wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als X1 oder gleich oder kleiner als X2 ist und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer als X1 ist. Nachstehend wird dieser Bereich der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout als der „Lade- und Entladebereich R3“ bezeichnet.
Die Hilfskonstantleistungsbetriebsart kann ausgewählt werden, (1) wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als X2 ist und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer als X2 und gleich oder kleiner als X3 ist, oder (2) wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als X2 und gleich oder kleiner als X3 ist und die Größenordnung der erlauben Entladeleistung Wout größer als X2 ist. Nachstehend wird dieser Bereich der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout als der „Lade- und Entladebereich R2“ bezeichnet.
Die normale Betriebsart kann in anderen als den vorstehenden Fällen ausgewählt werden, das heißt, wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win größer als X3 ist und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout größer als X3 ist. Nachstehend wird dieser Bereich der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout als der „Lade- und Entladebereich R1“ bezeichnet.
Bestimmung, ob die Begrenzungsbedingung erfüllt ist.
17 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zum Bestimmen, ob die Begrenzungsbedingung erfüllt ist, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt. In 17 und 18, die später beschrieben wird, sind die Schritte des Beschaffens der Batterietemperatur TB und des Beschaffens der erlaubten Ladeleistung Win und der erlaubten Entladeleistung Wout durch die HVECU 90 (siehe S51 und S52 von 12 oder S601 und S602 von 13) aufgrund von Platzbegrenzungen nicht gezeigt.
Bezugnehmend auf 17 vergleicht die HVECU 90 in S801 (und S808) die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 mit vorbestimmten Werten (den ersten bis dritten vorbestimmten Werten X1 bis X3).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R2 enthalten sind (R2 in S801), bestimmt die HVECU 90, dass die erste Begrenzungsbedingung erfüllt ist und wählt die Hilfskonstantleistungsbetriebsart aus (S804). S802 und S803 vor S804 sind ähnlich zu S54 und S55 (siehe 12 in dem zweiten Ausführungsbeispiel). S805, S806 und S809, S810 sind ebenso ähnlich zu S54 und S55 in dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R3 enthalten sind (R3 in S801), bestimmt die HVECU 90, dass die zweite Begrenzungsbedingung erfüllt ist und wählt die Betriebsart mit verringerter Garantie aus (S807).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R4 enthalten sind („ANDERE“ in S801 und R4 in S808), bestimmt die HVECU 90, dass die dritte Begrenzungsbedingung erfüllt ist und wählt die batterielose Antriebsbetriebsart aus (S811).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R1 enthalten sind („ANDERE“ in S801 und R1 in S808), veranlasst die HVECU 90 den Prozess dazu, zu der Hauptroutine zurückzukehren. In diesem Fall ist keine der ersten bis dritten Begrenzungsbedingungen erfüllt und die Steuerungsbetriebsart wird nicht zu irgendeiner Betriebsart umgeschaltet, in der ein Laden und Entladen der Batterie 10 mehr reduziert ist.
Bestimmung, ob Rückkehrbedingung erfüllt ist.
18 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zum Bestimmen, ob die Rückkehrbedingung erfüllt ist, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt. Bezugnehmend auf 18 vergleicht die HVECU 90 in S901 (und S908), die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout der Batterie 10 mit vorbestimmten Werten (den ersten bis dritten vorbestimmten Werten X1 und X3).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R3 enthalten sind (R3 in S901), bestimmt die HVECU 90, dass die erste Rückkehrbedingung erfüllt ist und wählt die Betriebsart mit verringerter Garantie aus (S905). S902 bis S904 vor S905 sind ähnlich zu S604 bis S607 (siehe 13) in dem zweiten Ausführungsbeispiel. S906 und S909 sind ähnlich zu S902.
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R2 enthalten sind (R2 in S901), bestimmt die HVECU 90, dass die zweite Rückkehrbedingung erfüllt ist und wählt die Hilfskonstantleistungsbetriebsart aus (S907).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R1 enthalten sind („ANDERE“ in S901 und R1 in S908), bestimmt die HVECU 90, dass die dritte Rückkehrbedingung erfüllt ist und wählt die normale Betriebsart aus (S910).
Wenn die Größenordnung der erlaubten Ladeleistung Win und die Größenordnung der erlaubten Entladeleistung Wout in dem Lade- und Entladebereich R4 sind („ANDERE“ in S901 und R4 in S908), veranlasst die HVECU 90 den Prozess dazu, zu der Hauptroutine zurückzukehren. In diesem Fall ist keine der ersten bis dritten Rückkehrbedingungen erfüllt und die Steuerungsbetriebsart wird nicht zu irgendeiner Betriebsart umgeschaltet, in der ein Laden- und Entladen der Batterie 10 weniger reduziert ist.
Wie vorstehend beschrieben umfasst in dem dritten Ausführungsbeispiel die HVECU 90 weiterhin die Betriebsart mit verringerter Garantie, in der die HVECU 90 die angeforderte Antriebskraft P* weniger strikt garantiert als in der normalen Betriebsart. In der Betriebsart mit verringerter Garantie werden Schwankungen in einer Lade- und Entladeleistung der Batterie 10 mit Schwankungen in der Maschinenleistung Pe dadurch reduziert, dass ein Fehler in der tatsächlichen Antriebskraft von der angeforderten Antriebskraft P*, der mit Schwankungen in dem Maschinendrehmoment Te auftritt, zu einem gewissen Ausmaß erlaubt wird. Die Batterie 10, deren erlaubte Ladeleistung Win und erlaubte Entladeleistung Wout relativ streng begrenzt sind, kann somit zuverlässiger geschützt werden.
Der folgende Aspekt kann ebenso als eine Modifikation der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Ein Hybridfahrzeug gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Maschine; eine erste rotierende elektrische Maschine; eine zweite rotierende Maschine, die mit Antriebsrädern über eine Ausgabewelle verbunden ist, einen Planetengetriebesatz; eine Batterie; einen Leistungswandler, der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung zwischen der Batterie, der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine umzuwandeln; ein Relais, das zwischen der Batterie und dem Leistungswandler elektrisch verbunden ist; eine Hilfslast; einen DC-DC-Wandler, der zwischen dem Relais und der Hilfslast elektrisch verbunden ist, und eine Hilfsbatterie, die dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung an die Hilfslast zuzuführen, und eine erste und zweite Steuerung. Der Planetengetriebesatz ist dazu konfiguriert, die Maschine, die erste rotierende elektrische Maschine und die Ausgabewelle mechanisch zu koppeln und ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment zwischen der Maschine, der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der Ausgabewelle zu übertragen. Die erste Steuerung ist dazu konfiguriert, eine erlaubte Ladeleistung der Batterie und eine erlaubte Entladeleistung der Batterie zu berechnen und die Berechnungsergebnisse auszugeben. Die zweite Steuerung umfasst eine Konstantspannungssteuerungsbetriebsart, in der die zweite Steuerung eine Konstantspannungssteuerung des DC-DC-Wandlers durchführt, wobei das Relais geschlossen ist, und eine Konstantleistungsbetriebsart, in der die zweite Steuerung eine Konstantleistungssteuerung des DC-DC-Wandlers durchführt, wobei das Relais geschlossen ist. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, die Konstantleistungsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
Der folgende Aspekt kann ebenso als eine Modifikation der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Ein Hybridfahrzeug gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Maschine; eine erste rotierende elektrische Maschine; eine zweite rotierende elektrische Maschine, die mit Antriebsrädern über eine Ausgabewelle verbunden ist; einen Planetengetriebesatz; eine Batterie, einen Leistungswandler, der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung zwischen der Batterie, der ersten rotierenden elektrischen Maschine und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine umzuwandeln; ein Relais, das zwischen der Batterie und dem Leistungswandler elektrisch verbunden ist; eine Hilfslast; ein DC-DC-Wandler, der zwischen dem Relais und der Hilfslast elektrisch verbunden ist; eine Hilfsbatterie, die dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung an die Hilfslast zuzuführen; und eine erste und zweite Steuerung. Der Planetengetriebesatz ist dazu konfiguriert, die Maschine, die erste rotierende elektrische Maschine und die Ausgabewelle mechanisch zu koppeln und ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment zwischen der Maschine, der ersten rotierenden Maschine und der Ausgabenwelle zu übertragen. Die erste Steuerung ist dazu konfiguriert, eine erlaubte Ladeleistung der Batterie und eine erlaubte Entladeleistung der Batterie zu berechnen und die Berechnungsergebnisse auszugeben. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, den Leistungswandler gemäß der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung, die von der ersten Steuerung empfangen werden, zu steuern. Die zweite Steuerung umfasst eine normale Betriebsart und eine Betriebsart mit verringerter Garantie. Die normale Betriebsart ist eine Betriebsart, in der die zweite Steuerung garantiert, dass eine Antriebskraft, die von dem Hybridfahrzeug ausgegeben wird, auf eine angeforderte Antriebskraft gesteuert wird, durch Anpassen eines Drehmoments der Maschine, eines Drehmoments der ersten rotierenden elektrischen Maschine und eines Drehmoments der zweiten rotierenden elektrischen Maschine, wobei das Relais geschlossen ist. Die Betriebsart mit verringerter Garantie ist eine Betriebsart, in der die zweite Steuerung weniger strikt garantiert, dass die Antriebskraft, die von dem Hybridfahrzeug ausgegeben wird, auf die angeforderte Antriebskraft gesteuert wird, als in der normalen Betriebsart, wobei das Relais geschlossen ist. Die zweite Steuerung ist dazu konfiguriert, die Betriebsart mit verringerter Garantie auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
Die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele sollten in jeglicher Hinsicht als darstellend und nicht als beschränkend betrachtet werden. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist nicht durch die vorstehende Beschreibung von Ausführungsbeispielen gezeigt, sondern durch die Ansprüche, und es ist gedacht, dass alle Modifikationen, die vorgenommen werden können, ohne sich von dem Geist und Umfang der Ansprüche zu entfernen, in dem Umfang umfasst sind.
Ein Hybridfahrzeug umfasst: eine Maschine (63); eine Batterie (10); einen Leistungswandler (50); ein Relais (30); eine erste Steuerung (40); und eine zweite Steuerung (90). Die zweite Steuerung (90) ist dazu konfiguriert, die Maschine (63) und den Leistungswandler (50) gemäß einer erlaubten Ladeleistung und einer erlaubten Entladeleistung, die von der ersten Steuerung (40) empfangen werden, zu steuern. Die zweite Steuerung (90) umfasst, als Steuerungsbetriebsarten, eine normale Betriebsart, in der das Relais (30) geschlossen ist und die Batterie (10) und der Leistungswandler (50) elektrisch verbunden sind, und eine batterielose Antriebsbetriebsart, in der das Relais (30) geöffnet ist, um zu veranlassen, dass sich das Hybridfahrzeug bewegt, wobei die Batterie (10) von dem Leistungswandler (50) elektrisch getrennt ist. Die zweite Steuerung (90) ist dazu konfiguriert, die batterielose Antriebsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein erster vorbestimmter Wert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019156007 A [0002, 0044]

Claims

Hybridfahrzeug, mit: einer Maschine (63); einer ersten rotierenden elektrischen Maschine (61); einer zweiten rotierenden elektrischen Maschine (62), die mit einem Antriebsrad über eine Ausgabewelle verbunden ist; einem Planetengetriebesatz (71), der dazu konfiguriert ist, die Maschine (63), die erste rotierende elektrische Maschine (61) und die Ausgabewelle mechanisch zu koppeln und ein Drehmoment zwischen der Maschine (63), der ersten rotierenden elektrischen Maschine (61) und der Ausgabewelle zu übertragen; einer Batterie (10); einem Leistungswandler (50), der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung zwischen der Batterie (10), der ersten rotierenden elektrischen Maschine (61) und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine (62) umzuwandeln; einem Relais (30), das zwischen der Batterie (29) und dem Leistungswandler (50) elektrisch verbunden ist; einer ersten Steuerung (40), die dazu konfiguriert ist, eine erlaubte Ladeleistung der Batterie (10) und eine erlaubte Entladeleistung der Batterie (10) zu berechnen und Berechnungsergebnisse auszugeben; und einer zweiten Steuerung (90), die dazu konfiguriert ist, die Maschine (63) und den Leistungswandler (50) gemäß der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung, die von der ersten Steuerung (40) empfangen werden, zu steuern, wobei die zweite Steuerung (90), als Steuerungsbetriebsarten, eine normale Betriebsart, in der das Relais (30) geschlossen ist und die Batterie (10) und der Leistungswandler (50) elektrisch verbunden sind, und eine batterielose Antriebsbetriebsart, in der das Relais (30) geöffnet ist, um zu veranlassen, dass sich das Hybridfahrzeug bewegen kann, wobei die Batterie (10) von dem Leistungswandler (50) elektrisch getrennt ist, aufweist, und die zweite Steuerung (90) dazu konfiguriert ist, die batterielose Antriebsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine einer Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und einer Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein erster vorbestimmter Wert wird.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Steuerung (90) dazu konfiguriert ist, die batterielose Antriebsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung aufgrund eines Problems mit einer Kommunikation zwischen der ersten Steuerung (40) und der zweiten Steuerung (90) kleiner als der erste vorbestimmte Wert wird.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Steuerung (90) dazu konfiguriert ist, die batterielose Antriebsbetriebsart aufzuheben, wenn alle der folgenden Bedingungen erfüllt sind: (i) es ist nicht länger der Fall, dass zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist, (ii) das Hybridfahrzeug ist gestoppt, und (iii) ein Beschleunigerpedal des Hybridfahrzeugs wird nicht betätigt.
Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit: einer Hilfslast (82); einem DC-DC-Wandler (81), der zwischen dem Relais (30) und der Hilfslast (82) elektrisch verbunden ist; und einer Hilfsbatterie (84), die dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung an die Hilfslast (82) zuzuführen, wobei die zweite Steuerung (90) dazu konfiguriert ist, eine Konstantspannungssteuerung des DC-DC-Wandlers (81) während der normalen Betriebsart durchzuführen; und die zweite Steuerung (90) weiterhin als die Steuerungsbetriebsart, eine Konstantleistungsbetriebsart, in der die zweite Steuerung (90) eine Konstantleistungssteuerung des DC-DC-Wandlers (81) durchführt, umfasst, und dazu konfiguriert ist, die Konstantleistungsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert wird, der gleich oder größer als der erste vorbestimmte Wert ist.
Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Steuerung (90) dazu konfiguriert ist, während der normalen Betriebsart zu garantieren, dass eine Antriebskraft, die von dem Hybridfahrzeug ausgegeben wird, auf eine angeforderte Antriebskraft gesteuert wird, durch Anpassen eines Drehmoments der Maschine (63), eines Drehmoments der ersten rotierenden elektrischen Maschine (61) und eines Drehmoments der zweiten rotierenden elektrischen Maschine (62), und die zweite Steuerung (90) weiterhin als die Steuerungsbetriebsart, eine Betriebsart mit verringerter Garantie aufweist, in der die zweite Steuerung (90) weniger strikt garantiert, dass die Antriebskraft auf die angeforderte Antriebskraft gesteuert wird, als in der normalen Betriebsart, und dazu konfiguriert ist, die Betriebsart mit verringerter Garantie auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein dritter vorbestimmter Wert wird, der gleich oder größer als der erste vorbestimmte Wert ist.
Antriebssteuerungssystem, das dazu konfiguriert ist, ein Fahren eines Hybridfahrzeugs zu steuern, das mit einer Batterie (10) ausgestattet ist, wobei das Hybridfahrzeug eine erste Steuerung (40) aufweist, die dazu konfiguriert ist, eine erlaubte Ladeleistung der Batterie (10) und eine erlaubte Entladeleistung der Batterie (10) zu berechnen und die Berechnungsergebnisse auszugeben, wobei das Antriebssteuerungssystem aufweist: eine Maschine (63); eine erste rotierende elektrische Maschine (61); eine zweite rotierende elektrische Maschine (62), die mit einem Antriebsrad über eine Ausgabewelle verbunden ist; einen Planetengetriebesatz (71), der dazu konfiguriert ist, die Maschine (63), die erste rotierende elektrische Maschine (61) und die Ausgabewelle mechanisch zu koppeln und ein Drehmoment zwischen der Maschine (63), der ersten rotierenden elektrischen Maschine (61) und der Ausgabewelle zu übertragen; einen Leistungswandler (50), der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung zwischen der Batterie (10), der ersten rotierenden elektrischen Maschine (61) und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine (62) umzuwandeln; und einer zweiten Steuerung (90), die dazu konfiguriert ist, den Leistungswandler (50) gemäß der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung, die von der ersten Steuerung (40) empfangen werden, zu steuern, wobei die zweite Steuerung (90), als eine Steuerungsbetriebsart, eine batterielose Antriebsbetriebsart aufweist, in der ein Relais (30), das zwischen der Batterie (10) und dem Leistungswandler (50) elektrisch verbunden ist, geöffnet wird, um zu veranlassen, dass sich das Hybridfahrzeug bewegt, während die Batterie (10) von dem Leistungswandler (50) elektrisch getrennt ist, und die zweite Steuerung (90) dazu konfiguriert ist, die batterielose Antriebsbetriebsart auszuwählen, wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.
Verfahrung des Steuerns eines Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug eine Maschine (63), eine erste rotierende elektrische Maschine (61), eine zweite rotierende elektrische Maschine (62), die mit einem Antriebsrad über eine Ausgabewelle verbunden ist, einen Planetengetriebesatz (71), der dazu konfiguriert ist, die Maschine (63), die erste rotierende elektrische Maschine (61) und die Ausgabewelle mechanisch zu koppeln und ein Drehmoment zwischen der Maschine (63), der ersten rotierenden elektrischen Maschine (61) und der Ausgabewelle zu übertragen, eine Batterie (10), einen Leistungswandler (50), der dazu konfiguriert ist, eine elektrische Leistung zwischen der Batterie (10), der ersten rotierenden elektrischen Maschine (61) und der zweiten rotierenden elektrischen Maschine (62) umzuwandeln, ein Relais (30), das zwischen der Batterie (10) und dem Leistungswandler (50) elektrisch verbunden ist, einer ersten Steuerung (40), die dazu konfiguriert ist eine erlaubte Ladeleistung der Batterie (10) und eine erlaubte Entladeleistung der Batterie (10) zu berechnen und Berechnungsergebnisse auszugeben, und eine zweite Steuerung (90), die dazu konfiguriert ist, die Maschine (63) und den Leistungswandler (50) gemäß der erlaubten Ladeleistung und der erlaubten Entladeleistung, die von der ersten Steuerung (40) empfangen werden, zu steuern, umfasst, wobei die zweite Steuerung (90) dazu konfiguriert ist, eine batterielose Antriebssteuerung durchzuführen, in der das Relais (30) geöffnet ist, um zu verursachen, dass sich das Hybridfahrzeug bewegt, während die Batterie (10) von dem Leistungswandler (50) elektrisch getrennt ist, wobei das Verfahren aufweist: Durchführen der batterielosen Antriebssteuerung durch die zweite Steuerung (90), wenn zumindest eine der Größenordnung der erlaubten Ladeleistung und der Größenordnung der erlaubten Entladeleistung kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.