DE112010001450T5

DE112010001450T5 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE112010001450T5
Application number: DE112010001450T
Authority: DE
Inventors: Kazunao Yamada; Fumiharu Ogawa; Mamoru Kuraishi; Takashi Naito; Toshiaki Niwa; Masatoshi Takahara; Hideaki Suganuma
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2012-07-05
Also published as: US8725332B2; WO2010113496A1; CN102369127B; US20120041629A1; CN102369127A; JP2010234972A

Abstract

Ein Hybridfahrzeug (1) enthält einen Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt (10–50), einen Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt (10–50) und einen Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt (10–50). Der Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt (10–50) erkennt die Ankunft eines Regenerativlademöglichkeitsbereichs, bei dem eine regenerative Ladung von einem Motor (22) an eine Batterie (32) möglich ist. Der Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt (10–50) schätzt einen Rückgewinnungsverlust der regenerativen Ladung auf der Grundlage eines regenerativen Ladebetrags in dem Regenerativlademöglichkeitsbereich und eines momentanen Batterierestbetrags in Antwort auf die Erkennung durch den Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt (10–50). In Antwort auf die Abschätzung durch den Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt (10–50) erhöht vor der Ankunft an dem Regenerativlademöglichkeitsbereich der Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt (10–50) ein Verwendungsverhältnis des Motors (22), um so einen Batterierestbetrag zu verringern, wobei die Temperatur der Batterie (32) auf einen bestimmten Temperaturbereich begrenzt ist.

Description

QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-85631 , angemeldet am 31. März 2009; auf den dortigen Offenbarungsgehalt wird vollinhaltlich Bezug genommen.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug.
STAND DER TECHNIK
Es sind Hybridfahrzeuge bekannt, welche zwischen einer Fahrt unter Verwendung eines Antriebsmotors (sogenannte EV-Fahrt) und einer Fahrt unter Verwendung des Motors und eines Antriebsverbrennungsmotors (sogenannte HEV-Fahrt) schaltbar sind. Bei dem oben beschriebenen Hybridfahrzeug ist eine Technik bekannt, das Schalten zwischen der EV-Fahrt und der HEV-Fahrt auf der Grundlage einer Routeninformation und einer Gradienteninformation eines Navigationssystems zu planen.
Die Schaltsteuerung von EV-Fahrt und HEV-Fahrt ist beispielsweise im nachfolgenden Patentdokument 1 beschrieben. Das Patentdokument offenbart ein Hybridfahrzeug, welches zwischen der EV-Fahrt und der HEV-Fahrt schaltbar ist. Das Hybridfahrzeug enthält einen externen Batterielader, der eine Batterie mit einer externen Leistungsquelle lädt, eine Karteninformationsvorrichtung, welche eine momentane Lage eines Fahrzeugs anhand von Kartendaten identifizieren kann, ein Basisregistriermittel, welches eine Lage, wo die externe Leistungsquelle eingebaut ist, als Basis auf den Kartendaten der Karteninformationsvorrichtung registriert, ein EV-Fahrtbereichsregistriermittel, welches einen Bereich, wo die EV-Fahrt möglich ist, mit der Basis als Mittelpunkt auf den Kartendaten der Karteninformationsvorrichtung registriert, ein Auswärtsfahrt-EV-Fahrtmittel, welches die EV-Fahrt in dem EV-Fahrtmöglichkeitsbereich durchführt, wenn das Hybridfahrzeug von der Basis in einem Zustand startet, in welchem der externe Batterielader die Batterie mit der externen Leistungsquelle auflädt.
In dem Hybridfahrzeug ist ein Mittenwert des Batterieladebetrags (SOC) festgelegt. Wenn somit das Hybridfahrzeug bergab fährt und die Batterieladung fortschreitet, wie in 5(a) gezeigt, erreicht der Batterieladebetrag eine Ladegrenze (SOXmax: einen Zustand, wo Elektrizität nicht mehr weiter zurückgewonnen (geladen) werden kann) während der Bergabfahrt. Im Ergebnis tritt ein Zurückgewinnungsverlust beim regenerativen Laden auf.
Somit wurde gemäß 5(b) eine Studie einer Technik durchgeführt, um regenerative Energie ohne Verlust während einer Bergabfahrt zurückzugewinnen, indem vorab auf die EV-Fahrt auf einer flachen Straße vor dem Bergabfahren geschaltet wird und der Batterieladebetrag verringert wird.
Im Ergebnis tritt gemäß 6 in einem Fall, wo der Batterieladebetrag vor der Bergabfahrt nicht verringert wird (Stand der Technik 1 in 6), ein Rückgewinnungsverlust Sm des regenerativen Ladens auf. Jedoch wird in einem Fall, wo der Batterieladebetrag ts (sec) vor der Bergabfahrt in Aussicht auf den Rückgewinnungsverlust Sm des regenerativen Ladens verringert wird (Stand der Technik 2 in 6), das regenerative Laden während der gesamten Bergabfahrt durchgeführt.
In einem Fall, wo es vor der Bergabstrecke eine Bergaufstrecke gibt, wie in 7 gezeigt, kann, wenn die EV-Fahrt bergauf durchgeführt wird, um den Batterieladebetrag zu verringern, ein merkwürdiges Fahrtgefühl verursacht werden. Damit ist es in diesem Fall bevorzugt, einen ausreichenden Batterieladebetrag, zumindest bis das Hybridfahrzeug die Bergaufstrecke erreicht, zu verbrauchen (d. h. eine Distanz L kurz vor der Bergaufstrecke).
Die vorliegenden Erfinder haben jedoch herausgefunden, dass, auch wenn das Hybridfahrzeug auf die EV-Fahrt vor der Bergabstrecke umschaltet, ein Rückgewinnungsverlust beim regenerativen Laden auftreten kann. Genauer gesagt, in einer Batterie, beispielsweise einer Nickelhydridbatterie, welche für ein Hybridfahrzeug verwendet wird, wird eine Grenztemperatur festgesetzt, um die Zuverlässigkeit sicherzustellen. Eine Temperatur der Batterie wird mit einem Temperatursensor überwacht, und wenn die Batterie die Grenztemperatur übersteigt, greift eine Sicherheitsfunktion, und Ladung und Entladung werden zwangsgestoppt. Im Ergebnis erfolgt ein Aufladen nicht, auch wenn eine Bergabfahrt vorliegt, welche eine Fahrtbedingung ist, bei der regeneratives Laden möglich ist, und ein Zurückgewinnungsverlust beim regenerativen Laden tritt auf.
DRUCKSCHRIFTLICHER STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT

Patentdokument Nr. 1: JP-A-2007-50888

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Mit Blick auf das oben beschriebene Problem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hybridfahrzeug zu schaffen, bei dem ein Rückgewinnungsverlust einer regenerativen Aufladung beschränkt ist.
Ein Hybridfahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält einen Batterietemperaturschätzabschnitt, der eine Temperatur einer Batterie gemäß einem Straßenzustand zu einem Ziel abschätzt, und einen Steuerabschnitt, der Verwendungsverhältnisse eines Motors und eines Verbrennungsmotors gemäß der Temperatur der Batterie festsetzt.
Das Hybridfahrzeug kann einen Rückgewinnungsverlust einer regenerativen Ladung begrenzen, indem ein Anstieg der Temperatur der Batterie beschränkt wird.
Ein Hybridfahrzeug gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält einen Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt, einen Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt und einen Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt. Der Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt erkennt die Ankunft eines Regenerativlademöglichkeitsbereichs, in welchem eine Regenerativladung von einem Motor zu einer Batterie möglich ist. Der Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt schätzt eine Rückgewinnungsverlust der regenerativen Ladung basierend auf einem regenerativen Ladebetrag in dem Regenerativlademöglichkeitsbereich und einen momentanen Batterierestbetrag in Antwort auf eine Erkennung durch den Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt. Der Motorwendungsverhältniserhöhungsabschnitt erhöht ein Verwendungsverhältnis des Motors, um so einen Batterierestbetrag zu verringern, während die Temperatur der Batterie auf einen bestimmten Temperaturbereich vor Ankunft an dem Regenerativlademöglichkeitsbereich in Antwort auf eine Schätzung durch den Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt begrenzt wird.
Das Hybridfahrzeug schränkt eine Situation ein, dass die Temperatur der Batterie die bestimmte Temperatur übersteigt. Somit kann eine Situation, dass die Batterie nicht geladen werden kann, nachdem die Temperatur der Batterie die bestimmte Temperatur überschritten hat, eingeschränkt werden, und ein Rückgewinnungsverlust der regenerativen Ladung in dem Regenerativlademöglichkeitsbereich kann beschränkt werden. Im Ergebnis kann der Kraftstoffverbrauch verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die obigen und weitere Aspekte, Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
1 ein Systemkonfigurationsdiagramm, welches ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Grafik, welche eine Batterietemperatursteuerung im Hybridfahrzeug von 1 zeigt;
3 eine Grafik, welche eine Änderung in einer Batterietemperatur bei einer Bergabfahrt durch die Batterietemperatursteuerung von 2 zeigt;
4 ein Flussdiagramm, welches Prozesse zur Durchführung der Batterietemperatursteuerung von 2 zeigt;
5 eine schematische Darstellung, welche Änderungen in einem Batterieladebetrag zeigt, wenn ein Fahrzeug nach dem Stand der Technik bergab fährt;
6 eine Grafik, welche eine Änderung in einem Batterieladebetrag zeigt, wenn das Fahrzeug nach dem Stand der Technik bergab fährt; und
7 eine Grafik, welche eine Änderung in einem Batterieladebetrag zeigt, wenn das Fahrzeug nach dem Stand der Technik bergab fährt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen zum Umsetzen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
In 1 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm gezeigt, welches ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Hybridfahrzeug 1 ist so konfiguriert, dass Verwendungsverhältnisse eines Motors und eines Verbrennungsmotors setzbar sind und eine EV-Fahrt und HEV-Fahrt schaltbar sind. Daher enthält das Hybridfahrzeug 1 eine Mehrzahl von Bestandteilen.
Eine Vereinheitlichungs-ECU (elektronische Steuereinheit) 10 ist ein Abschnitt, der sowohl mit einer Motor-ECU 20, einer Batterie-ECU 30, einer Motor-ECU 40 als auch einer Navigations-ECU 50 verbunden ist, um in Verbindung hiermit zu sein und um die Funktionen dieser ECUs zu vereinheitlichen.
Die Motor-ECU 20 ist ein Abschnitt, der mit einem Antriebsmotor 22 und einem elektrischen Erzeugungsmotor 24 verbunden ist und diese steuert. Die Motor-ECU 20 steuert beispielsweise die Zeitpunkte des Startens/Stoppens und die Ausgänge der Motoren 22 und 24.
Die Batterie-ECU 30 ist ein Abschnitt, der mit einer Batterie 32 und einem Temperatursensor 34 verbunden ist und diese steuert. Die Batterie-ECU 30 erkennt einen Restbatteriebetrag und erkennt eine Batterietemperatur mittels des Temperatursensors 34.
Die Motor-ECU 40 ist ein Abschnitt, der mit einem Verbrennungsmotor 42 verbunden ist und umfassend verschiedene Steuerungen betreffend den Verbrennungsmotor, beispielsweise eine Ausgangssteuerung, durchführt.
Die Navigations-ECU 50 ist ein Abschnitt, der eine Steuerung betreffend ein Fahrzeugnavigationssystem durchführt. Die Navigations-ECU 50 erlangt beispielsweise momentane Ortsinformationen eines Fahrzeugs, Fahrtrouteninformationen zu einem Ziel und Verkehrsstauinformationen und steuert die Informationen. Die Fahrtrouteninformation enthält zumindest Informationen über Steigungen auf einer Route zu einem Ziel (beispielsweise Klassifikationen in „flache Straße”, „bergauf” und „bergab”, Winkel der Strafen und Distanzen auf den Straßen).
Die Vereinheitlichungs-ECU 10, die Motor-ECU 20, die Batterie-ECU 30, die Motor-ECU 40 und die Navigations-ECU 50 gemäß obiger Beschreibung arbeiten damit als ein Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt, ein Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt und ein Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt.
Der Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt erkennt die Ankunft eines Regenerativlademöglichkeitsbereichs. Hauptsächlich wird die Navigations-ECU 50 als der Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt verwendet. Der Regenerativlademöglichkeitsbereich ist ein Bereich, in welchem eine regenerative Ladung von dem Elektroerzeugungsmotor 24 an die Batterie 32 möglich ist, beispielsweise eine Bergabstrecke länger als eine bestimmte Strecke, und kann vorab unter Verwendung eines bekannten Fahrzeugnavigationssystems erkannt werden.
Der Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt ist ein Abschnitt, der einen Rückgewinnungsverlust einer regenerativen Ladung basierend auf dem regenerativen Ladebetrag in dem Regenerativlademöglichkeitsbereich und einem momentanen Batterierestbetrag in Antwort auf die Erkennung durch den Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt schätzt. Hauptsächlich werden die Batterie-ECU 30 und die Navigations-ECU 50 als Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt verwendet. Genauer gesagt, wenn der Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt die Ankunft des Regenerativlademöglichkeitsbereichs erkennt, vergleicht der Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt einen momentanen Batteriefreibetrag und einen Batteriebetrag, der in dem Regenerativlademöglichkeitsbereich rückgewinnbar ist. Wenn der rückgewinnbare Batteriebetrag größer als der momentane Batteriefreibetrag ist, sagt der Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt vorher, dass ein Rückgewinnungsverlust auftreten wird, und berechnet einen Rückgewinnungsverlustbetrag.
Der Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt ist ein Abschnitt, der in eine Fahrt schaltet, bei der ein Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22 erhöht Ist, beispielsweise nur in die Fahrt mit dem Antriebsmotor 22 (EV-Fahrt), bevor an dem Regenerativlademöglichkeitsbereich angekommen wird, in Antwort auf eine Abschätzung durch den Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt. Hauptsächlich die Motor-ECU 20, die Batterie-ECU 30 und die Motor-ECU 40 werden als Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt verwendet. Genauer gesagt, der Motorverwendungsuerhältniserhöhungsabschnitt berechnet eine Batteriemenge, die zu verbrauchen ist, und verbraucht die berechnete Batteriemenge vor Ankunft an dem Regenerativlademöglichkeitsbereich, um den Rückgewinnungsverlustbetrag Sm zurückzugewinnen, der von dem Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt geschätzt wurde.
Zusätzlich überwacht der Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt die Temperatur der Batterie 32 mittels des Temperatursensors 34 und erhöht das Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22, während die Batterietemperatur auf einen bestimmten Temperaturbereich begrenzt wird. Mit anderen Worten, obgleich die Batterietemperatur während des regenerativen Ladens in dem Regenerativlademöglichkeitsbereich ansteigt, steuert der Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt die Verwendungsverhältnisse des Antriebsmotors 22 und des Verbrennungsmotors 42, so dass die Batterietemperatur eine bestimmte Temperaturgrenze nicht erreicht.
In einem Fall, wo der Batteriebetrag drastisch anwächst oder abfällt, erzeugt die Batterie 32 beispielsweise aufgrund eines thermischen Widerstands und eines Verlusts eines Innenwiderstands und von Verdrahtungen der Batterie 32 Hitze, und ihre Zuverlässigkeit (im Wesentlichen Lebensdauer) verringert sich. Um die Zuverlässigkeit zu sichern, ist bei einem Hybridfahrzeug unter den vorliegenden Umständen die oben beschriebene Temperaturgrenze (eine obere Temperaturgrenze, unterhalb der die Erzeugung von Wärme eingeschränkt ist) vorgesehen. In einer Batterie, beispielsweise einer Nickelhydridbatterie, welche für ein Hybridfahrzeug verwendet wird, ist eine Temperaturgrenze für eine Batterie einzigartig und der Wert unterscheidet sich von Fall zu Fall.
Eine Batterietemperatursteuerung durch den Motorverwendungsverhältniserhöhenungsabschnitt wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Grafik von 2 beschrieben.
2 ist eine Grafik, welche die Batterietemperatursteuerung im Hybridfahrzeug 1 und die Batterietemperatursteuerungen nach dem Stand der Technik zeigt. Die Vertikalachse zeigt in der Reihenfolge von oben aus „Höhe (m)”, „Batterieladebetrag (Ah)”, „Batterietemperatur (°C)” und „Verwendungsverhältnisse von Antriebsmotor 22 und Verbrennungsmotor 42”, und die Horizontalachse gibt die Zeit t (sec) an. Die Zeit t der Horizontalachse kann auch durch eine Strecke L unter der Annahme ersetzt werden, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit v konstant ist.
Die Höhe oben in der Grafik von 2 zeigt, dass das Hybridfahrzeug 1 zwischen den Zeiten t1 bis t2 auf einer ebenen Straße fährt, zwischen den Zeiten t2 bis t3 bergauf fährt und zwischen den Zeiten t3 bis t5 bergab fährt.
Der Batterieladebetrag (SOC) zeigt, dass in einem herkömmlichen Batterieladebetrag (Stand der Technik 1) ein Ladebetrag bis zu einem Bergabstartpunkt t3 konstant ist, und ein Rückgewinnungsverlust Sm der Rückgewinnungsladung tritt am Bergab-Endpunkt t5 auf. Zusätzlich beginnt bei der vorliegenden Ausführungsform, bei der die oben beschriebene Batteriesteuerung durchgeführt wird, der allmähliche Verbrauch eines Batterieladebetrags zum Fahrtzeitpunkt t1 auf der ebenen Straße vor der Bergaufstrecke, und die Batterie wird von einem normal gehaltenen Betrag (d. h. einem Batteriebetrag bei t2 im Stand der Technik 2) um den gleichen Betrag verbraucht (entladen) wie der geschätzte Rückgewinnungsverlust Sm bei t2, wo das Hybridfahrzeug 1 an der Bergaufstrecke ankommt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Batterieladebetrag zwischen t2 und t3 auf der Bergaufstrecke beibehalten, und eine Rückgewinnungsladung wird zwischen t3 und t5 auf der Bergabstrecke durchgeführt. Da der Batterieladebetrag entsprechend dem Rückgewinnungsverlust Sm auf der ebenen Straße verbraucht wird, erreicht der Batterieladebetrag am Bergab-Endpunkt t5 ein Ladelimit (SOCmax), und ein Ladeverlust der Rückgewinnungsladung tritt nicht auf.
Die darunter gezeigte Batterietemperatur nimmt bei dem oben beschriebenen Stand der Technik 1 allmählich durch natürliche Wärmeabstrahlung ab, bis die Rückgewinnungsladung an dem Bergabstartpunkt t3 begonnen wird, und nimmt allmählich zwischen t3 und t4 auf der Bergaufstrecke zu. Im Stand der Technik 2, bei dem die Batterietemperatursteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsfarm nicht durchgeführt wird, obgleich mit dem Verbrauch des Batterieladebetrags begonnen wird, bevor an der Bergaufstrecke angekommen wird, nimmt die Batterietemperatur während des Batterieverbrauchs auf der flachen Straße zu sehr zu, und als Ergebnis des Erreichens einer Batterietemperaturgrenze bei t4 an der Bergaufstrecke kann die Rückgewinnungsladung der Batterie durch eine Sicherheitsfunktion zwangsgestoppt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch ein zu hoher Temperaturanstieg vermieden werden, indem eine natürliche Abstrahlmenge auf der Bergaufstrecke t2 bis t3 und eine Temperaturanstiegsmenge an der Bergabstrecke t3 bis t4 geschätzt werden. Um den zu hohen Temperaturanstieg zu unterdrücken, wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Änderung des Batterieverbrauchs gegenüber der Zeit verringert und eine Änderung der Batterietemperatur bezüglich der Zeit (ΔT/Δt) wird verringert. Mit anderen Worten, während das Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22 verringert wird, wird der Beginn des Batterieverbrauchs vorverlegt und die Änderung der Batterietemperatur gegenüber der Zeit wird verringert.
In einem Fall, bei dem die Batterielademenge drastisch zunimmt oder abnimmt, wie oben beschrieben, wird Wärme aufgrund des thermischen Widerstands θ der Batterie 32 und des Verlusts R des Innenwiderstands und der Verdrahtungen der Batterie 32 erzeugt. Ein Batterielade- und -entladebetrag Q kann als eine links Seite der folgenden Gleichung (1) mit der Batterietemperatur T (°C), dem thermischen Widerstand θ (°CAN), dem Verlust R (Ω) des Innenwiderstands und der Verdrahtungen der Batterie und der Zeit t (sec) ausgedrückt werden. [Formel 1]
Wenn angenommen wird, dass ein Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit v (m/sec) fährt, kann der Batterielade- und -entladebetrag Q als eine Funktion der Strecke L als rechte Seite der Gleichung (1) ausgedrückt werden. Hierbei sind der thermische Widerstand θ und der Verlust R einzigartige Parameter bei einer Vorrichtung, und die Temperatur T und die Zeit t sind variable Parameter. Mit anderen Worten, da der Batterielade- und -entladebetrag Q eine Funktion der Temperatur T und der Zeit t ist, wird, wenn die Temperatur T auf die Temperaturgrenze Tmax gesetzt wird, der Batterielade- und -entladebetrag Q eine Funktion der Zeit t. Damit kann eine Batterieverbrauchszeit entsprechend der Temperaturgrenze Tmax berechnet werden.
Im Ergebnis erreicht bei der vorliegenden Ausführungsform die Batterietemperatur nicht die Temperaturgrenze am Bergabstreckenendpunkt t5 und die Rückgewinnungsladung stoppt nicht während der Bergabfahrt.
Bei den Verwendungsverhältnissen des Antriebsmotors 22 und des Verbrennungsmotors 42 im unteren Teil der Grafik wird, während die Verwendungsverhältnisse des Antriebsmotors 22 und des Verbrennungsmotors 42 beibehalten werden und der Batterieladebetrag im Stand der Technik 1 konstant gehalten wird, bei der vorliegenden Ausführungsform das Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22 zu einem bestimmten Zeitpunkt t1 auf der flachen Straße auf ein vorbestimmtes Verhältnis erhöht und so gesteuert, dass der Batterieladebetrag nicht die Ladegrenze SOCmax erreicht und die Batterietemperatur nicht die Temperaturgrenze Tmax erreicht. Durch Erhöhen eines Motorausgangs und Verringern eines Verbrennungsmotorausgangs kann das Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22 erhöht werden.
Ein Effekt der oben beschriebenen Batterietemperaturergänzungssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Grafik von 3 beschrieben. 3 ist eine Grafik, welche den Anstiegsgrad der Batterietemperatur vom Beginn des Batterieverbrauchs an zeigt, wobei ein Fall der vorliegenden Ausführungsform und ein Fall des oben beschriebenen Standes der Technik 2 im Vergleich gezeigt sind. Die vorliegenden Erfinder haben herausgefunden, dass auch dann, wenn der Verbrauch des Batterieladebetrags vor der Bergabstrecke im Stand der Technik 2 begonnen wird, eine Situation auftritt, bei der die Batterietemperatur die Temperaturgrenze (Tmax) der Batterie 32 auf der Bergabstrecke erreicht und die regenerative Ladung nicht länger durchgeführt werden kann. Im Gegensatz hierzu erreicht bei der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, da der Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt das Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22 erhöht, wobei die Batterietemperatur auf den bestimmten Temperaturbereich begrenzt wird, die Batterietemperatur nicht die Temperaturgrenze der Batterie bis zum Bergab-Endpunkt, und das regenerative Laden kann ohne Verlust durchgeführt werden.
Somit kann beim Hybridfahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Rückgewinnungsverlust beim regenerativen Laden eingeschränkt werden.
4 ist ein Flussdiagramm, welches Prozesse bei der Durchführung der Batterietemperaturergänzungssteuerung im Hybridfahrzeug 1 zeigt.
Wenn die Batterietemperaturergänzungssteuerung im Hybridfahrzeug 1 durchgeführt wird, erlangt zunächst der Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt eine Routeninformation des Fahrzeugs unter Verwendung der Navigations-ECU 50 (S10) und bestimmt die Ankunft eines Regenerativlademöglichkeitsbereichs (S12). In einem Fall, wo es keinen Regenerativlademöglichkeitsbereich gibt, wird eine herkömmliche Batteriesteuerung gewählt.
Danach bestimmt der Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt einen Rückgewinnungsverlust des regenerativen Ladens basierend auf dem Regenerativladungsbetrag und einem momentanen Batterieladebetrag (S14) und berechnet den Rückgewinnungsverlustbetrag Sm, wenn der Rückgewinnungsverlust abgeschätzt worden ist (S16).
Danach erkennt der Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt die Batterietemperatur vom Temperatursensor (S18), macht einen Batterieverbrauchssteuerplan zur Begrenzung der Batterietemperatur auf den bestimmten Temperaturbereich und steuert einen Erhöhungsbetrag und einen Erhöhungszeitpunkt des Verwendungsverhältnisses des Antriebsmotors 22 gemäß dem Plan (S20). Zusätzlich entspricht der Rückgewinnungsverlustbetrag Sm bei S16 dem Batterielade- und -entladebetrag Q in Gleichung (1), und die Batterietemperatur bei S18 entspricht der Temperaturgrenze Tmax in Gleichung (1).
Wie oben beschrieben, erhöht im Hybridfahrzeug 1, wenn der Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt die Ankunft eines Regenerativlademöglichkeitsbereich erkennt und wenn der Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt einen Rückgewinnungsverlust einer regenerativen Ladung abschätzt, der Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt das Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22 vor der Ankunft des Regenerativlademöglichkeitsbereichs. Zu diesem Zeitpunkt erhöht der Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt das Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22, während die Batterietemperatur auf die Temperaturgrenze begrenzt ist (den bestimmten Temperaturbereich); eine Situation, dass die Batterietemperatur die Temperaturgrenze übersteigt, kann wirksam unterbunden werden. Somit kann eine Situation unterbunden werden, dass die Ladung nicht durchgeführt werden kann, nachdem die Batterie 32 die Temperaturgrenze überstiegen hat, und ein Rückgewinnungsverlust beim regenerativen Laden in dem Regenerativlademöglichkeitsbereich kann unterbunden werden. Im Ergebnis kann eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs erreicht werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde, wie in der Höhe der Grafik von 2 dargestellt, eine Ausführungsform beschrieben, bei der der Motorverwendungsuerhältniserhöhungsabschnitt das Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22 vor Ankunft einer Bergaufstrecke in einem Fall erhöht, wo es eine Bergaufstrecke gibt (der Bereich, der für eine Motorfahrt ungeeignet ist, also nicht geeignet ist zum Befahren mit dem Antriebsmotor 22), bevor eine Bergabstrecke kommt (Regenerativlademöglichkeitsbereich). In einem Fall, wo der geeignete Bereich für eine Motorfahrt, in dem eine Antriebskraft unter Fahrt mit dem Antriebsmotor 22 nicht ausreichend ist, vor dem Regenerativlademöglichkeitsbereich liegt, wird das Verwendungsverhältnis des Antriebsmotors 22 vor dem ungeeigneten Bereich für die Motorfahrt erhöht, wobei der ungeeignete Bereich für die Motorfahrt vermieden wird. Folglich kann der Batterieladebetrag auf geeignete Weise verbraucht werden, ohne dass sich für den Fahrer Unbequemlichkeiten ergeben. Es erübrigt sich jedoch zu sagen, dass die oben beschriebene Batterietemperaturergänzungssteuerung auch bei einer Ausführungsform angewendet werden kann, wo es keine Bergaufstrecke vor einer Bergabstrecke gibt.
Zusätzlich können die Vereinheitlichungs-ECU 10, die Motor-ECU 20, die Batterie-ECU 30, die Verbrennungsmotor-ECU 40 und die Navigations-ECU 50 gemäß obiger Beschreibung als ein Batterietemperaturschätzabschnitt zusammenwirken, der die Temperatur der Batterie 32 abhängig von einem Straßenzustand bis zu einem Ziel abschätzt, sowie als ein Steuerabschnitt, der die Verwendungsverhältnisse von Antriebsmotor 22 und Verbrennungsmotor 42 gemäß der Temperatur der Batterie 32 festsetzt. Auch in diesem Fall kann das Hybridfahrzeug 1 einen Anstieg der Batterietemperatur beschränken und kann einen Rückgewinnungsverlust beim regenerativen Laden beschränken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009-85631 [0001]
JP 2007-50888 A [0010]

Claims

Ein Hybridfahrzeug (1), aufweisend: einen Batterietemperaturschätzabschnitt (10–50), der eine Temperatur einer Batterie (32) gemäß einem Straßenzustand zu einem Ziel abschätzt; und einen Steuerabschnitt (10–50), der Verwendungsverhältnisse eines Motors (22) und eines Verbrennungsmotors (42) abhängig von der Temperatur der Batterie (32 festsetzt.
Das Hybridfahrzeug (1) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: einen Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt (10–50), der das Erscheinen eines Regenerativlademöglichkeitsbereichs erkennt, in welchem eine regenerative Ladung von dem Motor (22) an die Batterie (32) möglich ist; einen Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt (10–50), der einen Rückgewinnungsverlust der regenerativen Ladung basierend auf einem regenerativen Ladebetrag in dem Regenerativlademöglichkeitsbereich und einem momentanen Batterierestbetrag in Antwort auf die Erkennung durch den Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt (10–50) abschätzt; und einen Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt (10–50), der das Verwendungsuerhältnis des Motors (22) erhöht, um so den Batterierestbetrag vor der Ankunft an dem Regenerativlademöglichkeitsbereich in Antwort auf die Abschätzung durch den Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt (10–50) zu verringern, wobei der Motorverhältniserhöhungsabschnitt (10–50) das Verwendungsverhältnis des Motors (2) erhöht, während die Temperatur der Batterie (32) auf einen bestimmten Temperaturbereich beschränkt ist.
Das Hybridfahrzeug (1) nach Anspruch 2, wobei, wenn ein für die Motorfahrt ungeeigneter Bereich, der für eine Fahrt mit dem Motor (22) nicht geeignet ist, vor dem Regenerativlademöglichkeitsbereich liegt, der Motorverhältniserhöhungsabschnitt (10–50) das Verwendungsverhältnis des Motors (22) vor Ankunft an dem für die Motorfahrt ungeeigneten Bereich erhöht.
Ein Hybridfahrzeug (1), aufweisend: einen Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt (10–50), der das Erscheinen eines Regenerativlademöglichkeitsbereichs erkennt, in welchem eine regenerative Ladung von dem Motor (22) an die Batterie (32) möglich ist; einen Rückgewinnungsverlustschätzabschnitt (10–50), der einen Rückgewinnungsverlust der regenerativen Ladung basierend auf einem regenerativen Ladebetrag in dem Regenerativlademöglichkeitsbereich und einem momentanen Batterierestbetrag in Antwort auf die Erkennung durch den Regenerativladungsbereicherkennungsabschnitt (10–50) abschätzt; und einen Motorverwendungsverhältniserhöhungsabschnitt (10–50), der das Verwendungsverhältnis des Motors (22) erhöht, um so den Batterierestbetrag vor der Ankunft an dem Regenerativlademöglichkeitsbereich in Antwort auf die Abschätzung durch den Rückgewinnungsverlustschatzabschnitt (10–50) zu verringern, wobei der Motorverhältniserhöhungsabschnitt (10–50) das Verwendungsverhältnis des Motors (2) erhöht, während die Temperatur der Batterie (32) auf einen bestimmten Temperaturbereich beschränkt ist.
Das Hybridfahrzeug (1) nach Anspruch 4, wobei, wenn ein für die Motorfahrt ungeeigneter Bereich, der für eine Fahrt mit dem Motor (22) nicht geeignet ist, vor dem Regenerativlademöglichkeitsbereich liegt, der Motorverhältniserhöhungsabschnitt (10–50) das Verwendungsverhältnis des Motors (22) vor Ankunft an dem für die Motorfahrt ungeeigneten Bereich erhöht.