DE112011104602T5

DE112011104602T5 - Erzeugungssteuerungsvorrichtung und Erzeugungssteuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112011104602T5
Application number: DE112011104602T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tagami
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-12-24
Also published as: BR112013016512A2; WO2012090689A1; JP5645935B2; US8948948B2; RU2013135287A; JPWO2012090689A1; CN103269931A; US20130274982A1

Abstract

Es wird eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, die aufweist: eine wiederaufladbare Batterie, die einen Elektromotor, der die Antriebsquelle des Hybridfahrzeugs ist, mit elektrische Leistung versorgt; und eine Erzeugungseinheit mit einem Verbrennungsmotor und einem Generator, der elektrischen Leistung durch Betrieb des Verbrennungsmotors erzeugt, und dazu ausgebildet ist, die erzeugte elektrische Leistung dem Elektromotor oder der Batterie bereitzustellen, wobei: die Erzeugungssteuerungsvorrichtung einen zweiten Erzeugungsmodus aufweist, der die Erzeugungseinheit steuert, um auf diese Weise die Verringerung eines Batterieladungszustands zu unterbinden; und die Erzeugungssteuerungsvorrichtung die Erzeugungseinheit mit einem hohen Ladungszustand aktiviert, in dem eine vom Hybridfahrzeug über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung größer wird als die maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit, während die Erzeugungseinheit gesteuert wird, um im zweiten Erzeugungsmodus zu arbeiten, bis die Batterie den Zielladungszustand der Batterie erreicht und danach den Antrieb der Erzeugungseinheit fortsetzt, bis der Ladungszustand der Batterie einen Zielladungszustand der Batterie erreicht, der auf einen hohen Ladungszustand festgelegt ist, wenn die vom Hybridfahrzeug über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung kleiner wird als die maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit. In der Folge kann die Batterie durch die erzeugte elektrische Leistung in einem korrekten Ladungszustand beibehalten werden, während der der bei der Erzeugung von elektrischer Leistung anfallende Ausstoß von CO2, anfällt.

Description

TECHNISCHER ANWENDUNGSBEREICH
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug und ein Erzeugungssteuerungsverfahren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein in Patentschrift 1 beschriebenes Hybridfahrzeug weist einen Motor, der einen Generator antreibt, und einen Antriebsmotor auf, der die Antriebsräder antreibt und eine Antriebsbatterie beinhaltet, die elektrische Engerie vom Generator speichert und die die elektrische Engerie dem Antriebsmotor zur Verfügung stellt. 22 zeigt Diagramme, die Variationen der verschiedenen Daten in einem Prozess zeigen, bevor mit der Generierung der elektrischen Engerie in dem in Patentschrift 1 beschriebenen Hybridfahrzeug begonnen wird. Eine Antriebssystemsteuereinheit, die in dem in Patentschrift 1 beschriebenen Hybridfahrzeug bereitgestellt wird, berechnet eine geladene/entladene Engerie Wbat der Antriebsbatterie basierend auf einem Strom Ibat und einer Spannung Vbat der Antriebsbatterie und berechnet einen kumulierten Stromwert Ebat, in dem die geladene/entladene Energie Wbat kumuliert wird. Daraufhin berechnet die Antriebssystemsteuereinheit eine Abweichungsrate DEbat des kumulierten Werts, die eine Abweichungsrate des kumulierten Energiewerts Ebat für jeden Berechnungszyklus Tpre ist, und legt danach einen Erzeugungsgrenzwert Gsoc basierend auf der Abweichungsrate DEbat des kumulierten Werts fest. Wie in 22 dargestellt, steigt der Erzeugungsgrenzwert Gsoc, wenn die Abweichungsrate DEbat des kumulierten Werts steigt.
Wenn bestimmt wird, dass der Erzeugungsgrenzwert Gsoc, der für jeden Berechnungszyklus Tpre zurückgesetzt wird, unter einem Ladungszustand SOC (State of Charge) liegt, beginnt die Antriebssystemsteuereinheit mit der Generierung durch den Generator. In der Folge kann nicht nur das Aufbrauchen der elektrischen Energie in der Antriebsbatterie vermieden werden, sondern der Erzeugungszyklus des Generators kann auch auf eine lange Zeitspanne festgelegt werden. Der Zeitpunkt, an dem die Generierung angehalten wird, tritt nur ein, wenn der Ladungszustand SOC ein bestimmtes oberes Grenzwertniveau erreicht.
In Patentschrift 2 wird eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung für ein Hybridelektrofahrzeug offen gelegt, das als gute Reaktion auf eine Anforderung des Motors nach einer höheren Leistung eine ausreichende Menge elektrische Energie generieren kann. 23 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel eines Steuerergebnisses einer Erzeugungssteuerung durch die in Patentschrift 2 beschriebene Erzeugungssteuerungsvorrichtung zeigt. Die Erzeugungssteuerungsvorrichtung beginnt eine normale Leistungserzeugung (P(G) = P1) durch einen Generator, wenn ein Ladeniveau SOC einer Batterie gleich oder kleiner als ein Erzeugungsstartwert SOCsta ist und setzt die normale Leistungsgenerierung fort, bis das Ladeniveau einen Erzeugungsendwert SOCend erreicht. Wenn dies eintritt, wenn eine erforderliche, verbrauchte elektrisch Energie Pm eines Antriebsmotors, der durch eine Vorrichtung zum Erfassen der erforderlichen, verbrauchten elektrischen Energie erfasst wird, gleich oder größer als ein festgelegter Wert Ph ist, wird eine hohe Leistungserzeugung (P(G) = P2), die eine höhere Leistung als die von der normalen Leistungserzeugung erzeugte erzeugt, anstelle der normalen Leistungsgenerierung ausgeführt.
DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
PATENTSCHRIFT

Patentschrift 1: JP-A-2005-295617
Patentschrift 2: JP-A-2001-238304

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
In der Patentschrift 1 besteht eine Bedingung zum Stoppen der Generierung, nachdem die Antriebssystemsteuereinheit die Generierung startet, darin, dass der Ladungszustand SOC das obere Grenzwertniveau erreicht. Darüber hinaus wird in Patentschrift 2 nach dem Start der Generierung die Generierung fortgesetzt, bis das Ladeniveau der Batterie den Erzeugungsendwert SOCend erreicht. Wenn der Zustand nach dem Start der Generierung beibehalten wird, in dem die vom Antriebsmotor erforderliche Leistung niedrig ist, muss der Ladungszustand SOC (das Ladeniveau) der Antriebsbatterie nicht hoch gehalten werden. Gemäß den Patentschriften wird die Antriebsbatterie jedoch bis zum oberen Grenzwertniveau (dem Erzeugungsendwert SOCend) geladen. Da auf diese Weise mehr als erforderlich geladen wird, beeinflusst dies den Benzinverbrauch zum Antrieb des Generators und führt zu einer Erhöhung des CO₂-Ausstoßes. In der Folge wird ein Zielwert (ein Zielladungsniveau) für den Ladungszustand SOC der Antriebsbatterie bevorzugterweise auf eine vom Antriebsmotor Leistung (eine erforderliche Leistung) festgelegt. In dem Fall nämlich, dass das Zielladungsniveau so ausgelegt ist, dass ein hohes Zielladungsniveau festgelegt wird, wenn die erforderliche Leistung hoch ist, während wenn die erforderliche Leistung niedrig ist, ein niedriges Zielladungsniveau festgelegt wird, wird verhindert, dass die Antriebsbatterie auf ein Niveau geladen wird, das über einem erforderlichen Ladungsniveau liegt, wenn die erforderliche Leistung gering ist. In der Folge kann der CO₂-Ausstoß verringert werden.
Die vom Antriebsmotor erforderliche Leistung variiert jedoch in jedem Moment, während das Fahrzeug gefahren wird. Zum Beispiel tritt eine Situation ein, in der die erforderliche Leistung von einem niedrigen Zustand auf einen höheren Zustand geändert wird und die hohe erforderliche Leistung beibehalten wird. Im Besonderen, wenn der Antriebsmotor eine so hohe Leistung erfordert, dass nicht nur die von der Antriebsbatterie zugeführte elektrische Leistung sondern auch die vom Generator erzeugte elektrische Leistung verwendet werden, um das erforderliche Niveau auszugeben, wird der Ladungszustand SOC der Antriebsbatterie reduziert. Falls dies eintritt, wenn der Ladungszustand SOC der Antriebsbatterie nicht ausreichend hoch ist, tritt eine Situation ein, in der die Antriebsbatterie nicht mehr weiterhin das erforderliche Niveau ausgeben kann. Daher muss die Antriebsbatterie in einem angemessenen Ladungszustand gehalten werden.
Ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Erzeugungssteuerungsvorrichtung und eines Erzeugungssteuerungsverfahrens, die eine Batterie in einem angemessenen Ladungszustand durch die erzeugte elektrische Leistung beibehalten können, während der mit der Erzeugung von elektrischer Leistung einhergehende Ausstoß von CO₂ unterbunden wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
In der Absicht das Ziel durch Lösen des Problems zu verwirklichen, wird gemäß einer in Anspruch 1 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, die aufweist eine wiederaufladbare Batterie (zum Beispiel eine Batterie 101 in Ausführungsformen), die einen Elektromotor mit elektrischer Energie versorgt (zum Beispiel einen Elektromotor 107 in den Ausführungsformen), der eine Antriebsquelle des Hybridfahrzeugs ist, und eine Erzeugungseinheit (zum Beispiel eine APU 121 in den Ausführungsformen) mit einem Verbrennungsmotor (zum Beispiel einen Verbrennungsmotor 109 in den Ausführungsformen) und einen Generator (zum Beispiel einen Generator 111 in den Ausführungsformen), der elektrische Leistung durch Betrieb des Verbrennungsmotors erzeugt, und dazu ausgebildet ist, die erzeugte elektrische Leistung dem Elektromotor oder der Batterie bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Erzeugungsmodus enthalten ist, der die Erzeugungseinheit steuert, um so die Verringerung eines Ladungszustands der Batterie zu unterbinden, und dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungssteuerungsvorrichtung die Erzeugungseinheit mit einem hohen Lastzustand aktiviert, in dem eine vom Hybridfahrzeug über eine Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung größer wird als eine maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit, während die Erzeugungseinheit gesteuert wird, um im zweiten Erzeugungsmodus zu arbeiten, bis die Batterie den Zielladungszustand erreicht hat, und danach der Antrieb der Erzeugungseinheit fortgesetzt wird, bis der Ladungszustand der Batterie einen Zielladungszustand der Batterie erreicht, der bei einem hohen Lastzustand festgelegt ist, wenn die im Hybridfahrzeug über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung kleiner wird als die maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 2 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten Erzeugungsmodus zum Beibehalten des Ladungszustands der Batterie aufweist, und dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungssteuerungsvorrichtung den Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf dem ersten Erzeugungsmodus steuert, nachdem die Batterie den Zielladungszustand erreicht hat.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 3 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, die aufweist eine wiederaufladbare Batterie (zum Beispiel eine Batterie 101 in den Ausführungsformen), die einen Elektromotor (zum Beispiel einen Elektromotor 107 in den Ausführungsformen) mit elektrischer Leistung versorgt, der eine Antriebsquelle des Hybridfahrzeugs ist, und eine Erzeugungseinheit (zum Beispiel eine APU 121 in den Ausführungsformen) mit einem Verbrennungsmotor (zum Beispiel einen Verbrennungsmotor 109 in den Ausführungsformen) und einen Generator (zum Beispiel einen Generator 111 in den Ausführungsformen), der durch Betrieb des Verbrennungsmotors elektrische Leistung erzeugt, und dazu ausgebildet ist, die erzeugten elektrische Leistung dem Elektromotor oder der Batterie zur Verfügung zu stellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereichsbestimmungsmodul (zum Beispiel ein Modul 153 zum Bestimmen der P-Bereich in den Ausführungsformen) enthalten ist, das bestimmt, ob eine vom Hybridfahrzeug über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, der gleich oder größer als ein Grenzwert ist, ein Zeitzählmodul (zum Beispiel ein dritter Fortsetzungstimer in den Ausführungsformen), das eine verstrichene Zeit zählt ab einem Zeitpunkt, ab dem die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung von dem hohen Lastbereich abwich, ein Modul zum Festlegen eines Zielladungszustands (zum Beispiel ein Modul 157 zum Bestimmen das APU-Modus in den Ausführungsformen), das verschiedene Zielladungszustände für die Batterie gemäß dem Ergebnis der Bestimmung festlegt, ob die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zu hohen Lastbereich gehört oder nicht, ein Modul zum Festlegen einer Fortsetzungskennung (zum Beispiel ein Modul 155 zum Festlegen einer Fortsetzungskennung), das eine Fortsetzungskennung festlegt, um anzugeben, dass die Bestimmung weiterhin beibehalten wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, für den Fall, dass die Batterie den Zielladungszustand noch nicht erreicht hat, selbst nachdem die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung von dem hohen Lastbereich abgewichen ist und das Zeitzählmodul das Zählen der bestimmten Zeitspanne beendet hat, und ein Erzeugungssteuerungsmodul (zum Beispiel das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, ein Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs, ein Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung, Verwaltungs-ECUs 119, 219), das den Betrieb der Erzeugungseinheit steuert, sodass die Batterie den Zielladungszustand durch Laden der Batterie unter Verwendung von elektrischer Leistung aus der Erzeugungseinheit erreicht, und dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungssteuerungsvorrichtung einen zweiten Erzeugungsmodus zum Steuern der Erzeugungseinheit aufweist, um so die Verringerung des Ladungszustands der Batterie zu unterbinden, dadurch dass, wenn die Fortsetzungskennung angibt, dass die Bestimmung weiterhin beibehalten wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, das Modul zum Festlegen der Fortsetzungskennung den Zustand der Fortsetzungskennung beibehält, bis der Ladungszustand der Batterie den Zielladungszustand erreicht, der durch das Modul zum Festlegen des Zielladungszustands festgelegt wird, wenn das Zonenbestimmungsmodul bestimmt, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, und dadurch, dass die Erzeugungssteuerungsvorrichtung den Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf dem zweiten Erzeugungsmodus in dem Fall steuert, dass die Batterie den Zielladungszustand noch nicht erreicht hat, wenn das Zonenbestimmungsmodul bestimmt, dass der über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 4 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung wie in Anspruch 3 dargelegt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungssteuerungsvorrichtung einen ersten Erzeugungsmodus zum Beibehalten des Ladungszustands der Batterie aufweist und den Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf dem ersten Erzeugungsmodus steuert, nachdem die Batterie den Zielladungszustand erreicht hat.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 5 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung wie in Anspruch 3 oder 4 dargelegt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Zählmodul aufweist, das die Anzahl der Zyklen zählt, in denen die Batterie auf den Zielladungszustand geladen wird, der bei einem hohen Lastzustand der von der Erzeugungseinheit erzeugten elektrische Leistung zum hohen Lastbereich festgelegt wird, und dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Anzahl der vom Zählmodul gezählten Zyklen gleich oder größer als eine bestimmte Anzahl von Zyklen ist, der Zielladungszustand, der bei einem hohen Lastzustand festgelegt ist, als Zielladungszustand der Batterie festgelegt wird.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 6 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung wie in einem der Ansprüche 3 bis 5 dargelegt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich, die aus der Bestimmung des Bereichsbestimmungsmoduls resultiert, dass sie zum hohen Lastbereich gehört, größer als die maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit ist.
Weiterhin wird nach einer in Anspruch 7 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung wie in einem der Ansprüche 3 bis 6 dargelegt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul zum Festlegen des Zielladungszustands einen Zielwert berechnet, der der über die bestimmte Zeitspanne verbrauchten elektrischen Leistung entspricht, indem eine Tabelle oder ein Berechnungsausdruck in Bezug zu dem Zielladungszustand verwendet wird, in der/dem verschiedene Zielwerte gemäß der elektrische Leistung festgelegt werden, und der vorhergehende Zielwert als Zielladungszustand festlegt wird, wenn ein Zielwert, der unter dem vorhergehenden Zielwert liegt, berechnet wird, während durch das Bereichsbestimmungsmodul bestimmt wird, dass der über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 8 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung wie in einem der Ansprüche 3 bis 7 dargelegt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Zählmodul (zum Beispiel ein Zählungsverarbeitungsmodul 251 in der Ausführungsform) aufweist, das die Anzahl der Zyklen zählt, in denen die Batterie auf den Zielladungszustand geladen wird, der festgelegt wird, wenn bestimmt wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich des von der Erzeugungseinheit erzeugten elektrische Leistung gehört, und dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Anzahl der vom Zählmodul gezählten Zyklen gleich oder größer als eine bestimmte Anzahl von Zyklen ist, das Modul zum Festlegen des Zielladungszustands den Zielladungszustand festlegt, der aus der Bestimmung resultiert, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 9 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung wie in Anspruch 7 dargelegt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Zählmodul (zum Beispiel ein Zählungsverarbeitungsmodul 251 in der Ausführungsform) aufweist, das die Anzahl der Zyklen zählt, in denen die Batterie auf den Zielladungszustand geladen wird, der bei der Bestimmung festgelegt wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich der von der Erzeugungseinheit erzeugten elektrischen Leistung gehört, und dadurch gekennzeichnet ist, dass der Zielwert, der sich gemäß der elektrischen Leistung unterscheidet, so festgelegt wird, dass er steigt, wenn die Anzahl der Zyklen in der Tabelle oder dem Berechnungsausdruck steigt, und darin, dass, wenn die Anzahl der vom Zählmodul gezählten Zyklen gleich oder größer als eine bestimmte Anzahl von Zyklen ist, der Zielzustand des Ladungsfestlegungsmoduls den Zielladungszustand festlegt, der aus der Bestimmung resultiert, dass die über die bestimmte Zeitspanne elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 10 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung wie in einem der Ansprüche 1 bis 9 dargelegt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf dem zweiten Erzeugungsmodus gesteuert wird, die Erzeugungseinheit aktiviert wird, bevor die Batterie den Zielladungszustand erreicht.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 11 dargelegten Erfindung eine Erzeugungssteuerungsvorrichtung wie in einem der Ansprüche 1 bis 9 dargelegt bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung eine durchschnittlicher oder kumulierter elektrische Leistung ist, die im Hybridfahrzeug über die bestimmte Zeitspanne verbraucht wird.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 12 dargelegten Erfindung ein Erzeugungssteuerungsverfahren für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das aufweist eine wiederaufladbare Batterie (zum Beispiel eine Batterie 101 in den Ausführungsformen), um einen Elektromotor mit elektrischer Leistung zu versorgen (zum Beispiel einen Elektromotor 107 in den Ausführungsformen), der eine Antriebsquelle des Hybridfahrzeugs ist, und eine Erzeugungseinheit (zum Beispiel eine APU 121 in den Ausführungsformen) mit einem Verbrennungsmotor (zum Beispiel einen Verbrennungsmotor 109 in den Ausführungsformen) und einen Generator (zum Beispiel einen Generator 111 in den Ausführungsformen), der elektrischen Leistung durch Betrieb des Verbrennungsmotors erzeugt, und dazu ausgebildet ist, die erzeugte elektrische Leistung dem Elektromotor oder der Batterie bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Erzeugungseinheit in einem hohen Lastzustand, in dem eine im Hybridfahrzeug über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchter elektrische Leistung größer wird als eine maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit, und danach die Erzeugungseinheit weiterhin angetrieben wird, bis ein Ladungszustand der Batterie einen Zielladungszustand der Batterie erreicht, der auf einen hohen Ladungszustand festgelegt ist, und der Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf einem zweiten Erzeugungsmodus zum Unterdrücken der Verringerung des Ladezustands der Batterie in dem Fall gesteuert wird, dass die Batterie den Zielladungszustand noch nicht erreicht hat, und der Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf einem ersten Erzeugungsmodus zum Beibehalten des Ladungszustand der Batterie gesteuert wird, nachdem die Batterie den Zielladungszustand erreicht hat.
Weiterhin wird gemäß einer in Anspruch 13 dargelegten Erfindung ein Erzeugungssteuerungsverfahren für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das aufweist eine wiederaufladbare Batterie (zum Beispiel eine Batterie 101 in Ausführungsformen) zum Bereitstellen von elektrischer Leistung für einen Elektromotor (zum Beispiel einen Elektromotor 107 in den Ausführungsformen), der eine Antriebsquelle des Hybridfahrzeugs ist, und eine Erzeugungseinheit (zum Beispiel eine APU 121 in den Ausführungsformen) mit einem Verbrennungsmotor (zum Beispiel einen Verbrennungsmotor 109 in den Ausführungsformen) und einen Generator (zum Beispiel einen Generator 111 in den Ausführungsformen), der elektrischen Leistung durch Betrieb des Verbrennungsmotors erzeugt, und dazu ausgebildet ist, die erzeugte elektrische Leistung dem Elektromotor oder der Batterie bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist die Bestimmung, ob eine von dem Hybridfahrzeug über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zu einem hohem Lastbereich gehört oder nicht, der gleich oder größer als ein Grenzwert ist, das Festlegen verschiedener Zielladungszustände der Batterie gemäß dem Ergebnis der Bestimmung, ob die über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zu einem hohen Lastbereich gehört oder nicht, das Steuern des Betriebs der Erzeugungseinheit, sodass die Batterie den Zielladungszustand durch Laden der Batterie mit elektrischer Leistung aus der Erzeugungseinheit erreicht, das Zählen einer verstrichenen Zeit ab einem Zeitpunkt, zu dem die der über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung von der hohem Lastbereich abwich, das Festlegen einer Fortsetzungskennung zur Angabe, dass die Bestimmung weiterhin beibehalten wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zu dem hohen Lastbereich gehört, falls die Batterie den Zielladungszustand noch nicht erreicht hat, selbst nachdem die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchten elektrische Leistung von dem hohen Lastbereich abgewichen ist und das Zählen der bestimmten Zeitspanne beendet wurde, wenn die Fortsetzungskennung angibt, dass die Bestimmung weiterhin beibehalten wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, wobei der Zustand der Fortsetzungskennung beibehalten wird, bis der Ladungszustand der Batterie den Zielladungszustand erreicht, der festgelegt wird, wenn bestimmt wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, und wenn bestimmt wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, wird der Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf einem zweiten Erzeugungsmodus zum Unterbinden der Verringerung des Ladezustands der Batterie in dem Fall gesteuert, dass die Batterie noch nicht den Zielladungszustand erreicht hat, und der Betrieb der Erzeugungseinheit wird basierend auf einem ersten Erzeugungsmodus zum Beibehalten des Ladungszustands der Batterie gesteuert, nachdem die Batterie den Zielladungszustand erreicht hat.
VORTEIL DER ERFINDUNG
Gemäß der Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach den in Anspruch 1 bis 11 dargelegten Erfindungen und des Erzeugungssteuerungsverfahrens nach den in Anspruch 12 und 13 dargelegten Erfindungen kann die Batterie durch die erzeugte elektrische Leistung in einem korrekten Ladungszustand gehalten werden, während der bei der Generierung von elektrischer Leistung entstehende CO₂-Ausstoß unterbunden werden kann.
Darüber hinaus wird gemäß der Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach der in Anspruch 10 dargelegten Erfindung, wenn der Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf dem zweiten Erzeugungsmodus gesteuert wird, die Erzeugungseinheit aktiviert, bevor die Batterie den Zielladungszustand erreicht, und daher kann in der Situation, in der die Reduzierung des Ladungszustands der Batterie vorweggenommen wird, wobei die Erzeugungseinheit auf den zweiten Erzeugungsmodus festgelegt wird, die Reduzierung des Ladungszustand der Batterie in maximalem Umfang unterbunden werden.
Darüber hinaus wird gemäß der Erzeugungssteuerungsvorrichtung gemäß den in Anspruch 5 und 8 dargelegten Erfindungen der auf einen hohen Ladungszustand festgelegte Zielladungszustand festgelegt, wenn die Anzahl der vom Zählmodul gezählten Zyklen gleich oder größer als die bestimmte Anzahl von Zyklen ist. Wenn die Anzahl der vom Zählmodul gezählten Zyklen gleich oder größer als die bestimmte Anzahl von Zyklen ist, wird vorweggenommen, dass die Möglichkeit oder Häufigkeit, mit der der Elektromotor eine hohe Leistung erfordert, hoch ist. Auf diese Weise kann der Elektromotor die Anforderung erfüllen, in dem der auf einen hohen Ladungszustand festgelegte Zielladungszustand selbst in dem Fall beibehalten wird, dass der Elektromotor über eine lange Zeitspanne eine hohe Leistung erfordert.
Darüber hinaus wird gemäß der Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach der in Anspruch 9 dargelegten Erfindung der Zielwert so festgelegt, dass er steigt, wenn sich die Anzahl der gezählten Zyklen erhöht. Daher wird der Zielladungszustand höher festgelegt, wenn die Anzahl der gezählten Zyklen steigt. In der Folge kann der Elektromotor die Anforderung erfüllen, selbst in dem Fall, dass der Elektromotor über eine lange Zeitspanne die hohe Leistung erfordert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Gestaltung eines seriellen HEVs (Series HEV) zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Gestaltung einer Verwaltungs-ECU 119 einer ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Verwaltungs-ECU 119 der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Graph, der ein Beispiel einer verbrauchten elektrischen Leistung (gestrichelte Linie) vor der Ausführung eines Filterungsprozesses darstellt und ein Beispiel einer verbrauchten elektrischen Leistung (durchgehende Linie) nach Ausführung des Filterungsprozesses.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen in Schritt S100 zeigt.
6 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen verbrauchter elektrische Leistung und P-Bereich zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen in Schritt S200 der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen in Schritt S300 zeigt.
9 ist eine Übersicht (bzw. Tabelle, Table), die einen Ziel-SOC einer P-Zone 3 im Bezug zu einer durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave) zeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen in Schritt S400 zeigt.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen in Schritt S500 zeigt.
12 ist eine Übersicht, die eine Beziehung zwischen den oberen Grenzwerten der erzeugten elektrischen Leistung für die P-Bereiche und den oberen Grenzwerten der erzeugten elektrischen Leistung und einem BSFC zeigt.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen in Schritt S600 zeigt.
14 ist ein Graph, der Beispiele der zeitlichen Variationen der durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave), der Fahrzeuggeschwindigkeit VP, der restlichen Zählzeit eines dritten Fortsetzungszählers, einer Fortsetzungskennung und SOC und Ziel-SOC der Batterie 101 zeigt, wenn die Verwaltungs-ECU 119 in Betrieb ist.
15 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Gestaltung einer Verwaltungs-ECU 219, die in einem HEV einer zweiten Ausführungsform bereitgestellt wird, zeigt.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Verwaltungs-ECU 219 der zweiten Ausführungsform zeigt.
17 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen in Schritt S700 zeigt.
18 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen in Schritt S200 der zweiten Ausführungsform zeigt.
19 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Anzahl der Ladungsabschlusszyklen von P-Zone 3 (CPZN3) und bestimmten Zeitspannen (TMPZL, TMPZM, TMPZH) zeigt, die in den entsprechenden Fortsetzungstimern festgelegt sind.
20 ist eine Übersicht, die einen durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) und einen Ziel-SOC für die P-Zone 3 in Bezug zum Ladungsabschlusszyklus der P-Zone 3 (CPZN3) zeigt.
21 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Gestaltung eines seriellen/parallelen HEVs zeigt.
22 ist ein Diagramm, das Variationen verschiedener Daten in einem Prozess bis zum Start einer Generierung in einem in Patentschrift 1 beschriebenen Hybridfahrzeug zeigt.
23 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel eines Steuerergebnisses einer Erzeugungssteuerung durch die in Patentdokument 2 beschriebene Erzeugungssteuerungsvorrichtung zeigt.
MODI ZUR VERWIRLICHUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Ein HEV (Hybrid Electric Vehicle, Hybridelektrofahrzeug) weist einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor auf und wird durch die Antriebskraft des Elektromotors und/oder des Verbrennungsmotors gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs angetrieben.
Kurz gesagt, gibt es zwei Typen von HEVs, ein serielles HEV und ein paralleles HEV. Das serielle HEV wird durch die Leistung des Elektromotors angetrieben. Der Verbrennungsmotor wird nur zur Generierung der elektrische Leistung verwendet. Der von einem Generator unter Verwendung der Leistung des Verbrennungsmotors erzeugten elektrische Leistung wird in einer Batterie gespeichert oder dem Elektromotor bereitgestellt.
Das serielle HEV führt einen „EV-Antrieb” oder einen „seriellen Antrieb” durch. Beim EV-Antrieb wird das HEV durch die Antriebskraft des Elektromotors angetrieben. Ist dies der Fall, wird der Verbrennungsmotor nicht angetrieben. Darüber hinaus wird im seriellen Antrieb das HEV durch die Antriebskraft des Elektromotors angetrieben, der durch die elektrische Leistung angetrieben wird, die sowohl von der Batterie als auch vom Generator bereitgestellt wird oder durch elektrische Leistung, die nur vom Elektromotor bereitgestellt wird. In diesem Fall wird der Verbrennungsmotor angetrieben, um im Generator elektrische Leistung zu erzeugen.
Das parallele HEV wird von der Leistung des Elektromotors und/oder des Verbrennungsmotors angetrieben. Es ist auch ein serielles/paralleles HEV bekannt, in dem parallele und serielle Systeme kombiniert werden. In diesem seriellen/parallelen System wird das Übertragungssystem der Antriebskraft entweder auf eines vom dem seriellen System und dem parallelen System durch Lösen oder Eingreifen (Auskuppeln/Einkuppeln) gemäß den Fahrbedingungen des Fahrzeugs gewechselt. Wenn das Fahrzeug im Besonderen in niedrigen Geschwindigkeiten gefahren wird, wird die Kupplung gelöst, um das Fahrzeug basierend auf dem seriellen System anzutreiben, wohingegen wenn das Fahrzeug im Besonderen in mittleren und höheren Geschwindigkeiten gefahren wird, die Kupplung eingegriffen wird, um das Fahrzeug basierend auf dem parallelen System anzutreiben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Gestaltung eines seriellen HEV zeigt. Wie in 1 dargestellt, weist das serielle HEV (im Folgenden einfach als „Fahrzeug” bezeichnet) auf eine Batterie (BATT) 101, einen Konverter (CONV) 103, einen ersten Umrichter (Inverter) (1. INV) 105, einen Elektromotor (Mot) 107, einen Verbrennungsmotor (ENG) 109, einen Generator (GEN) 111, einen zweiten Umrichter (2. INV) 113, ein Getriebe (Gearbox) (im Folgenden einfach als „Getriebe” bezeichnet) 115, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 117 und eine Verwaltungs-ECU 119. Darüber hinaus geben in der Abbildung die gepunkteten Pfeile in 1 Wertdaten an, während Pfeile mit durchgezogenen Linien ein Steuersignal angeben, das eine Anweisung enthält. In der folgenden Beschreibung werden der Verbrennungsmotor 109, der Generator 111 und der zweite Umrichter 113 insgesamt als „Zusatzstromeinheit (Auxiliary Power Unit) oder APU 121” bezeichnet.
Die Batterie 101 verfügt über mehrere Batteriezellen, die seriell verbunden sind und beispielsweise eine hohe Spannung von 100 bis 200 V bereitstellen. Die Batteriezellen sind zum Beispiel Lithium-Ionen-Batterien oder Nickelmetall-Hybridbatterien. Der Konverter 103 erhöht oder senkt eine Gleichstrom-Ausgangsspannung der Batterie 101, ohne sie in eine Wechselstromspannung umzuwandeln. Der erste Umrichter 105 wandelt eine Gleichstromspannung in eine Wechselstromspannung um und stellt dem Elektromotor 107 einen Drehstrom bereit. Darüber hinaus wandelt der erste Umrichter 105 eine während der Ausführung einer Regenerierungsoperation des Elektromotors 107 eingegangene Wechselstromspannung in eine Gleichstromspannung zum Speichern in der Batterie 101 um.
Der Elektromotor 107 erzeugt elektrische Leistung, durch die das Fahrzeug angetrieben wird. Das im Elektromotor 107 erzeugte Drehmoment wird über das Getriebe 115 an eine Antriebswelle 116 übertragen. Darüber hinaus ist ein Rotor des Elektromotors 107 direkt mit dem Getriebe 115 verbunden. Darüber hinaus fungiert der Elektromotor 107 als ein Generator, wenn ein regeneratives Bremsen im Elektromotor 107 ausgeübt wird, und die im Elektromotor 107 erzeugte elektrische Leistung wird in der Batterie 101 gespeichert. Der Verbrennungsmotor 109 wird zum Antrieb des Generators 111 verwendet, wenn das Fahrzeug in einem seriellen Antrieb angetrieben wird. Der Verbrennungsmotor 109 ist direkt mit einem Rotor des Generators 111 verbunden.
Der Generator 111 wird durch die Leistung des Verbrennungsmotors 109 angetrieben, um dadurch elektrischen Leistung zu erzeugen. Die vom Generator 111 erzeugte elektrische Leistung wird in der Batterie 101 gespeichert oder dem Elektromotor 107 bereitgestellt. Der zweite Umrichter 113 wandelt eine vom Generator 111 erzeugte Wechselstromspannung in eine Gleichstromspannung um. Von dem zweiten Umrichter 113 umgewandelte elektrische Leistung wird in der Batterie 101 geladen oder dem Elektromotor 107 über den ersten Umrichter 105 bereitgestellt.
Das Getriebe 115 ist ein starres Ein-Gang-Getriebe, das zum Beispiel einem fünften Gang entspricht. In der Folge wandelt das Getriebe 115 eine Antriebskraft vom Elektromotor 107 in eine Drehzahl und Drehmoment bei einem bestimmten Getriebeverhältnis zur Übertragung an die Antriebswelle 116 um. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 117 erfasst eine Fahrgeschwindigkeit (eine Fahrzeuggeschwindigkeit VP) des Fahrzeugs. Ein Signal, das eine vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 117 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit VP signalisiert, wird an die Verwaltungs-ECU 119 gesendet.
Die Verwaltungs-ECU 119 erhält einen Ladungszustand (SOC), der einen Zustand der Batterie 101 angibt, berechnet basierend auf einer Gaspedalöffnung (AP-Öffnung) die erforderliche Leistung, die einer Gaspedalbetätigun des Fahrers des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit VP entspricht, und steuert den Elektromotor 107 und die APU 121. Die Verwaltungs-ECU 119 wird später detailliert beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Gestaltung der Verwaltungs-ECU 119 der ersten Ausführungsform zeigt. Wie in 2 dargestellt, verfügt die Verwaltungs-ECU 119 über ein Modul 151 zum Filtern der verbrauchten elektrische Leistung, ein Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichs, ein Modul 155 zum Festlegen einer Fortsetzungskennung, ein Modul 157 zum Bestimmen eines APU-Modus, ein Modul 159 zum Bestimmen eines APU-Betriebs und ein Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrische Leistung. Darüber hinaus weist das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichs einen Fortsetzungstimer 163 auf, der später beschrieben wird.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Verwaltungs-ECU 119 der ersten Ausführungsform zeigt. Wie in 3 dargestellt, führt das Modul 151 zum Filtern der verbrauchten elektrische Leistung der Verwaltungs-ECU 119 einen Filterungsprozess durch, um eine Hochfrequenzkomponente von Daten zur zeitlichen Variation der im Fahrzeug verbrauchten elektrischen Leistung, (im Folgenden einfach als „verbrauchte elektrische Leistung” bezeichnet), zu entfernen (Schritt S100). 4 ist ein Graph, der ein Beispiel einer verbrauchten elektrischen Leistung (gestrichelte Linie) vor der Ausführung eines Filterungsprozesses und ein Beispiel einer verbrauchten elektrischen Leistung (durchgehende Linie) nach Ausführung des Filterungsprozesses darstellt. Wie in 4 dargestellt, wird die durch die durchgehende Linie angegebene verbrauchte elektrische Leistung erhalten, indem der Filterungsprozess auf die durch die gestrichelte Linie angegebenen verbrauchte elektrische Leistung angewendet wird.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das die im oben beschriebenen Schritt S100 ausgeführten Detailoperationen zeigt. Wie in 5 dargestellt, berechnet das Modul 151 zum Filtern der verbrauchten elektrischen Leistung einen insgesamt verbrauchten elektrischen Leistung (Power_Total), in dem der vom Elektromotor 107 (Power Mot), die von den Zusatzeinrichtungen (Power_Dev) verbrauchte elektrische Leistung und der während der Übertragung von Energie verlorengegangene elektrische Leistung (Power_Loss) addiert werden, die alle von der Verwaltungs-ECU 119 erhalten werden (Schritt S101). Darüber hinaus berechnet die Verwaltungs-ECU 119 eine Leistung, die vom Elektromotor 107 als eine Antriebsquelle des Fahrzeugs (eine erforderliche Leistung) basierend auf der AP-Öffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit VP erforderlich ist und berechnet die elektrische Leistung, der vom Elektromotor 107 (Power_Mot) verbraucht wird, wenn der Elektromotor 107 die erforderliche Leistung ausgibt. Darüber hinaus berechnet die Verwaltungs-ECU 119 die von den Zusatzeinrichtungen (Power_Dev) verbrauchte elektrische Leistung aus den Informationen, die die Betriebsbedingungen der Zusatzeinrichtungen angeben. Weiterhin berechnet die Verwaltungs-ECU 119 die elektrische Leistung, der bei der Übertragung von Energie (Power_Loss) verloren geht, basierend auf einem Antriebsmodus des Fahrzeugs und der von der APU 121 erzeugten elektrischen Leistung.
Als Nächstes berechnet das Modul 151 zum Filtern der verbrauchten elektrischen Leistung, im Rahmen des oben beschriebenen Filterungsprozesses, eine durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave), indem eine Summe der in einer bestimmten Zeitspanne insgesamt verbrauchten elektrischen Leistung (Power_Total) durch die bestimmte Zeitspanne geteilt wird (Schritt S103). Die Länge der bestimmten Zeitspanne wird gemäß einer vom Elektromotor 107 geforderten Leistung (eine erforderliche Leistung) geändert. Die bestimmte Zeitspanne wird nämlich auf eine kurze Zeit festgelegt, wenn eine hohe elektrische Leistung erforderlich ist, wohingegen die bestimmte Zeitspanne auf eine lange Zeit festgelegt wird, wenn eine geringe Leistung erforderlich ist. Darüber hinaus kann die Länge der bestimmten Zeitspanne nicht nur gemäß der Größenordnung der erforderlichen Leistung festgelegt werden, sondern auch gemäß dem Straßentyp, auf dem das Fahrzeug gefahren wird (ein steiler Berg oder eine Autobahn), dem Fahrmodus oder der Anweisung des Benutzers. Darüber hinaus kann der dem Filterungsprozess unterzogene verbrauchte elektrische Leistung ein kumulierter Wert der Summe des insgesamt verbrauchten elektrischen Leistung (Power_Total) de bestimmten Zeitspanne sein.
Wie in 3 dargestellt, bestimmt nach Schritt S100 das Modul 153 zum Bestimmen der P-Bereichs der Verwaltungs-ECU 119, zu welchem P-Bereich der gefilterten verbrauchten elektrischen Leistung, d. h. die durchschnittliche verbrauchte elektrische Leistung (Pave) gehört (Schritt S200). P-Bereich werden festgelegt, indem die elektrische Leistung, der vom Fahrzeug im Augenblick verbraucht werden kann, in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt wird. 6 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der verbrauchten elektrischen Leistung und den P-Breich zeigt. Wie in 6 dargestellt, werden in dieser Ausführungsform vier P-Bereiche wie ein P-Bereich 0, ein P-Bereich 1, ein P-Bereich 2 und eine P-Bereich 3 der Reihe nach in aufsteigender Reihenfolge der verbrauchten elektrischen Leistung festgelegt. Die kleinsten verbrauchten Energiemengen werden jeweils für den P-Bereich 1, den P-Bereich 2 und den P-Bereich 3 festgelegt.
Im Fahrzeug wird elektrische Leistung vor allem durch den Elektromotor 107 verbraucht. In der Folge wird vom Elektromotor 107 viel elektrische Leistung verbraucht, falls eine hohe Last auf den Elektromotor 107 ausgeübt wird, wenn das Fahrzeug einen Berg hinauf fährt oder sehr schnell beschleunigt wird, wohingegen der Elektromotor 107 wenig elektrische Leistung verbraucht, falls auf den Elektromotor 107 eine geringe Last ausgeübt wird, wenn das Fahrzeug angehalten oder in niedrigeren Geschwindigkeiten gefahren wird. In der Folge wird der P-Bereich 3 als ein hoher Lastbereich, der P-Bereich 2 als mittlerer Lastbereich, der P-Bereich 1 als niedriger Lastbereich und der P-Bereich 0 als Benzinspar(Fuel Economy)-Lastbereich bezeichnet, in dem der wirtschaftliche Benzinverbrauch die höchste Priorität hat. Darüber hinaus ist der P-Bereich 3 ein Bereich, in der die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) größer ist als die maximale Ausgangsleistung der APU 121. In der Folge, wenn das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichs bestimmt, dass der aktuelle P-Bereich der P-Bereich 3 ist, wird dem Elektromotor 107 elektrische Leistung aus der Batterie 101 zusätzlich zur maximalen Ausgangsleistung der APU 121 bereitgestellt.
Der Fortsetzungstimer 163, den das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichs besitzt, weist einen ersten Fortsetzungstimer auf, der eine bestimmte Zeitspanne (TMPZL) an einem Zeitpunkt herunterzählt, wenn die durchschnittliche verbrauchte elektrische Leistung (Pave) kleiner als eine minimal verbrauchte elektrische Leistung (PZONEL) des P-Bereichs 1 geworden ist, einen zweiten Fortsetzungstimer, der eine bestimmte Zeitspanne (TMPZM) ab einem Zeitpunkt herunterzählt, ab dem die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) kleiner als eine minimal verbrauchte elektrische Leistung (PZONEM) des P-Berich 2 geworden ist, und einen dritten Fortsetzungstimer, der eine bestimmte Zeitspanne (TMPZH) ab einem Zeitpunkt herunterzählt, ab dem die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) kleiner als die minimal verbrauchte elektrische Leistung (PZONEH) des P-Bereichs 3 geworden ist.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen im oben beschriebenen Schritt S200 zeigt. Wie in 7 dargestellt, zählt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichws eine restliche Zählzeit (TM_PZL) des ersten Fortsetzungstimers, eine restliche Zählzeit (TM_PZM) des zweiten Fortsetzungstimers und eine restliche Zählzeit (TM_PZH) des dritten Fortsetzungstimer herunter (Schritt S201). Dann bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichs, ob die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) größer ist als die minimal verbrauchte elektrische Leistung (PZONEL) des P-Bereichs 1 oder nicht (Schritt S203). Wenn Pave > PZONEL, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S205 weiter, wohingegen wenn Pave ≤ PZONEL, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S207 weiter. In Schritt S205 stellt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichs die restliche Zählzeit (TM_PZL) des ersten Fortsetzungstimers auf die bestimmte Zeitspanne ein (TMPZL).
In Schritt S207 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichs, ob die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) größer ist als die minimal verbrauchte elektrische Leistung (PZONEM) des P-Bereich 2 oder nicht. Wenn Pave > PZONEM, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S209 weiter, wenn Pave ≤ PZONEM, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S211 weiter. In Schritt S209 legt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich die restliche Zählzeit (TM_PZM) des zweiten Fortsetzungstimers auf die bestimmte Zeitspanne (TMPZM) fest. In Schritt S211 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen der P-Bereich, ob die durchschnittlich verbrauchte Strom (Pave) größer ist als die minimale verbrauchte elektrische Leistung (PZONEH) der P-Bereich 3 oder nicht. Wenn Pave > PZONEH, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S213 weiter, wohingegen wenn Pave ≤ ZONEH, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S215 weiter. In Schritt S213 legt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich die restliche Zählzeit (TM_PZH) des dritten Fortsetzungstimers auf die bestimmte Zeitspanne (TMPZH) fest.
In Schritt S215 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich, ob die restliche Zählzeit (TM_PZH) des dritten Fortsetzungstimers größer als 0 ist oder nicht. Wenn TM_PZH > 0, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S217 weiter, wohingegen, wenn TM_PZH = 0, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S219 weiter. In Schritt S217 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zum P-Bereich 3 gehört. In Schritt S219 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen der P-Bereich, ob eine Fortsetzungskennung der P-Bereich 3 (F_PZHC), die später beschrieben wird, festgelegt wird (F_PZHC = 1) oder nicht. Wenn die Fortsetzungskennung der P-Bereich 3 festgelegt wird (F_PZHC = 1), geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S217, wohingegen wenn die Fortsetzungskennung der P-Bereich 3 nicht festgelegt wird (F_PZHC = 0), geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S221 weiter.
In Schritt S221 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich, ob die restliche Zählzeit (TM_PZM) des zweiten Fortsetzungstimers größer als 0 ist oder nicht. Wenn TM_PZM > 0, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S223 weiter, wohingegen wenn TM_PZM = 0, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S225 weiter. In Schritt S223 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichs, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zum P-Bereich 2 gehört.
In Schritt S225 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereichs, ob die restliche Zählzeit (TM_PZL) des ersten Fortsetzungstimers größer als 0 ist oder nicht. Wenn TM_PZL > 0, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S227 weiter, wenn jedoch TM_PZL = 0, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S229 weiter. In Schritt S227 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrischen Leistung (Pave) zum P-Bereich 1 gehört.
Darüber hinaus bestimmt in Schritt S229 das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zum P-Bereich 0 gehört.
Wie in 3 dargestellt, legt nach Schritt S200, wenn bestimmt wird, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zum P-Bereich 3 gehört, das Modul 155 zum Festlegen der Fortsetzungskennung der Verwaltungs-ECU 119 die Fortsetzungskennung der P-Bereich 3 (im Folgenden einfach als „Fortsetzungskennung” bezeichnet) gemäß der restlichen Zählzeit des dritten Fortsetzungstimers oder je nachdem, welcher von SOC und Ziel-SOC der Batterie 101 größer oder kleiner ist, fest (Schritt S300). Der Ziel-SOC der Batterie 101 wird später beschrieben.
Die Fortsetzungskennung ist eine Kennung, die angibt, ob das Modul zum Bestimmen der P-Bereich weiterhin bestimmt, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zur P-Bereich 3 gehört, selbst nachdem der dritte Fortsetzungstimer das Zählen der bestimmten Zeitspanne (TMPZH) beendet hat. Das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich bestimmt, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zu P-Bereich 3 gehört, wenn die Fortsetzungskennung festgelegt wird, d. h., wenn die Fortsetzungskennung 1 ist. Andererseits bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen der P-Bereich, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung von dem P-Bereich 3 zu einem anderen P-Bereich gewechselt ist, wenn die Fortsetzungskennung nicht festgelegt ist, d. h., wenn die Fortsetzungskennung 0 ist.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen des oben beschriebenen Schritts S300 zeigt. Wie in 8 dargestellt, bestimmt das Modul 155 zum Festlegen der Fortsetzungskennung, ob der in Schritt S200 bestimmte P-Bereich der P-Bereich 3 ist (Schritt S301) oder nicht. Wenn der P-Bereich der P-Bereich 3 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S303 weiter, wenn jedoch der P-Bereich einer der anderen P-Bereiche (P-Bereiche 0 bis 2) ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S305 weiter. In Schritt S303 bestimmt das Modul 155 zum Festlegen der Fortsetzungskennung, ob die restliche Zählzeit (TM_PZH) des dritten Fortsetzungstimers 0 ist oder nicht. Wenn TM_PZH = 0, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S307 weiter, wohingegen wenn TM_PZH > 0, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S309 weiter.
In Schritt S305 legt das Modul 155 zum Festlegen der Fortsetzungskennung die Fortsetzungskennung (F_PZHC) auf 0 fest. Andererseits legt in Schritt S309 das Modul 155 zum Festlegen der Fortsetzungskennung die Fortsetzungskennung (F_PZHC) auf 1 fest. Darüber hinaus bestimmt in Schritt S307 das Modul 155 zum Festlegen der Fortsetzungskennung, ob der SOC der Batterie 101 gleich oder kleiner als der Ziel-SOC ist oder nicht. Wenn SOC ≤ Ziel-SOC, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S309 weiter, wohingegen wenn SOC > Ziel-SOC, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S305 weiter.
Wie in 3 dargestellt, legt nach Schritt S300 das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus der Verwaltungs-ECU 119 den Ziel-SOC der Batterie 101 gemäß dem P-Bereich fest und bestimmt einen Betriebsmodus der APU 121 (der Zusatzenergieeinheit, die aus dem Verbrennungsmotor 109, dem Generator 111 und dem zweiten Umrichter 113 besteht) gemäß dem P-Bereich, zu der die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) gehört und der Beziehung zwischen dem SOC und dem Ziel-SOC der Batterie 101 (Schritt S400). In dieser Ausführungsform sind drei Modi als Betriebsmodi der APU 121 ausgearbeitet (im Folgenden als „APU-Modi” bezeichnet). Ein „APU-Modus 0” ist ein Modus, in dem die APU 121 nicht in Betrieb ist. Wenn dieser Modus eintritt, wird das Fahrzeug in einem seriellen Antrieb gefahren. Ein „APU-Modus 1” ist der Modus, in dem der SOC der Batterie 101 beibehalten wird, indem der Verbrennungsmotor 109 läuft, um so der Leistung auf einer Linie zu folgen, die die Betriebspunkte verbindet, an denen der Benzinverbrauch optimal ist (ein BSFC (Brake Specific Fuel Consumption)-Untergrenze). Wenn dieser Modus eintritt, fährt das Fahrzeug in einem seriellen Antrieb. Ein „APU-Modus 2” ist ein Modus, an dem die Verringerung des SOCs der Batterie 101 durch Ausführen des Verbrennungsmotors 109 an einem Betriebspunkt an der BSFC-Untergrenze unterbunden wird, an dem die Leistung maximal wird. Wenn dieser Modus ebenfalls eintritt, wird das Fahrzeug im seriellen Antrieb gefahren. Die Verwaltungs-ECU 119 steuert die APU 121 gemäß dem APU-Modus, der vom Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus bestimmt wird.
Die Batterie 101 weist für die einzelnen P-Bereiche unterschiedliche Ziel-SOCs auf. Der P-Bereich 3 hat den höchsten Ziel-SOC, und Ziel-SOCs, die mit dem P-Bereich 2, dem P-Bereich 1 und dem P-Bereich 0 verknüpft sind, werden der Reihe nach Schritt für Schritt in dieser Reihenfolge verringert. Als Ziel-SOC für den P-Bereich 3 sind jedoch verschiedene Werte gemäß der durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave) festgelegt, was oben beschrieben wurde. 9 enthält eine Übersicht, die den Ziel-SOC dem P-Bereich 3 im Bezug zur durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave) darstellt. Wie in 9 dargestellt, wird der Ziel-SOC des P-Bereichs 3 so festgelegt, dass er steigt, wenn die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) steigt.
Das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus berechnet einen Ziel-SOC, der der in 5 in Schritt S103 dargestellten berechneten durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung entspricht, durch Bezugnahme auf die in 9 dargestellte Übersicht, wenn die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zum P-Bereich 3 gehört. Obwohl der Ziel-SOC, der beim Bestimmen der durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave) resultiert, als zum P-Bereich 3 gehörend bestimmt wird, den vorhergehenden Wert übersteigen kann, wird der Ziel-SOC so festgelegt, dass er nicht unter dem vorhergehenden Wert liegt. Darüber hinaus kann das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus einen Ziel-SOC, der der durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave) entspricht, durch Verwendung eines Berechnungsausdrucks berechnen, der die in der Übersicht in 9 aufgezeigte Beziehung darstellt. Darüber hinaus kann der Ziel-SOC, der der durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave) entspricht, ein angegebener Wert sein, der ein konstanter Wert ist. Wenn dies eintritt, können Feinsteuerungen durch das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus unterbunden werden, und daher wird die Verarbeitung beschleunigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das die Detailoperationen des oben beschriebenen Schritts S400 zeigt. Wie in 10 gezeigt, aktualisiert das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus den Ziel-SOC der Batterie 101 (Schritt S401). Als Nächstes bestimmt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, ob die in Schritt S200 bestimmte P-Bereich der P-Bereich 0 ist oder nicht (Schritt S403). Wenn der P-Bereich der P-Bereich 0 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S405 weiter, wenn jedoch bestimmt wird, dass der P-Bereich nicht der P-Bereich 0 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S407 weiter. In Schritt S405 stellt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus einen mit der P-Zone 0 verknüpften Ziel-SOC (SOCT_N) ein.
In Schritt S407 bestimmt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, ob der in Schritt S200 bestimmte P-Bereich der P-Bereich 1 ist oder nicht. Wenn der so bestimmte P-Bereich der P-Bereich 1 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S409 weiter, wenn jedoch der so bestimmte P-Bereich nicht der P-Bereich 1 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S411 weiter. In Schritt S409 legt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus einen mit dem P-Bereich 1 verknüpften Ziel-SOC (SOCT_L) fest.
In Schritt S411 bestimmt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, ob der in Schritt S200 bestimmte P-Bereich der P-Bereich 2 ist oder nicht. Wenn der so bestimmte P-Bereich der P-Bereich 2 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S413 weiter, wohingegen wenn bestimmt wird, dass der so bestimmte P-Bereich nicht der P-Bereich 2 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S421 weiter. In Schritt S413 legt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus einen mit der P-Bereich 2 verknüpften Ziel-SOC (SOCT_M) fest.
Nach dem Schritt S405, Schritt S409 oder Schritt S413 bestimmt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, ob der SOC der Batterie 101 größer ist als der Ziel-SOC oder nicht (Schritt S415). Wenn SOC > Ziel-SOC, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S417 weiter, wenn jedoch SOC ≤ Ziel-SOC, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S419 weiter. In Schritt S417 bestimmt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, dass der Betriebsmodus der APU 121 der APU-Modus 0 ist. Andererseits bestimmt in Schritt S419 das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, dass der Betriebsmodus der APU 121 der APU-Modus 1 ist.
In Schritt S421, der ausgeführt wird, wenn in Schritt S411 bestimmt wird, dass der P-Bereich nicht der P-Bereich 2 ist, berechnet das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus durch Bezugnahme auf die in 9 dargestellte Übersicht einen Ziel-SOC, die mit dem in 5 in Schritt S103 berechnete durchschnittliche verbrauchte elektrische Leistung (Pave) verknüpft ist. Als Nächstes vergleicht das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus den Wert des in Schritt S421 berechneten Ziel-SOCs mit dem vorhergehenden Wert des Ziel-SOCs und stellt den Ziel-SOC ein, dessen Wert größer als der eines Ziel-SOC für den P-Bereich 3 ist (Schritt S423).
Als Nächstes bestimmt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, ob der SOC der Batterie 101 größer ist als der Ziel-SOC oder nicht (Schritt S425). Wenn SOC > Ziel-SOC, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S427 weiter, wenn jedoch SOC ≤ Ziel-SOC, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S429 weiter. In Schritt S427 bestimmt das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, dass der Betriebsmodus der APU 121 der APU-Modus 1 ist. Andererseits bestimmt in Schritt S429 das Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus, dass der Betriebsmodus der APU 121 der APU-Modus 2 ist.
Eine Hysterese kann in dem in Schritt S415 und S425 ausgeführten Bestimmungen beim Vergleich des SOCs der Batterie 101 mit dem Ziel-SOC bereitgestellt werden. Es kann nämlich eine zu erfüllende Bedingung festgelegt werden, um vom Zustand, in dem der SOC der Batterie 101 gleich oder kleiner als der Ziel-SOC ist, zu Schritt S417 oder Schritt S427 weiterzugehen, sodass „SOC-α > Ziel-SOC”, während eine zu erfüllende Bedingung festgelegt werden kann, um von dem Zustand, in dem der SOC der Batterie 101 größer als der Ziel-SOC ist, zu Schritt S419 oder Schritt S429 weiterzugehen, sodass „SOC + α ≤ Ziel-SOC” ist.
Wie in 3 dargestellt, bestimmt nach Schritt S400 das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs der Verwaltungs-ECU 119, ob die APU 121 in dem in Schritt S400 bestimmten APU-Modus betrieben wird oder nicht, gemäß dem APU-Modus und der Beziehung zwischen dem SOC der Batterie 101 und dem Ziel-SOC oder der durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave) (Schritt S500). Ob die APU 121 auf diese Weise betrieben werden darf oder nicht, was vom Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs basierend auf dem Bestimmungsergebnis bestimmt wird, wird zum Steuern der APU 121 durch die Verwaltungs-ECU 119 verwendet.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das die im oben beschriebenen Schritt S500 ausgeführten Detailoperationen zeigt. Wie in 11 dargestellt, bestimmt das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs, ob in Schritt S400 bestimmt wird oder nicht, ob der Betriebsmodus der APU der APU-Modus 0 ist oder nicht (Schritt S501). Wenn bestimmt wird, dass der Betriebsmodus der APU der APU-Modus 0 ist, geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S503, wohingegen, wenn bestimmt wird, dass der Betriebsmodus der APU einer der anderen APU-Modi als der APU-Modus 0 ist, geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S505. In Schritt S503 legt das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs eine Einstellung zum Zulassen/Untersagen des APU-Betriebs (F_APUON), die die Erlaubnis oder das Verbot des Betriebs der APU 121 angibt, auf 0 fest, was den Betrieb der APU 121 verbietet.
In Schritt S505 bestimmt das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs, ob in Schritt S400 bestimmt wird, dass der Betriebsmodus der APU der APU-Modus 1 ist. Wenn bestimmt wird oder nicht, dass der Betriebsmodus der APU der APU-Modus 1 ist, geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S507, wohingegen wenn bestimmt wird, dass der Betriebsmodus der APU der APU-Modus 2 ist, geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S513. In Schritt S507 bestimmt das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebsmodus, ob der SOC der Batterie 101 größer ist als der Ziel-SOC oder nicht. Wenn SOC > Ziel-SOC, geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S509, wohingegen, wenn SOC ≤ Ziel-SOC, geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S511. In Schritt S509 stellt das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs die Einstellung zum Zulassen/Untersagen des APU-Betriebs (F_APUON) auf 0 ein, was den Betrieb der APU 121 verbietet. Andererseits stellt in Schritt S511 das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs die Einstellung zum Zulassen/Untersagen des APU-Betriebs (F_APUON) auf 1 ein, was dem Betrieb der APU 121 gestattet.
Darüber hinaus kann eine Hysterese in der in Schritt S507 ausgeführten Bestimmung beim Vergleich des SOCs der Batterie 101 mit dem Ziel-SOC bereitgestellt werden. Es kann nämlich eine zu erfüllende Bedingung festgelegt werden, um vom Zustand, in dem der SOC der Batterie 101 gleich oder kleiner als der Ziel-SOC ist, zu Schritt S509 weiterzugehen, sodass „SOC-α > Ziel-SOC”, während eine zu erfüllende Bedingung festgelegt werden kann, um von dem Zustand, in dem der SOC der Batterie 101 größer als der Ziel-SOC ist, zu Schritt S511 weiterzugehen, sodass „SOC + α ≤ Ziel-SOC” ist.
In Schritt S513, zu dem der Verarbeitungsfluss weitergeht, wenn in Schritt S505 bestimmt wird, dass der Betriebsmodus der APU der APU-Modus 2 ist, bestimmt das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Modus, ob die in 5 in Schritt S103 berechnete durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) größer ist als die maximale Ausgangsleistung (APU_MAX) der APU 21, die das Ergebnis ist, wenn der Betriebsmodus davon der APU-Modus 2 ist. Wenn Pave > AP_MAX geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S515 weiter, wohingegen, wenn Pave ≤ APU_MAX, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S517 weiter. In Schritt S515 legt das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs die Einstellung zum Zulassen/Untersagen des APU-Betriebs (F APUON) auf 1 fest, was den Betrieb der APU 121 zulässt. Andererseits legt in Schritt S517 das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs die Einstellung zum Zulassen/Untersagen des APU-Betriebs (F_APUON) auf 0 fest, was den Betrieb der APU 121 untersagt.
Darüber hinaus kann eine Hysterese in der in Schritt S513 ausgeführten Bestimmung beim Vergleich der durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave) mit der maximalen Ausgangsleistung der APU 121 (APU_MAX) bereitgestellt werden. Es kann nämlich eine zu erfüllende Bedingung festgelegt werden, um von dem Zustand, in dem die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) gleich oder kleiner als die maximale Ausgangsleistung der APU 121 (APU_MAX) ist, zu Schritt S515 weiterzugehen, sodass „Pave-α > APU_MAX”, wohingegen eine zu erfüllende Bedingung festgelegt werden kann, um von dem Zustand, in dem die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) größer ist als die maximale Ausgangsleistung der APU 121 (APU_MAX), zu Schritt S517 weiterzugehen, sodass „Pave + α > APU_MAX”.
Wie in 3 dargestellt, legt nach Schritt S500 das Modul 161 zum Festlegen eines oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung der Verwaltungs-ECU 119 einen oberen Grenzwert des von der APU 121 erzeugten elektrischen Leistung (im Folgenden als „oberer Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung” bezeichnet) gemäß dem in Schritt S200 bestimmten P-Bereich fest (Schritt S600). Ein durch das Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung festgelegter oberer Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung wird zur Steuerung der APU 121 durch die Verwaltungs-ECU 119 verwendet.
12 ist eine Übersicht, die eine Beziehung zwischen den oberen Grenzwerten der erzeugten elektrischen Leistung für die P-Bereiche und den oberen Grenzwerten der erzeugten elektrischen Energie und einem BSFC zeigt. Wie in 12 dargestellt, ist in der P-Zone 3 eine maximale Leistung der APU 121 entlang der BSFC-Linie als ein oberer Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung festgelegt. Darüber hinaus ist in dem P-Bereich 0 eine Leistung der APU 121 an einem Betriebspunkt, an dem der BSFC am kleinsten wird, als oberer Grenzwert einer erzeugten elektrischen Leistung festgelegt. Darüber hinaus sind in dem P-Bereich 1 und dem P-Bereich 2 Werte zwischen dem für den P-Bereich 3 festgelegten oberen Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung und dem für den P-Bereich 0 festgelegten oberen Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung jeweils als obere Grenzwerte der erzeugten elektrischen Leistung für die P-Bereiche 1 und 2 festgelegt. Der obere Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung des P-Bereich 2 ist jedoch auf einen höheren Wert als der obere Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung des P-Bereich 1 festgelegt.
Es ist zu beachten, dass die Erzeugun von elektrischer Leistung durch die APU 121 durch Betrieb des Verbrennungsmotors 109 implementiert wird. Während sich das Betriebsgeräusch des Verbrennungsmotors 109 erhöht, wenn die Drehzahl davon steigt, verschlechtert die Erhöhung des Betriebsgeräusche die Geräuschlosigkeit (NV-Leistung). Darüber hinaus, wie in 12 dargestellt, wird der BSFC des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung verbessert, wenn der P-Bereich verringert wird.
Andererseits wird die Energieverwaltungsleistung verbessert, wenn der obere Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung auf einen höheren Wert festgelegt wird.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das die im oben beschriebenen Schritt S600 ausgeführten Detailoperationen zeigt. Wie in 13 dargestellt, bestimmt das Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung, ob der in Schritt S200 bestimmte P-Bereich der P-Bereich 0 ist oder nicht (Schritt S601). Wenn der so bestimmte P-Bereich der P-Bereich 0 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S603 weiter, wohingegen wenn der so bestimmte P-Bereich eine der von dem P-Bereich 0 unterschiedenen P-Bereichen (P-Bereich 1 bis 3) ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S605 weiter. In Schritt S603 legt das Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung die maximale Ausgangsleistung der APU 121 (APU_MAX) auf einen oberen Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung (APUPME) fest, der dem P-Bereich 0 entspricht.
In Schritt S605 bestimmt das Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung, ob der in Schritt S200 bestimmte P-Bereich der P-Bereich 1 ist oder nicht. Wenn der so bestimmte P-Bereich der P-Bereich 1 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S607 weiter, wohingegen, wenn der so bestimmte P-Bereich einer der von dem P-Bereich 0 unterschiedenen P-Bereichen (der P-Bereich 2 oder der P-Bereich 3) ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S609 weiter. In Schritt S607 legt das Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung die maximale Ausgangsleistung der APU 121 (APU_MAX) auf einen oberen Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung (APUPML) fest, der dem P-Bereich 1 entspricht.
In Schritt S609 bestimmt das Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung, ob der in Schritt S200 bestimmte P-Bereich der P-Bereich 2 ist oder nicht. Wenn der so bestimmte P-Bereich der P-Bereich 2 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S611 weiter, wohingegen wenn bestimmt wird, dass der so bestimmte P-Bereich nicht der P-Bereich 3 ist, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S613 weiter. In Schritt S611 legt das Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung die maximale Ausgangsleistung der APU 121 (APU_MAX) auf einen oberen Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung (APUPMM) fest, der der P-Zone 2 entspricht. Andererseits legt in Schritt S613 das Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung die maximale Ausgangsleistung der APU 121 (APU_MAX) auf einen oberen Grenzwert der erzeugten elektrischen Leistung (APUPMH) fest, der dem P-Bereich 3 entspricht.
Die Verwaltungs-ECU 119 steuert den Betrieb der APU 121 basierend auf dem vom Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus in Schritt S400 bestimmten APU-Modus, der Information zum Zulassen/Untersagen des APU-Betriebs basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung, die vom Modul zum Bestimmen des APU-Betriebs in Schritt S500 gemacht wurde, und dem oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung, der durch das Modul 161 zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung in Schritt S600 festgelegt wurde.
14 ist ein Graph, der Beispiele zeitlicher Variationen der durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave), der Fahrzeuggeschwindigkeit VP, der restlichen Zählzeit eines dritten Fortsetzungstimers, einer Fortsetzungskennung und eines SOCs und eines Ziel-SOCs der Batterie 101 zeigt, wenn die Verwaltungs-ECU 110 in Abhängigkeit von dem in 3 dargestellten Ablaufdiagramm arbeitet. In den in 14 dargestellten Beispielen wird an einem Zeitpunkt t1 bestimmt, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrischen Leistung (Pave) zum P-Bereich 3 gehört, und daher beginnt der dritte Fortsetzungstimer mit dem Zählen, die Fortsetzungskennung wird auf 1 festgelegt und ein Ziel-SOC wird für den P-Bereich 3 festgelegt.
Es gibt eine Situation, in der die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) unter der minimal verbrauchten elektrischen Leistung (PZONEH) des P-Bereich 3 fällt, während die Zeit vom Zeitpunkt t1 zu t2 verstreicht. Da jedoch die restliche Zählzeit (TM_PZH) des dritten Fortsetzungstimers nicht 0 ist, wird die Fortsetzungskennung (F_PZHC) auf 1 einbehalten, und der Ziel-SOC wird nach dem Zeitpunkt t1 ebenso unverändert auf einem Maximalwert beibehalten. Danach, während die Zeit vom Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t3 verstreicht, bleibt die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) im Wesentlichen 0, und die restliche Zählzeit (TM_PZH) des dritten Fortsetzungstimers ist ebenso 0. Da jedoch der SOC der Batterie 101 noch nicht den Ziel-SOC erreicht hat, der auf einen Zeitpunkt festgelegt ist, ab dem die Zeit bis zum Zeitpunkt t2 verstrichen ist, wird die Fortsetzungskennung (F_PZHC) auf 1 beibehalten. Wenn dies eintritt, wird auch die Batterie 101 weiterhin geladen, da die APU 121 weiterhin angetrieben wird. Die Fortsetzungskennung (F_PZHC) wird zum Zeitpunkt t3 jedoch auf 0 festgelegt, wenn der SOC der Batterie 101 den Ziel-SOC erreicht und der Betrieb der APU 121 angehalten wird.
Somit wird, wie oben beschrieben wurde, gemäß dieser Ausführungsform selbst in dem Fall, dass der Zustand von dem Zustand, an dem die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) als zum P-Bereich 3 gehörend bestimmt wird, in den Zustand wechselt, in dem die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) unter der minimal verbrauchten elektrischen Leistung (PZONEH) des P-Bereich 3 sinkt und die restliche Zählzeit (TM_PZH) des dritten Fortsetzungstimer 0 wird, der Ziel-SOC, der dem P-Bereich 3 entspricht, wie gehabt beibehalten, und die APU 121 wird weiterhin angetrieben, bis der SOC der Batterie 101 den Ziel-SOC erreicht. In der Folge kann der Elektromotor 107 die Anforderung erfüllen, selbst in dem Fall, dass wiederholt eine hohe Leistung des Elektromotors 107 erforderlich ist, da der SOC der Batterie 101 ausreichend hoch ist. Anders ausgedrückt, ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der der Elektromotor 107 die Anforderungen nicht erfüllen kann, da der SOC der Batterie 101 niedrig ist.
Falls andererseits nicht bestimmt wird, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zum P-Bereich 3 gehört, sondern der Zustand weiterbesteht, in dem die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zu den P-Bereichen 0 bis 2 gehört, wird der Ziel-SOC der Batterie 101 so festgelegt, dass er dem P-Bereich entspricht, zu der die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zu diesem Zeitpunkt gehört. Wenn dies eintritt, wird der mit der Erzeugung von elektrischer Leistung durch die APU 121 in Verbindung stehende Ausstoß von CO₂ im Vergleich zu einem CO₂-Ausstoß, der sich ergibt, wenn die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zu dem P-Bereich 3 gehört, unterbunden, da die den P-Bereichen 0 bis 2 zugehörigen Ziel-SOCs niedriger sind als der Ziel-SOC, der zum P-Bereich 3 gehört.
Auf diese Weise wird, wenn bestimmt wird, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zum P-Bereich 3 gehört, die Batterie 101 geladen, sodass der SOC auf ein so hohes Niveau erhöht wird, dass die nachfolgend wiederholt hohe Leistungsanforderung erfüllt werden kann. Andererseits wird in dem Fall, dass der Zustand beibehalten wird, in dem die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) nicht zum P-Bereich 3 gehört, wobei der Unterbindung des CO₂-Ausstoßes Priorität zugemessen wird, der Ziel-SOC der Batterie 101 auf ein angemessenes Niveau festgelegt. In der Folge bleibt die Batterie 101 in einem korrekt geladenen Zustand, selbst in dem Fall, dass die im Fahrzeug verbrauchte elektrische Leistung zu einer der P-Bereiche 0 bis 3 gehört.
Darüber hinaus, wie in den Schritten S513 bis S515 in 11 beschrieben, gestattet in dem Fall, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) größer ist als die maximale Ausgangsleistung (APU_MAX) der APU 121, wenn die APU 121 im APU-Modus 2 betrieben wird, das Modul 159 zum Bestimmen des APU-Betriebs, das die Verwaltungs-ECU 109 besitzt, den Betrieb der APU 121, bevor der SOC der Batterie 101 den Ziel-SOC erreicht. In der Folge kann in einer Situation, in der eine Verringerung des SOCs vorweggenommen wird, die Verringerung des SOCs der Batterie 101 in maximalem Umfang unterbunden werden.
Zum Beispiel geht in dem Fall, dass ein Prozess angenommen wird, in dem der SOC der Batterie 101 mit dem Ziel-SOC verglichen wird, ohne dass eine Bestimmung basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs der durchschnittlich verbrauchten elektrische Leistung (Pave) mit der maximalen Ausgabeleistung (APU_MAX) der APU 121 in Schritt S513 erfolgt, und wenn SOC ≤ Ziel-SOC, der Verarbeitungsfluss zu Schritt S515 weiter, wohingegen wenn SOC > Ziel-SOC, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S517 weiter, der Betrieb der APU 121 ist nicht gestattet, bis der SOC der Batterie 101 auf den Ziel-SOC verringert wird. Im Unterschied dazu kann gemäß der Ausführungsform der Zeitpunkt, an dem die APU 121 in Betrieb genommen wird, vorversetzt werden, wenn der Betriebsmodus der APU 121 der APU-Modus 2 ist, in dem eine Verringerung des SOCs weggenommen wird.
[Zweite Ausführungsform]
Ein Fahrzeug einer zweiten Ausführungsform ist ein extern aufladbares (Plug-in) HEV, bei dem eine Batterie 101 durch elektrische Leistung geladen werden kann, der von einer externen Energieversorgungseinheit bezogen wird, die an eine herkömmliche Wechselstromenergieversorgung oder Ähnliches durch ein Ladekabel angeschlossen ist.
15 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Gestaltung einer Verwaltungs-ECU 219, die in einem HEV einer zweiten Ausführungsform bereitgestellt wird, zeigt. Die Verwaltungs-ECU 219 der zweiten Ausführungsform weist weiterhin ein Zählungsverarbeitungsmodul 251 zusätzlich zu den Bestandselementen auf, über die die Verwaltungs-ECU 119 der ersten Ausführungsform verfügt.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Verwaltungs-ECU 219 der zweiten Ausführungsform zeigt. In der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich ein Teil des Betriebs der Verwaltungs-ECU 219 von dem Betrieb der Verwaltungs-ECU 119 der ersten Ausführungsform. Daher werden bezüglich des Betriebs der Verwaltungs-ECU 219 der zweiten Ausführungsform ähnliche Bezugsziffern oder entsprechende Bezugsziffern den gleichen Operationen oder entsprechenden Schritten wie denen der Verwaltungs-ECU 119 der ersten Ausführungsform zugewiesen, sodass die Beschreibung davon hier vereinfacht oder weggelassen wird.
Wie in 16 dargestellt, zählt das Zählungsverarbeitungsmodul 251 die Anzahl der Zyklen, in denen die Batterie 101 druch erzeugte elektrische Energie von einer APU 121 auf einen Ziel-SOC geladen wird, der festgelegt wird, wenn eine durchschnittlich verbrauchter elektrischer Leistung (Pave) zu einem P-Bereich 3 gehört (im Folgenden als „Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3” bezeichnet) (Schritt S700).
17 ist ein Ablaufdiagramm, das die in Schritt S700 ausgeführten Detailoperationen zeigt. Wie in 17 dargestellt, bestimmt das Zählungsverarbeitungsmodul 251, ob die Batterie 101 mit elektrischer Leistung von der externen Stromversorgungseinheit geladen wird oder nicht (Schritt S701). Wenn die Batterie 101 durch elektrische Leistung von einer externen Energieversorgungseinheit geladen wird, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S703 weiter, wohingegen, wenn die Batterie 101 druch elektrische Leistung von der APU 121 geladen wird, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S705 weiter. In Schritt S703 legt das Zählungsverarbeitungsmodul 251 den Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) auf 0 fest.
In Schritt S705 bestimmt das Zählungsverarbeitungsmodul 251, ob ein in Schritt S200 bestimmter P-Bereich der P-Bereich 3 ist. Wenn der so bestimmte P-Bereich eine der von dem P-Bereich 3 unterschiedenen P-Bereichen (P-Bereiche 0 bis 2) ist, geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S707, wohingegen wenn der so bestimmte P-Bereich der P-Bereich 3 ist, werden die Prozesse im Bezug zu Schritt S700 beendet. In Schritt S707 bestimmt das Zählungsverarbeitungsmodul 251, ob der in Schritt S200 bestimmte P-Bereich in den Durchlauf ist, die direkt vor dem aktuellen Durchlauf aufgetreten ist. Wenn der so bestimmte P-Bereich der P-Bereich 3 ist, geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S709, wohingegen wenn der so bestimmte P-Breich eine von dem P-Bereich 3 unterschiedener P-Bereich (P-Bereich Ziffern 0 bis 2) ist, werden die Prozesse in Bezug zu Schritt S700 beendet. In Schritt S709 erhöht das Zählungsverarbeitungsmodul 251 den Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3).
18 ist ein Ablaufdiagramm, das die in Schritt S200 der zweiten Ausführungsform ausgeführten Detailoperationen zeigt. Wie in 18 in Schritt S200 der zweiten Ausführungsform dargestellt, wird Schritt S255 anstelle des in 7 dargestellten Schritts S205 ausgeführt, Schritt S259 wird anstelle von Schritt S209 und Schritt S263 anstelle von Schritt S213 ausgeführt. Darüber hinaus wird Schritt S215 nicht ausgeführt, sondern Schritt S250 wird nach Schritt S211 oder Schritt S263 ausgeführt.
In Schritt S255 legt ein Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich eine bestimmte Zeitspanne (TMPZL), die dem Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) entspricht, als restliche Zählzeit (TM_PZL) eines ersten Fortsetzungstimers fest. Darüber hinaus legt in Schritt S259 das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich eine bestimmte Zeitspanne (TMPZM), die dem Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) entspricht, als restliche Zählzeit (TM_PZM) eines zweiten Fortsetzungstimers fest. Darüber hinaus legt in Schritt S263 das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich eine bestimmte Zeitspanne (TMPZH), die dem Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) entspricht, als restliche Zählzeit (TM_PZH) eines dritten Fortsetzungstimers fest.
19 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Abschlusszyklen des P-Bereich 3 (CPZN3) und den bestimmten Zeitspannen (TMPZL, TMPZM, TMPZH) zeigt, die jeweils für die Fortsetzungstimer festgelegt sind. Wie in 19 dargestellt, werden die bestimmten Zeitspannen, die jeweils für die Fortsetzungstimer festgelegt werden, länger, wenn der Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) sich erhöht. Es ist zu beachten, dass die für den ersten Fortsetzungstimer festgelegte bestimmte Zeitspanne (TMPZL) und die für den zweiten. Fortsetzungstimer festgelegte Zeitspanne (TMPZM) feste Werte annehmen können. Darüber hinaus können die bestimmten Zeitspannen, die jeweils für die Fortsetzungstimer festgelegt werden, länger werden, wenn sich die Anzahl der Zyklen, in denen die Batterie 101 auf den Ziel-SOC des entsprechenden P-Bereich geladen wird, erhöht.
In Schritt S250 bestimmt das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich, ob der Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich (CPZN3) gleich oder größer als eine bestimmte Anzahl von Zyklen (NCPZN3) ist oder nicht. Wenn CPZN3 < NCPZN3, geht der Verarbeitungsfluss zu Schritt S217 weiter, und das Modul 153 zum Bestimmen des P-Bereich bestimmt, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrischen Leistung (Pave) zur P-Bereich 3 gehört. Andererseits wenn CPZN3 < NCPZN3, geht der Verarbeitungsfluss weiter zu Schritt S215.
Darüber hinaus wird wie in der ersten Ausführungsform ein Ziel-SOC, der dem P-Bereich 3 entspricht, in dieser Ausführungsform in Schritt S421 und Schritt S432, wie in 10 dargestellt, festgelegt. In dieser Ausführungsform jedoch wird ein Ziel-SOC, der sich nicht nur auf der Basis der durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave), sondern auch nach dem Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) unterscheidet, in einer Übersicht festgelegt, die in Schritt S421 zum Berechnen eines Ziel-SOCs verwendet wird. 20 ist eine Übersicht, die einen durchschnittlich verbrauchten elektrischen Leistung (Pave) und den Ziel-SOC für den P-Bereich 3 in Bezug zum Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) zeigt. Wie in 20 dargestellt, wird der dem P-Bereich 3 entsprechende Ziel-SOC höher festgelegt, wenn der durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) steigt oder der Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) steigt.
Ein Modul 157 zum Bestimmen des APU-Modus dieser Ausführungsform berechnet einen Ziel-SOC, der die durchschnittlich verbrauchten elektrische Leistung (Pave), der in 5 in Schritt S103 berechnet wird, entspricht und den Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3), der in 16 in Schritt S700 durch Bezugnahme auf die in 20 in Schritt S421 dargestellte Übersicht gezählt wird.
Es wird vorweggenommen, dass die Möglichkeit oder Häufigkeit, an der eine hohe Leistung des Elektromotors 107 erforderlich ist, hoch ist, wenn der Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) gleich oder größer als eine bestimmte Anzahl von Zyklen (NCPZN3) ist. In dieser Ausführungsform wird zu jeder Zeit bestimmt, dass die durchschnittlich verbrauchte elektrische Leistung (Pave) zu der P-Bereich 3 unabhängig von den Zuständen der durchschnittlich verbrauchten elektrische Leistung (Pave), der restlichen Zählzeit (TM_PZH) des dritten Fortsetzungstimers und der Fortsetzungskennung des P-Bereiche 3 (F_PZHC) gehört, wenn der Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) gleich oder größer als die bestimmte Anzahl von Zyklen ist (NCPZN3). Auf diese Weise kann der Elektromotor die Anforderung erfüllen, indem der Ziel-SOC auf einen hohen Wert ohne Aufgabe des P-Bereich 3 beibehalten wird, selbst in dem Fall, dass eine hohe Leistung des Elektromotors 107 über eine lange Zeitspanne erforderlich ist.
Darüber hinaus wird vorweggenommen, dass die Möglichkeit oder Häufigkeit, an der die hohe Leistung des Elektromotors 107 erforderlich ist, zunimmt, wenn der Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) höher wird. In dieser Ausführungsform wird die bestimmte Zeitspanne, die im Besonderen für den dritten Fortsetzungstimer des Fortsetzungstimers 163 festgelegt wird, länger, und der Ziel-SOC der Batterie 101 wird höher festgelegt, wenn der Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) höher wird. In der Folge kann gemäß der Erfindung der Elektromotor 107 die Anforderung erfüllen, wenn über eine lange Zeitspanne die hohe Leistung des Elektromotors 107 erforderlich ist.
Demgegenüber wird vorweggenommen, dass die Möglichkeit oder Häufigkeit, an der die hohe Ausgabe des Elektromotors 107 erforderlich ist, sinkt, wenn der Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) niedriger wird. In dieser Ausführungsform wird die bestimmte Zeitspanne, die im Besonderen für den dritten Fortsetzungstimer des Fortsetzungstimers 163 festgelegt wird, kürzer, und der Ziel-SOC der Batterie 101 wird niedriger festgelegt, wenn der Ladungsabschlusszyklus des P-Bereich 3 (CPZN3) niedriger wird. Darüber hinaus wird die Antriebszeit der APU 121 kürzer, wenn die bestimmte Zeitspanne, die für einen dritten Fortsetzungstimer festgelegt wird, kürzer wird, und daher wird der mit dem Antrieb der APU 121 einhergehende CO₂-Ausstoß geringer. Auf diese Weise kann gemäß der Ausführungsform der CO₂-Ausstoß unterbunden werden, während der Ziel-SOC der Batterie 101 auf dem geeigneten Niveau festgelegt wird.
Es ist zu beachten, dass wenngleich die Ausführungsformen mit dem seriellen HEV als Beispiel beschrieben werden, die Erfindung ebenso auf ein serielles/paralleles HEV, wie in 21 dargestellt, angewendet werden kann.
Wenngleich die Erfindung detailliert und mit Bezugnahme auf die speziellen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für Fachleute ersichtlich, für die die Erfindung gedacht ist, dass verschiedene Abweichungen oder Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung (Nr. 2010-290699 ), die am 27. Dezember 2010 eingereicht wurde und deren Inhalte hier durch Bezugnahme enthalten sind.
Bezugszeichenliste

101: Batterie (BATT)
103: Konverter (CONV)
105: Erster Umrichter (1. INV)
107: Elektromotor (Mot)
109: Verbrennungsmotor (ENG)
111: Generator (GEN)
113: Zweiter Umrichter (2. INV)
115: Getriebe
116: Antriebswelle
117: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
119, 219: Verwaltungs-ECU (MG ECU)
121: APU
151: Modul zum Filtern des verbrauchten Stroms
153: Modul zum Bestimmen des P-Bereich
155: Modul zum Festlegen der Fortsetzungskennung
157: Modul zum Bestimmen des APU-Modus
159: Modul zum Bestimmen des APU-Betriebs
161: Modul zum Festlegen des oberen Grenzwerts der erzeugten elektrischen Leistung
163: Fortsetzungstimer
251: Zählungsverarbeitungsmodul

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 2005-295617 A [0005]
JP 2001-238304 A [0005]
JP 2010-290699 [0125]

Claims

Erzeugungssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, die aufweist: eine wiederaufladbare Batterie, die einen Elektromotor, der eine Antriebsquelle des Hybridfahrzeugs ist, mit elektrischer Leistung versorgt; und eine Erzeugungseinheit mit einem Verbrennungsmotor und einem Generator, der elektrischen Leistung durch Betrieb des Verbrennungsmotors erzeugt, und dazu ausgebildet ist, dem Elektromotor oder der Batterie der erzeugten elektrischen Leistung bereitzustellen, wobei: die Erzeugungssteuerungsvorrichtung einen zweiten Erzeugungsmodus aufweist, der die Erzeugungseinheit steuert, um so die Verringerung eines Batterieladungszustands zu unterbinden; und die Erzeugungssteuerungsvorrichtung die Erzeugungseinheit mit einem hohen Lastzustand aktiviert, in dem ein von dem Hybridfahrzeug über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung größer wird als die maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit, während die Erzeugungseinheit gesteuert wird, um im zweiten Erzeugungsmodus zu arbeiten, bis die Batterie den Zielladungszustand erreicht, und danach der Antrieb der Erzeugungseinheit fortgesetzt wird, bis der Ladungszustand der Batterie einen Zielladungszustand der Batterie erreicht, der in dem hohen Lastzustand festgelegt ist, wenn der von dem Hybridfahrzeug über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung kleiner wird als die maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Erzeugungssteuerungsvorrichtung einen ersten Erzeugungsmodus zur Beibehaltung des Ladungszustands der Batterie aufweist; und die Erzeugungssteuerungsvorrichtung den Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf dem ersten Erzeugungsmodus steuert, nachdem die Batterie den Zielladungszustand erreicht hat.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug, die aufweist: eine wiederaufladbare Batterie, die einen Elektromotor, der eine Antriebsquelle des Hybridfahrzeugs ist, mit elektrischer Leistung versorgt; und eine Erzeugungseinheit mit einem Verbrennungsmotor und einem Generator, der elektrischen Leistung durch den Betrieb des Verbrennungsmotors erzeugt und dazu ausgebildet ist, die erzeugte elektrische Leistung dem Elektromotor oder der Batterie bereitzustellen; ein Bereichsbestimmungsmodul, das bestimmt, ob ein im Hybridfahrzeug über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zu einem hohen Lastbereich gehört oder nicht, der gleich oder größer einem Grenzwert ist; ein Zeitzählmodul, das die Zeit zählt, die ab einem Zeitpunkt verstrichen ist, ab dem der über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich abwich; ein Modul zum Festlegen eines Zielladungszustands, das verschiedene Zielladezustände für die Batterie gemäß dem Ergebnis der Bestimmung festlegt, ob die verbrauchte elektrische Leistung über die bestimmte Zeitspanne zum hohen Lastbereich gehört oder nicht; ein Modul zum Festlegen einer Fortsetzungskennung, das eine Fortsetzungskennung festlegt, um anzugeben, dass die Bestimmung weiterhin beibehalten wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, falls die Batterie noch nicht den Zielladungszustand erreicht hat, selbst nachdem die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung von dem hohen Lastbereich abgewichen ist und das Zeitzählungsmodul das Zählen der bestimmten Zeitspanne beendet hat; und ein Erzeugungssteuerungsmodul, das den Betrieb der Erzeugungseinheit steuert, sodass die Batterie den Zielladungszustand erreicht, indem die Batterie mit der elektrischen Leistung aus der Erzeugungseinheit geladen wird, wobei: die Erzeugungssteuerungsvorrichtung einen zweiten Erzeugungsmodus zum Steuern der Erzeugungseinheit aufweist, um so die Verringerung des Ladungszustands der Batterie zu unterbinden; wenn die Fortsetzungskennung angibt, dass die Bestimmung weiterhin beibehalten wird, dass der über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, das Modul zum Festlegen der Fortsetzungskennung den Zustand der Fortsetzungskennung enthält, bis der Ladungszustand der Batterie den Zielladungszustand erreicht, der durch das Modul zum Festlegen des Zielladungszustands festgelegt wird, wenn das Zonenbestimmungsmodul bestimmt, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört; und die Erzeugungssteuerungsvorrichtung den Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf dem zweiten Erzeugungsmodus in dem Fall steuert, dass die Batterie noch nicht den Zielladungszustand erreicht hat, wenn das Zonenbestimmungsmodul bestimmt, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Erzeugungssteuerungsvorrichtung einen ersten Erzeugungsmodus zum Beibehalten des Ladungszustands der Batterie aufweist und den Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf dem ersten Erzeugungsmodus steuert, nachdem die Batterie den Zielladungszustand erreicht hat.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, die aufweist: ein Zählmodul, das die Anzahl der Zyklen zählt, in denen die Batterie durch die von der Erzeugungseinheit erzeugten elektrische Leistung auf den Zielladungszustand geladen wird, der bei einem hohen Lastzustand festgelegt ist, und dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Anzahl der von dem Zählmodul gezählten Zyklen gleich oder größer einer bestimmten Anzahl von Zyklen ist, der Zielladungszustand, der bei einem hohen Lastzustand festgelegt ist, als der Zielladungszustand der Batterie festgelegt wird.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung, der aus der Bestimmung des Bereichsbestimmungsmoduls resultiert, dass er zum hohen Lastbereich gehört, größer ist als die maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Modul zum Festlegen des Zielladungszustands einen Zielwert berechnet, der der über die bestimmte Zeitspanne verbrauchten elektrischen Leistung entspricht, indem eine Tabelle oder ein Berechnungsausdruck in Bezug zum Zielladungszustand verwendet wird, in der/dem verschiedene Zielwerte gemäß der elektrischen Leistung festgelegt werden, und den vorhergehenden Zielwert als den Zielladungszustand festlegt, wenn ein Zielwert, der unter dem vorhergehenden Zielwert liegt, berechnet wird, während vom Bereichsbestimmungsmodul bestimmt wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, die aufweist: ein Zählmodul, das die Anzahl der Zyklen zählt, in denen die Batterie auf den Zielladungszustand geladen wird, der festgelegt wird, wenn bestimmt wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich des von der Erzeugungseinheit erzeugten elektrischen Leistung gehört, wobei wenn die Anzahl der vom Zählmodul gezählten Zyklen gleich oder größer als eine bestimmte Anzahl von Zyklen ist, das Modul zum Festlegen des Zielladungszustands den Zielladungszustand festlegt, der aus der Bestimmung resultiert, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 7, die aufweist: ein Zählmodul, das die Anzahl der Zyklen zählt, in denen die Batterie durch von der Erzeugungseinheit erzeugte elektrische Leistung auf den Zielladungszustand geladen wird, der bei der Bestimmung festgelegt wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich des gehört, wobei der Zielwert, der sich gemäß der elektrisch Leistung unterscheidet, festgelegt wird, hoch zu werden, wenn die Anzahl der Zyklen in der Tabelle oder dem Berechnungsausdruck steigt, und darin, dass wenn die Anzahl der vom Zählmodul gezählten Zyklen gleich oder größer als eine bestimmte Anzahl von Zyklen ist, das Modul zum Festlegen des Zielladungszustands den Zielladungszustand festlegt, der aus der Bestimmung resultiert, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zu dem hohen Lastbereich gehört.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei wenn der Betrieb der Erzeugungseinheit basierend auf dem zweiten Erzeugungsmodus gesteuert wird, die Erzeugungseinheit aktiviert wird, bevor die Batterie den Zielladungszustand erreicht.
Erzeugungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung eine durchschnittliche oder kumulierte elektrische Leistung ist, der im Hybridfahrzeug über die bestimmte Zeitspanne verbraucht wird.
Erzeugungssteuerungsverfahren für ein Hybridfahrzeug, das aufweist eine wiederaufladbare Batterie, die einen Elektromotor, der die Antriebsquelle des Hybridfahrzeugs ist, mit elektrischer Leistung versorgt, und eine Erzeugungseinheit mit einem Verbrennungsmotor und einem Generator, der elektrische Leistung durch Betrieb des Verbrennungsmotors erzeugt, und dazu ausgebildet ist, der erzeugte elektrischer Leistung dem Elektromotor oder der Batterie bereitzustellen, wobei das Verfahren aufweist: Aktivieren der Erzeugungseinheit mit einem hohen Lastzustand, in dem eine im Hybridfahrzeug über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchter elektrische Leistung größer als eine maximale Ausgangsleistung der Erzeugungseinheit wird und danach fortgesetztes Antreiben der Erzeugungseinheit, bis ein Ladungszustand der Batterie einen Zielladungszustand der Batterie erreicht, der bei einem hohen Lastzustand festgelegt wird; und Steuern des Betriebs der Erzeugungseinheit basierend auf einem zweiten Erzeugungsmodus, um die Verringerung des Ladungszustands der Batterie in dem Fall zu unterbinden, dass die Batterie noch nicht den Zielladungszustand erreicht hat, und Steuern des Betriebs der Erzeugungseinheit basierend auf einem ersten Erzeugungsmodus, um den Ladungszustand der Batterie beizubehalten, nachdem die Batterie den Zielladungszustand erreicht hat.
Erzeugungssteuerungsverfahren Tür ein Hybridfahrzeug, das aufweist eine wiederaufladbare Batterie, die einen Elektromotor, der die Antriebsquelle eines Hybridfahrzeugs ist, mit elektrischen Leistung versorgt, und eine Erzeugungseinheit mit einem Verbrennungsmotor und einem Generator, der elektrischen Leistung durch Betrieb des Verbrennungsmotors erzeugt, und dazu ausgebildet ist, den erzeugte elektrische Leistung dem Elektromotor oder der Batterie bereitzustellen, wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen, ob eine im Hybridfahrzeug über eine bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zu einem hohen Lastbereich gehört oder nicht, der gleich oder größer als ein Grenzwert ist; Einstellen von verschiedenen Zielladezuständen für die Batterie gemäß dem Ergebnis der Bestimmung, ob die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört oder nicht; Steuern des Betriebs der Erzeugungseinheit, sodass die Batterie den Zielladungszustand erreicht, indem die Batterie mit elektrischer Leistung aus der Erzeugungseinheit geladen wird; Zählen einer verstrichenen Zeit ab einem Zeitpunkt, ab dem die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung von dem hohen Lastbereich abwich; Einstellen einer Fortsetzungskennung, um anzugeben, dass die Bestimmung beibehalten wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zum hohen Lastbereich gehört, falls die Batterie noch nicht den Zielladungszustand erreicht hat, sogar nachdem die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung von der hohen Ladezone abgewichen ist und das Zählen der bestimmten Zeitspanne beendet wurde; wenn die Fortsetzungskennung angibt, dass die Bestimmung weiterhin beibehalten wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Leistung zur hohen Ladezone gehört, wird der Zustand der Fortsetzungskennung beibehalten wird, bis der Ladungszustand der Batterie den Zielladungszustand erreicht, der festgelegt wird, wenn bestimmt, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte Energie zum hohen Lastbereich gehört; und wenn bestimmt wird, dass die über die bestimmte Zeitspanne verbrauchte elektrische Energie zum hohen Lastbereich gehört, Steuern des Betriebs der Erzeugungseinheit basierend auf einem zweiten Erzeugungsmodus, um die Verringerung des Ladungszustands der Batterie in dem Fall zu unterbinden, dass die Batterie den Zielladungszustand noch nicht erreicht hat, und Steuern des Betriebs der Erzeugungseinheit basierend auf einem ersten Erzeugungsmodus, um den Ladungszustand der Batterie beizubehalten, nachdem die Batterie den Zielladungszustand erreicht hat.