DE112012001156T5 - Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine und Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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Michael Fischer
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

Eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die für ein Hybridfahrzeug ist, das mit Leistung von einem Elektromotor läuft, ermittelt eine erforderliche Leistung des Elektromotors, ermittelt eine Leistung, die der Elektromotor durch von der Batterie gelieferte elektrische Leistung ausgeben kann, ermittelt eine optimale Leistung in dem Generator basierend auf der erforderlichen Leistung und einer erreichbaren Leistung, bestimmt eine Betriebsart der Brennkraftmaschine basierend auf einer Größe der optimalen Generatorleistung, ermittelt einen Versatzwert zum Korrigieren eines Betriebspunkts der Brennkraftmaschine, wenn sie in einer Betriebsart an einem konstanten Punkt betrieben wird, ermittelt basierend auf der optimalen Generatorleistung einen Zielbetriebspunkt für die Brennkraftmaschine, die in dem Betrieb an dem konstanten Punkt betrieben wird, und steuert die Brennkraftmaschine, so dass sie an einem Betriebspunkt arbeitet, der erhalten wird, indem der Zielbetriebspunkt durch den Versatzwert korrigiert wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine und ein Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug.
  • Hintergrund der Erfindung
  • HEVs (hybride Elektrofahrzeuge) umfassen einen Elektromotor und eine Brennkraftmaschine, um abhängig von den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs mit Antriebskraft von dem Elektromotor und/oder Brennkraftmaschine zu laufen. HEVs werden grob in zwei Aufbauten eingeteilt: einen seriellen Hybridaufbau und einen parallelen Hybridaufbau. Ein serielles HEV läuft mit Antriebskraft von einem Elektromotor, der eine Batterie als eine Leistungsversorgung verwendet. Eine Brennkraftmaschine wird nur verwendet, um elektrische Leistung zu erzeugen, und durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine erzeugte elektrische Leistung wird in der Batterie gespeichert oder an den Elektromotor geliefert. Andererseits läuft ein paralleler HEV mit der Antriebskraft von einem von beiden oder sowohl des Elektromotors als auch der Brennkraftmaschine. Außerdem ist ein HEV bekannt, das einen seriell-parallelen Aufbau verwendet, in dem die beiden vorstehend beschriebenen Aufbauten miteinander kombiniert werden. In diesem seriell-parallelen Aufbau wird eine Kupplung abhängig von den Betriebsbedingungen eines Fahrzeugs gelöst oder in Eingriff gebracht (gelöst/in Eingriff gebracht), um den Antriebskraftübertragungsweg entweder auf den seriellen Hybridaufbau oder den parallelen Hybridaufbau zu schalten.
  • Der Betrieb der Brennkraftmaschine in dem seriellen HEV wird grob in zwei Arten unterteilt: einen „Betrieb an einem konstanten Punkt” und einen „Leistungsfolgebetrieb”. Der „Betrieb an einem konstanten Punkt” ist der Betrieb der Brennkraftmaschine, der hauptsächlich durchgeführt wird, wenn die Ladegeschwindigkeit einer Batterie niedrig ist. Wenn dies passiert, wird die Brennkraftmaschine mit einer konstanten Drehzahl angetrieben, bei welcher der Kraftstoffverbrauch pro Einheit am kleinsten wird. Der Leistungserzeugungswirkungsgrad durch die Brennkraftmaschine wird dann am besten. Elektrische Leistung, die durch den Betrieb der Brennkraftmaschine an einem konstanten Punkt erzeugt wird, wird in der Batterie gespeichert.
  • Außerdem ist der „Leistungsfolgebetrieb” der Betrieb der Brennkraftmaschine, wenn elektrische Leistung, die äquivalent einem Wert ist, den der Fahrer benötigt (auf den hier nachstehend als „Fahreranforderungswert” Bezug genommen wird), als elektrische Leistung, die an den Elektromotor geliefert werden soll, die aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer Gaspedalöffnung gewonnen wird, nicht von der Batterie, sondern durch die Erzeugung der elektrischen Leistung unter Verwendung der Leistung der Brennkraftmaschine an den Elektromotor geliefert wird. Die erzeugte elektrische Leistung wird dann nicht in der Batterie gespeichert, sondern wird von dem Elektromotor verbraucht. Wenn die Brennkraftmaschine basierend auf dem Leistungsfolgebetrieb angetrieben wird, wird sie mit einer Drehzahl angetrieben, die erforderlich ist, um die elektrische Leistung zu liefern, die dem Fahreranforderungswert entspricht. Nämlich ändert sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine, wenn sich der Fahreranforderungswert ändert.
  • Referenzliste
  • Patentliteratur
    • PTL1: JP-A-8-151941
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Das in der Patentliteratur 1 offenbarte Elektrofahrzeug enthält eine Batterie, einen Generator, der die Batterie lädt, einen Verbrennungsmotor, der den Generator antreibt, einen Antriebselektromotor, der von der Batterie angetrieben wird, eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst, und Steuereinrichtungen, die die Drehzahl des Verbrennungsmotors und die Leistungserzeugungsrate des Generators verringern, wenn die von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder langsamer als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Gemäß dem Elektrofahrzeug können der Geräuschpegel und der Abgasemissionspegel des Verbrennungsmotors hinreichend verringert werden, wenn das Fahrzeug mit niedrigen Geschwindigkeiten läuft oder gestoppt ist, und überdies kann verhindert werden, dass die Batterie als ein Ergebnis des Leerlaufens über einen langen Zeitraum schwach wird.
  • Im Übrigen ändert sich in einem herkömmlichen Fahrzeug, in dem eine Brennkraftmaschine als eine Antriebsquelle montiert ist, wenn der Fahrer das Gaspedal drückt, der Geräuschpegel der Brennkraftmaschine. Selbst wenn der Fahrer in dem vorstehend beschriebenen HEV das Gaspedal drückt, während die Brennkraftmaschine basierend auf dem Betrieb an einem konstanten Punkt angetrieben wird, ändert sich jedoch der Geräuschpegel der Brennkraftmaschine nicht. Wenngleich sich der Antriebszustand des Elektromotors ändert, indem das Gaspedal gedrückt wird, ändert sich der Geräuschpegel des Elektromotors wenig. Wenn Fahrer, die gewohnt waren, ein herkömmliches Fahrzeug zu fahren, ein serielles HEV fahren, können einige Fahrer daher aufgrund des Betriebsgeräusches von der Antriebsquelle des letzteren Fahrzeugs, das sich selbst in dem Fall, dass sie das Gaspedal drücken, wenig ändert, wenn die Brennkraftmaschine basierend auf dem Betrieb an einem konstanten Punkt angetrieben wird, ein Gefühl der Nichtübereinstimmung empfinden.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine und ein Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das eine Brennkraftmaschine für die Elektrizitätserzeugung bereitgestellt hat, die verhindern, dass ein Fahrer des Hybridfahrzeugs ein Gefühl der Nichtübereinstimmung hat, wenn der Fahrer einen Beschleunigungs- oder Verlangsamungsbetrieb durchführt, während die Brennkraftmaschine basierend auf einem Betrieb an einem konstanten Punkt betrieben wird.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Mit Blick auf die Lösung des Problems, um die Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß dem Patentanspruch 1 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine (zum Beispiel ein Management-ESG 119 einer Ausführungsform) für ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das mit Leistung von einem Elektromotor (zum Beispiel einem Elektromotor 107 der Ausführungsform) läuft, der wenigstens entweder mit elektrischer Leistung, die in einem Generator (zum Beispiel einem Generator 111 der Ausführungsform) durch Leistung einer Brennkraftmaschine (zum Beispiel einer Brennkraftmaschine 109) erzeugt wird, oder elektrischer Leistung, die von einer Batterie (zum Beispiel einer Batterie 101 der Ausführungsform) geliefert wird, angetrieben wird, die umfasst: einen Ermittlungsabschnitt für eine erforderliche Leistung zum Ermitteln einer erforderlichen Leistung (zum Beispiel einen Berechnungsabschnitt 201 für die erforderliche Leistung der Ausführungsform), die eine Leistung des Elektromotors ist, die gemäß einer Gaspedalbetätigung in dem Hybridfahrzeug ausgegeben wird; einen Betriebsart-Bestimmungsabschnitt (zum Beispiel einen Betriebsart-Bestimmungsabschnitt 207 der Ausführungsform) zum Bestimmen einer Betriebsart der Brennkraftmaschine basierend auf einer Größe einer erforderlichen Antriebsleistung, die von dem Ermittlungsabschnitt für die erforderliche Leistung ermittelt wird; einen Versatzwert-Ermittlungsabschnitt (zum Beispiel einen Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 der Ausführungsform) um, wenn eine von dem Betriebsart-Bestimmungsabschnitt bestimmte Betriebsart eine Betriebsart an einem konstanten Punkt ist, bei der die Brennkraftmaschine mit einer konstanten Drehzahl betrieben wird, einen Versatzwert zum Korrigieren eines Betriebspunkts der Brennkraftmaschine, die in der Betriebsart an dem konstanten Punkt betrieben wird, aus einem Anforderungsgrad einer Beschleunigung oder Verlangsamung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs zu ermitteln; einen Betriebspunkt-Ermittlungsabschnitt für die Brennkraftmaschine (zum Beispiel einen Betriebspunkt-Ermittlungsabschnitt 211 für die Brennkraftmaschine der Ausführungsform), um basierend auf der erforderlichen Leistung einen Zielbetriebspunkt für die Brennkraftmaschine, die in dem Betrieb an dem konstanten Punkt betrieben wird, zu ermitteln; und einen Betriebssteuerabschnitt für die Brennkraftmaschine (zum Beispiel einen Betriebssteuerabschnitt 213 für die Brennkraftmaschine gemäß der Ausführungsform) zum Steuern der Brennkraftmaschine, so dass sie an einem Betriebspunkt arbeitet, der erhalten wird, indem der Zielbetriebspunkt durch den Versatzwert korrigiert wird.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 2 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs durch die Gaspedalbetätigung herbeigeführt wird, und wenn die erforderliche Leistung sich mit der Zeit ändert, leitet der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt einen Versatzwert zum Erhöhen der Drehzahl der Brennkraftmaschine gemäß einer Änderung der Gaspedalbetätigung ab.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 3 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die Anforderung einer Verlangsamung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs durch eine Bremspedalbetätigung herbeigeführt wird, und wenn sich die erforderliche Leistung mit der Zeit verringert, leitet der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt gemäß einer Änderung der Bremspedalbetätigung einen Versatzwert zum Verringern der Drehzahl der Brennkraftmaschine ab.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 4 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die Änderungsgeschwindigkeit der Gaspedalbetätigung eine Betätigungsgeschwindigkeit des Gaspedals des Hybridfahrzeugs ist.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 5 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die Änderung der Bremspedalbetätigung eine Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals des Hybridfahrzeugs ist.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 6 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die Änderung der Gaspedalbetätigung eine Betätigungsgröße des Gaspedals des Hybridfahrzeugs ist.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 7 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die Änderung der Bremspedalbetätigung eine Betätigungsgröße des Bremspedals des Hybridfahrzeugs ist.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 8 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt einen Versatzwert ermittelt, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, während ein Ausgangswirkungsgrad der Brennkraftmaschine aufrecht erhalten wird, wenn der Ladezustand der Batterie größer oder gleich einem vorbestimmten Pegel ist, und einen Versatzwert ermittelt, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, ohne eine Ausgabe der Brennkraftmaschine zu ändern, wenn ein Ladezustand der Batterie niedriger als der vorbestimmte Pegel ist.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 9 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei eine effektive Zeitspanne für den Versatzwert festgelegt wird und der Betriebssteuerabschnitt für die Brennkraftmaschine den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne auf einen Betriebspunkt vor der Korrektur festlegt.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 10 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die effektive Zeitspanne variabel ist.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 11 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei der Betriebssteuerabschnitt für die Brennkraftmaschine, wenn der Versatzwert zum Ändern der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt wird, ohne die Ausgabe der Brennkraftmaschine zu ändern, und die effektive Zeitspanne länger als eine obere Zeitgrenze ist, die Brennkraftmaschine derart steuert, dass ein Betriebspunkt der Brennkraftmaschine sich allmählich ändert, so dass er einen Betriebspunkt erreicht, der erhalten wird, indem der Zielbetriebspunkt durch den Versatzwert korrigiert wird.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 12 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei der Betriebssteuerabschnitt für die Brennkraftmaschine, wenn der Versatzwert zum Ändern der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt wird, während der Ausgangswirkungsgrad der Brennkraftmaschine aufrecht erhalten wird, und die effektive Zeitspanne länger als die obere Zeitgrenze ist, eine Obergrenze für die Ausgabe der Brennkraftmaschine bereitstellt.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 13 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die obere Zeitgrenze ein fester Wert oder ein variabler Wert ist, der kürzer festgelegt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit schneller wird.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 14 der Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, wobei die Anzahl der Male der Änderung des Betriebspunkts, bis der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine einen Betriebspunkt erreicht, der erhalten wird, indem der Zielbetriebspunkt durch den Versatzwert korrigiert ist, gemäß einem Anforderungsgrad der Beschleunigung oder Verlangsamung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs ein fester oder variabler Wert ist.
  • Ferner wird gemäß dem Patentanspruch 15 der Erfindung ein Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine für ein Hybridfahrzeug, das mit Leistung von einem Elektromotor (zum Beispiel einem Elektromotor 107 der Ausführungsform) läuft, bereitgestellt, der wenigstens entweder mit elektrischer Leistung, die in einem Generator (zum Beispiel einem Generator 111 der Ausführungsform) durch Leistung einer Brennkraftmaschine (zum Beispiel einer Brennkraftmaschine 109) erzeugt wird, oder elektrischer Leistung, die von einer Batterie (zum Beispiel einer Batterie 101 der Ausführungsform) geliefert wird, angetrieben wird, das die folgenden Schritte umfasst: Ermitteln einer erforderlichen Leistung, die eine Leistung des Elektromotors ist, die gemäß einer Gaspedalbetätigung in dem Hybridfahrzeug ausgegeben wird; Ermitteln einer Leistung, die der Elektromotor durch die von der Batterie gelieferte Leistung ausgeben kann; Ermitteln einer optimalen Leistung in dem Generator basierend auf der erforderlichen Leistung und einer erreichbaren Leistung des Elektromotors; Bestimmen einer Betriebsart der Brennkraftmaschine basierend auf einer Größe der optimalen Leistung in dem Generator; wenn die bestimmte Betriebsart eine Betriebsart an einem konstanten Punkt ist, bei der die Brennkraftmaschine mit einer konstanten Drehzahl betrieben wird, Ermitteln eines Versatzwerts zum Korrigieren eines Betriebspunkts der Brennkraftmaschine, die in der Betriebsart an dem konstanten Punkt betrieben wird, aus einem Anforderungsgrad einer Beschleunigung oder Verlangsamung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs; basierend auf der optimalen Leistung in dem Generator Ermitteln eines Zielbetriebspunkts für die Brennkraftmaschine, die in dem Betrieb an dem konstanten Punkt betrieben wird; und Steuern der Brennkraftmaschine, so dass sie an einem Betriebspunkt arbeitet, der erhalten wird, indem der Zielbetriebspunkt durch den Versatzwert korrigiert wird.
  • Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
  • Gemäß der in den Patentansprüchen 1 bis 14 beschriebenen Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine und dem in Patentanspruch 15 beschriebenen Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine wird, selbst wenn die Brennkraftmaschine in der Betriebsart an einem konstanten Punkt betrieben wird, keine Abgrenzung zwischen dem Beschleunigungs- und dem Verlangsamungsbetrieb und dem Klang des Betriebsgeräusches der Brennkraftmaschine erzeugt, und daher wird verhindert, dass der Fahrer ein Gefühl der Nichtübereinstimmung empfindet.
  • Gemäß der in den Patentansprüchen 2 bis 7 der Erfindung beschriebenen Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine kann die Art der Erhöhung oder Verringerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine durch den Grad des Herunterdrückens des Gaspedals oder des Bremspedals, was der Grad der Beschleunigungs- oder Verlangsamungsanforderung ist, durch den Fahrer geändert werden. Der Klang des Betriebsgeräusches der Brennkraftmaschine nimmt zu, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt, während der Klang des Betriebsgeräusches der Brennkraftmaschine abnimmt, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine sinkt.
  • Gemäß der in dem Patentanspruch 8 beschriebenen Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine wird die Art der Korrektur des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine gemäß dem Ladezustand der Batterie geändert. Daher kann das Überladen der Batterie verhindert werden, indem die Drehzahl der Brennkraftmaschine geändert wird.
  • Gemäß der in den Patentansprüchen 9 bis 10 beschriebenen Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine kann die Brennkraftmaschine aus dem Betrieb an dem Betriebspunkt, der durch den Versatzwert korrigiert wird, entlassen werden, indem die effektive Zeitspanne für den Versatzwert vorgesehen wird.
  • Gemäß der in dem Patentanspruch 11 beschriebenen Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine kann der Grad der Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine verringert werden.
  • Gemäß der in dem Patentanspruch 12 beschriebenen Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine kann das Überladen der Batterie verhindert werden.
  • Gemäß der in dem Patentanspruch 13 beschriebenen Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine kann der Grad der Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine verringert werden.
  • Gemäß der in dem Patentanspruch 14 beschriebenen Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine kann der Fahrer die Beschleunigung oder Verlangsamung empfinden, ohne ein Gefühl der Nichtübereinstimmung zu empfinden, wenn er oder sie eine Beschleunigungs- oder Verlangsamungsbetätigung durchführt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Brennkraftmaschine eines seriellen HEV zeigt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen inneren Aufbau eines Management-ESG 119 zeigt.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das Arbeitsgänge zeigt, die durchgeführt werden, wenn eine Brennkraftmaschine 109 von dem Management-ESG 119 gesteuert wird.
  • 4 ist ein Diagramm, das Kennfelder zeigt, welche das Management-ESG 119 nutzt, wenn es Parameter zum Steuern der Brennkraftmaschine 109 ermittelt.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Ermitteln eines Versatzwerts zum Korrigieren eines Ziel-Verbrennungsmotordrehmoments und einer Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl der Brennkraftmaschine 109 zeigt.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Charakteristiken der Brennkraftmaschine 109 und ein Beispiel für eine Änderung im Betriebspunkt der Brennkraftmaschine durch Versatzwerte zeigt, die von einem Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 ermittelt werden, wenn eine erforderliche Leistung Pr zunimmt.
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Charakteristiken der Brennkraftmaschine 109 und ein Beispiel für eine Änderung im Betriebspunkt der Brennkraftmaschine durch Versatzwerte zeigt, die von einem Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 ermittelt werden, wenn eine erforderliche Leistung Pr abnimmt.
  • 8 ist ein Blockdiagramm, das einen inneren Aufbau eines seriell-parallelen HEV.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Hier nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird, ist eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung in einem seriellen HEV (hybrides Elektrofahrzeug) montiert. Das serielle HEV umfasst einen Elektromotor, eine Brennkraftmaschine und einen Generator und läuft unter Nutzung von Leistung von dem Elektromotor, der hauptsächlich von einer Batterie als eine Leistungsversorgung angetrieben wird. Die Brennkraftmaschine wird nur zum Erzeugen Elektrizität verwendet, und von dem Generator durch die Leistung des Verbrennungsmotors erzeugte elektrische Leistung wird an den Elektromotor geliefert oder wird in der Batterie gespeichert.
  • Das serielle HEV führt ein „EV-Fahren” oder ein „serielles Fahren” durch. In dem „EV-Fahren” läuft das HEV mit Antriebskraft des Elektromotors, der durch die Leistungsversorgung von der Batterie angetrieben wird. Außerdem läuft das HEV in dem „seriellen Fahren” mit der Antriebskraft des Elektromotors, der durch die elektrische Leistung angetrieben wird, die sowohl von der Batterie als auch dem Generator geliefert wird, oder durch elektrische Leistung angetrieben wird, die nur von dem Generator geliefert wird.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das einen inneren Aufbau des seriellen HEV zeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst das serielle HEV (auf das hier nachstehend einfach als „Fahrzeug” Bezug genommen wird) eine Batterie (BATT) 101, einen Wandler (CONV) 103, einen primären Inverter (primärer INV) 105, einen Elektromotor (MOT) 107, eine Brennkraftmaschine (ENG) 109, einen Generator (GEN) 111, einen sekundären Inverter (sekundärer INV) 113, einen Getriebekasten (auf das hier nachstehend einfach als Getriebe Bezug genommen wird) 115, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 117 und ein Management-ESG (MG-ESG) 119. In 1 bezeichnen gestrichelte Pfeile Wertdaten, und durchgezogene Pfeile bezeichnen Steuersignale, die Einzelheiten der Anweisungen enthalten.
  • Die Batterie 101 hat mehrere Batteriezellen, die In Reihe geschaltet sind, und stellt eine hohe Spannung von zum Beispiel 100 bis 200 V bereit. Die Batteriezellen sind zum Beispiel Lithiumionenbatterien oder Nickelmetallhydridbatterien. Der Wandler 103 erhöht oder verringert eine Gleichspannung der Batterie 101, während er die Leistung als Gleichstrom beibehält. Der primäre Inverter 105 wandelt die Gleichspannung in Wechselspannung um, um einen Dreiphasenstrom an den Elektromotor 107 zu liefern. Außerdem wandelt der primäre Inverter 105 eine Wechselspannung, die während eines Rückgewinnungsbetriebs des Elektromotors 107 eingespeist wird, in einen Gleichstrom um, um die Batterie 101 zu laden.
  • Der Elektromotor 107 erzeugt Leistung, die das Fahrzeug laufen lässt. Drehmoment, das in dem Elektromotor 107 erzeugt wird, wird über das Getriebe 115 auf die Antriebswellen 116 übertragen. Beachten Sie, dass ein Rotor des Elektromotors 107 direkt mit dem Getriebe 115 verbunden ist. Außerdem arbeitet der Elektromotor 107 als ein Generator, während Rückgewinnungsbremsen angewendet wird und in dem Elektromotor 107 erzeugte elektrische Leistung in der Batterie 101 gespeichert wird. Die Brennkraftmaschine 109 wird verwendet, um den Generator 111 anzutreiben, wenn das Fahrzeug seriell läuft. Die Brennkraftmaschine 109 ist direkt mit einem Rotor des Generators 111 verbunden.
  • Der Generator 111 wird durch die Leistung der Brennkraftmaschine 109 angetrieben und erzeugt elektrische Leistung. Von dem Generator 111 erzeugte elektrische Leistung wird in der Batterie 101 gespeichert oder wird an den Elektromotor 107 geliefert. Der sekundäre Inverter 113 wandelt eine von dem Generator 111 erzeugte Wechselspannung in eine Gleichspannung um. Von dem zweiten Inverter 113 umgewandelte elektrische Leistung wird in der Batterie 101 gespeichert oder wird über den primären Inverter 105 an den Elektromotor 107 geliefert.
  • Das Getriebe 115 ist ein festes Getriebe mit einer einzigen Stufe, die zum Beispiel einem fünften Gang entspricht. Folglich wandelt das Getriebe 115 die Antriebskraft von dem Elektromotor 107 mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis in eine Drehzahl und ein Drehmoment für die Übertragung auf die Antriebswellen 116 um. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 117 erfasst eine Laufgeschwindigkeit (eine Fahrzeuggeschwindigkeit VP) des Fahrzeugs. Ein Signal, das die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 117 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit VP signalisiert, wird an das Management-ESG 119 gesendet. Beachten Sie, dass die Drehzahl des Elektromotors 107 anstelle der Fahrzeuggeschwindigkeit VP verwendet werden kann.
  • Das Management-ESG 119 gewinnt Informationen, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit VP, einen Ladezustand (SOC), der einen Zustand der Batterie 101 anzeigt, eine Gaspedalöffnung (AP-Öffnung) gemäß einer Gaspedalbetätigung durch den Fahrer und einen Bremspedalkraftaufwand (BRK-Kraftaufwand) gemäß einer Bremspedalbetätigung durch den Fahrer anzeigen, und steuert den Elektromotor 107 und den Verbrennungsmotor 109 einzeln. Die Details des Management-ESG 119 werden später beschrieben. Die Betriebsart der Brennkraftmaschine 109 durch die Steuerung durch das Management-ESG 119 umfasst eine Betriebsart an einem konstanten Punkt und eine Leistungsfolgebetriebsart. Wenn die Brennkraftmaschine 109 in der Betriebsart an dem konstanten Punkt betrieben wird, wird sie mit einer konstanten Drehzahl betrieben, was den besten Kraftstoffverbrauch bereitstellt. Wenn sie andererseits in der Leistungsfolgebetriebsart betrieben wird, wird die Brennkraftmaschine 109 gemäß einer Leistungsanforderung bei einer erforderlichen Drehzahl betrieben.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen inneren Aufbau des Management-ESG 119 zeigt. Wie in 2 gezeigt, hat das Management-ESG 119 einen Berechnungsabschnitt 201 für die erforderliche Leistung, einen Berechnungsabschnitt 203 für die erreichbare Elektromotorleistung, einen Ermittlungsabschnitt 205 für die optimale Generatorleistung, einen Betriebsart-Bestimmungsabschnitt 207, einen Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209, einen Betriebspunkt-Ermittlungsabschnitt 211 für die Brennkraftmaschine und einen Betriebssteuerabschnitt 213 für die Brennkraftmaschine.
  • Hier nachstehend werden jeweilige Arbeitsgange der Bestandteilelemente des Management-ESG 119 und ein Verfahren zum Ermitteln von Parameter (Ziel-Verbrennungsmotordrehmoment und Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl) zum Steuern der Brennkraftmaschine 109 durch das Management-ESG 119 unter Bezug auf 2 und 3 bis 7 beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das Arbeitsgänge zeigt, die durchgeführt werden, wenn die Brennkraftmaschine 109 durch das Management-ESG 119 gesteuert wird. 4 ist ein Diagramm, das Kennfelder zeigt, die von dem Management-ESG 119 genutzt werden, wenn es Parameter zum Steuern der Brennkraftmaschine 109 ermittelt.
  • Diese Kennfelder sind im Inneren des Management-ESG 119 gespeichert, auf das von dem Management-ESG 119 zugegriffen werden kann.
  • Wie in 3 gezeigt, berechnet der Berechnungsabschnitt 201 für die erforderliche Leistung die erforderliche Leistung des Elektromotors (auf die hier nachstehend als „erforderliche Leistung” Bezug genommen wird) Pr basierend auf einer AP-Öffnung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit VP (Schritt S101). Darauffolgend berechnet der Berechnungsabschnitt 203 für die erreichbare Elektromotorleistung eine maximale Leistung, die der Elektromotor 107 durch die von der Batterie 101 gelieferte Leistung ausgeben kann, Pm (auf die hier nachstehend als „erreichbare Leistung” Bezug genommen wird) basierend auf einem SOC der Batterie 101 (Schritt S103). Darauf folgend leitet der Ermittlungsabschnitt 205 für die optimale Generatorleistung eine optimale Leistung des Generators 111 (auf die hier nachstehend als eine „optimale Generatorleistung” Bezug genommen wird) Go basierend auf der erforderlichen Leistung Pr und der erreichbaren Leistung Pm ab (Schritt S105).
  • Als nächstes vergleicht der Betriebsart-Bestimmungsabschnitt 207 die in Schritt S105 von dem Ermittlungsabschnitt 205 für die optimale Generatorleistung ermittelte optimale Generatorleistung Go mit einem vorbestimmten Wert Gth, um eine Größenbeziehung dazwischen zu untersuchen (Schritt S107). Wenn basierend auf dem Ergebnis des in Schritt S107 ausgeführten Vergleichs bestimmt wird, dass die optimale Generatorleistung Go kleiner als der vorgegebene Wert Gth ist (Go < Gth), geht der Fluss weiter zu Schritt S109 und der Betriebsart-Bestimmungsabschnitt 211 bestimmt, dass die Brennkraftmaschine 109 in der Betriebsart an einem konstanten Punkt betrieben werden soll. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die optimale Generatorleistung Go größer oder gleich dem vorbestimmten Wert Gth ist (Go >= Gth), geht der Fluss weiter zu Schritt S117 und der Betriebsart-Bestimmungsabschnitt 211 bestimmt, dass die Brennkraftmaschine 109 in der Leistungsfolgebetriebsart betrieben werden soll.
  • Nach dem Schritt S109 leitet der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 einen Versatzwert zum Korrigieren eines Zieldrehmoments (eines Ziel-Verbrennungsmotordrehmoments) und einer Zieldrehzahl (einer Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl) der Brennkraftmaschine 109, die in der Betriebsart an dem konstanten Punkt betrieben wird, ab (Schritt S111). Ein Versatzwert-Ableitungsverfahren, das von dem Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 in Schritt S111 ausgeführt wird, wird später detailliert beschrieben.
  • Nach dem Schritt S111 leitet der Betriebspunkt-Ermittlungsabschnitt 211 für die Brennkraftmaschine ein Zieldrehmoment (ein Ziel-Verbrennungsmotordrehmoment) für die Brennkraftmaschine 109, die in der Betriebsart an dem konstanten Punkt arbeitet, basierend auf der in Schritt S105 von dem Ermittlungsabschnitt 205 für die optimale Generatorleistung ermittelten optimalen Generatorleistung Go ab (Schritt S113). Der Betriebssteuerabschnitt 213 für die Brennkraftmaschine steuert die Brennkraftmaschine 109, so dass sie an einem Betriebspunkt arbeitet, der durch Korrigieren des Ziel-Verbrennungsmotordrehmoments und der Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl, die in Schritt S113 durch den in Schritt S111 ermittelten Versatzwert ermittelt werden, erhalten wird (S115).
  • Andererseits leitet der Betriebspunkt-Ermittlungsabschnitt 211 für die Brennkraftmaschine nach dem Schritt S117 ein Zieldrehmoment (ein Ziel-Verbrennungsmotordrehmoment) und eine Zieldrehzahl (eine Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl) für die Brennkraftmaschine 109, die in der Leistungsfolgebetriebsart arbeitet, basierend auf der in Schritt S105 von dem Ermittlungsabschnitt 205 für die optimale Generatorleistung ermittelten optimalen Generatorleistung Go und den in 4 gezeigten Kennfeldern für die Punkte mit höchstem Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine ab (Schritt S119). Der Betriebssteuerabschnitt 213 für die Brennkraftmaschine steuert die Brennkraftmaschine 109, so dass sie an einem Betriebspunkt arbeitet, der durch das Ziel-Verbrennungsmotordrehmoment und die Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl, die in Schritt S119 ermittelt werden, erhalten wird (Schritt S121).
  • Hier nachstehend wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Versatzwerts, das in Schritt S111 durch den Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 ausgeführt wird, unter Bezug auf 5 beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Ermitteln eines Versatzwerts zum Korrigieren des Ziel-Verbrennungsmotordrehmoments und der Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl der Brennkraftmaschine 109 zeigt. Wie in 5 gezeigt, bestimmt der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209, ob die in Schritt S101 berechnete erforderliche Leistung Pr zunimmt, abnimmt oder unverändert bleibt (Schritt S131).
  • Wenn basierend auf dem Ergebnis der in Schritt S131 ausgeführten Bestimmung bestimmt wird, dass die erforderliche Leistung Pr „unverändert bleibt”, leitet der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 keinen Versatzwert ab und beendet Schritt S111. Wenn außerdem basierend auf dem Ergebnis der in Schritt S131 ausgeführten Bestimmung bestimmt wird, dass die erforderliche Leistung Pr „zunimmt”, geht der Fluss weiter zu Schritt S133, in dem der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 eine Änderung der Geschwindigkeit der AP-Öffnung ermittelt, die den Grad der Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer anzeigt. In Schritt S133 kann der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 anstelle der Änderung der Geschwindigkeit der AP-Öffnung eine Änderung in der Größe der AP-Öffnung innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne erfassen. Wenn außerdem basierend auf dem Ergebnis der in Schritt S131 ausgeführten Bestimmung bestimmt wird, dass die erforderliche Leistung „abnimmt”, geht der Fluss weiter zu Schritt S137, in dem der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 eine Änderung der Geschwindigkeit des BRK-Kraftaufwands ermittelt, was einen Grad der Anforderung einer Verlangsamung durch den Fahrer anzeigt. In Schritt S137 kann der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 anstelle der Änderung der Geschwindigkeit des BRK-Kraftaufwands eine Änderung der Größe des BRK-Kraftaufwands innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne Ermitteln.
  • Nach dem Schritt S133 leitet der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 Versatzwerte für das Ziel-Verbrennungsmotordrehmoment und die Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl basierend auf der Änderung der Geschwindigkeit oder der in Schritt S133 berechneten Änderung der Größe der AP-Öffnung und dem SOC der Batterie 101 ab (Schritt S135). Außerdem leitet der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 nach dem Schritt S137 Versatzwerte für das Ziel-Verbrennungsmotordrehmoment und die Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl basierend auf der Änderung der Geschwindigkeit oder der Änderung der Größe des BRK-Kraftaufwands und dem SOC der Batterie 101 ab (Schritt S139).
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Charakteristiken der Brennkraftmaschine 109 und ein Beispiel für eine Änderung des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine durch die Versatzwerte zeigt, die von dem Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 ermittelt werden, wenn die erforderliche Leistung Pr zunimmt. In dem Diagramm bezeichnet eine Ordinatenachse das Drehmoment der Brennkraftmaschine 109 und eine Abszissenachse bezeichnet die Drehzahl der Brennkraftmaschine 109. In 6 bezeichnet eine dicke durchgezogene Linie, welche Betriebspunkte des Verbrennungsmotors, an denen die Kraftstoffverbrauchsrate am besten wird, verbindet (auf die hier nachstehend als „untere BSFC-Linie” Bezug genommen wird). Wenn die Brennkraftmaschine 109 in einem Betrieb an einem konstanten Punkt angetrieben wird, wird sie an einem Betriebspunkt betrieben, der durch das Bezugszeichen A auf der Linie bezeichnet ist. Außerdem bezeichnet in 6 eine dicke Linie mit abwechselnd langen und kurzen Strichen, welche Betriebspunkte der Brennkraftmaschine 109 verbindet, an denen die Leistung gleich wird, wenngleich das Drehmoment und die Verbrennungsmotordrehzahl verschieden sind (worauf hier nachstehend als eine „Linie gleicher Leistung” Bezug genommen wird).
  • Die in Schritt S135 ermittelten Versatzwerte sind Werte zum Erhöhen der Drehzahl der Brennkraftmaschine 109. Wenn in dieser Ausführungsform der SOC der Batterie 101 größer oder gleich einem vorbestimmten Wert SOCth ist, leitet der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 in Schritt S135 Versatzwerte ab, welche die Drehzahl der Brennkraftmaschine erhöhen, ohne die von ihr erzeugte Leistung zu ändern. Die Brennkraftmaschine 109 wird an einem Betriebspunkt betrieben, der durch das Bezugszeichen B in 6 bezeichnet ist, indem das Ziel-Verbrennungsmotordrehmoment und die Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl durch die Versatzwerte korrigiert werden. Der Klang des Betriebsgeräusches der Brennkraftmaschine 109 wird erhöht, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine 109 zunimmt.
  • Wenn andererseits der SOC der Batterie 101 kleiner als der vorbestimmte Wert SOCth ist, leitet der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 in Schritt S135 Versatzwerte ab, welche die Drehzahl erhöhen, während der Leistungsausgangswirkungsgrad der Brennkraftmaschine 109 beibehalten wird. Die Brennkraftmaschine 109 wird an einem Betriebspunkt betrieben, der durch das Bezugszeichen C in 6 bezeichnet ist, indem das Ziel-Verbrennungsmotordrehmoment und die Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl durch die Versatzwerte korrigiert werden. Die Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine 109 durch die Versatzwerte ist ungeachtet der Größenbeziehung zwischen dem SOC der Batterie 101 und dem vorbestimmten SOCth proportional zu der Änderung der Geschwindigkeit oder der Änderung der Größe der AP-Öffnung. Außerdem ist die Erhöhungsgeschwindigkeit der Drehzahl der Brennkraftmaschine 109 auch proportional zu der Änderung der Geschwindigkeit oder der Änderung der Größe der AP-Öffnung.
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Charakteristiken der Brennkraftmaschine 109 und ein Beispiel für eine Änderung des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine durch die Versatzwerte zeigt, die von dem Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 ermittelt werden, wenn die erforderliche Leistung Pr abnimmt. In dem Diagramm bezeichnet eine Ordinatenachse das Drehmoment der Brennkraftmaschine 109 und eine Abszissenachse bezeichnet die Drehzahl der Brennkraftmaschine 109. In 7 bezeichnet eine dicke durchgezogene Linie eine untere BSFC-Linie. Außerdem bezeichnet in 7 eine dicke Linie mit abwechselnd langen und kurzen Strichen eine Linie gleicher Leistung.
  • Die in Schritt S139 ermittelten Versatzwerte sind Werte zum Verringern der Drehzahl der Brennkraftmaschine 109. In dieser Ausführungsform leitet der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 in Schritt S139 Versatzwerte ab, welche die Drehzahl der Brennkraftmaschine 109 verringern, ohne die von ihr erzeugte Leistung zu ändern. Der Klang des Betriebsgeräusches der Brennkraftmaschine 109 wird leiser, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine 109 abnimmt.
  • Die Abnahme der Drehzahl der Brennkraftmaschine 109 durch die Versatzwerte ist ungeachtet der Größenbeziehung zwischen dem SOC der Batterie 101 und dem vorgegebenen Wert SOCth proportional zu der Änderung der Geschwindigkeit oder der Änderung der Größe des BRK-Kraftkraftaufwands. Außerdem ist die Abnahmegeschwindigkeit der Drehzahl der Brennkraftmaschine 109 ebenfalls proportional zu der Änderung der Geschwindigkeit oder der Änderung der Größe des BRK-Kraftaufwands. Wenn in Schritt S139 der SOC der Batterie 101 größer oder gleich dem vorgegebenen Wert SOCth ist, wird die Brennkraftmaschine 109 an einem Betriebspunkt betrieben, an dem der Leistungsausgangswirkungsgrad gut ist, weil es nicht notwendig ist, das Laden der Batterie 101 zu erzwingen. Daher wird der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 109 von dem Bezugszeichen A entlang der unteren BSFC-Linie zu dem Bezugszeichen E verschoben, damit die Brennkraftmaschine 109 an dem Betriebspunkt betrieben wird, an dem der Leistungsausgangswirkungsgrad gut ist, der in 7 durch das Bezugszeichen E bezeichnet ist. Wenn andererseits der SOC der Batterie 101 kleiner als der vorgegebene Wert SOCth ist, wird die Brennkraftmaschine 109 anstatt bei dem guten Ausgangswirkungsgrad betrieben, um die Batterie 101 zu laden. Daher wird der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 109 von dem Bezugszeichen A entlang der Linie gleicher Leistung zu dem Bezugszeichen D verschoben, damit die Brennkraftmaschine 109 an dem Betriebspunkt betrieben wird, an dem ein größeres Drehmoment erhalten wird, der durch das Bezugszeichen D in 7 bezeichnet ist.
  • Eine effektive Zeitspanne wird auf die Anfangswerte festgelegt, die von dem Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 ermittelt werden, der vorstehend beschrieben wurde. Nämlich bringt der Betriebssteuerabschnitt 213 für die Brennkraftmaschine 109 selbst in dem Fall, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine durch die Versatzwerte erhöht oder verringert wird, den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 109 nach einem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne auf den Betriebspunkt zurück, bevor der Korrektur vorgenommen wird. Außerdem kann der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 die effektive Zeitspanne, die auf Versatzwerte gemäß der Herunterdrückgeschwindigkeit des Gaspedals oder des Bremspedals, der Fahrzeuggeschwindigkeit, des aktuellen SOC der Batterie 101 oder Katalysatortemperaturen festgelegt wird, ändern.
  • Zum Beispiel verlängert der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 die effektive Zeitspanne, in dem Fall, dass die effektive Zeitspanne gemäß der Herunterdrückgeschwindigkeit des Gaspedals geändert wird, wenn die Herunterdrückgeschwindigkeit schnell ist, während der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 die effektive Zeitspanne verkürzt, wenn die Herunterdrückgeschwindigkeit langsam ist. Es wird überlegt, dass eine schnelle Herunterdrückgeschwindigkeit des Gaspedals anzeigt, dass der Fahrer ernsthaft eine Beschleunigung benötigt, und daher kann länger als die normale Zeitspanne lang, während der das Betriebsgeräusch mit hohem Klang erzeugt wird, ein Betriebsgeräusch mit hohem Klang in der Brennkraftmaschine 109 erzeugt werden.
  • Außerdem verkürzt der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 in dem Fall, dass die effektive Zeitspanne gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird, die effektive Zeitspanne, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem Hochgeschwindigkeitsbereich gehört, während der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 die effektive Zeitspanne verlängert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich gehört. Wenn die Leistung in einem hohen Geschwindigkeitsbereich erhöht wird, wird ein Zustand fortgesetzt, in dem die erzeugte Leistung nahe an einem Grenzwert bleibt, den das Fahrzeug erzeugen kann, und daher gibt es Befürchtungen, dass die Batterie 101 schwach wird. Dann kann durch Ändern der effektiven Zeitspanne in der vorstehend beschriebenen Weise das Potential des Fahrzeugs danach aufrecht erhalten werden.
  • Außerdem verlängert der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 in dem Fall, dass die effektive Zeitspanne gemäß Katalysatortemperaturen geändert wird, die effektive Zeitspanne, wenn die Katalysatortemperatur hoch ist, während der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt 209 die effektive Zeitspanne verkürzt, wenn die Katalysatortemperatur niedrig ist. Durch Ändern der effektiven Zeitspanne auf die vorstehend beschriebene Weise kann die Emissionsmenge an Kohlenstoffdioxid verringert werden.
  • Außerdem wird der Kraftstoffverbrauch verschlechtert, wenn die effektive Zeitspanne der Versatzwerte, welche die Drehzahl der Brennkraftmaschine 109 ändern, lang ist, während die von ihr erzeugte Leistung aufrecht erhalten wird. Aufgrund dessen ändert der Betriebssteuerabschnitt 213 der Brennkraftmaschine 213 allmählich den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 109 auf die Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl, wenn die effektive Zeitspanne, die für die Versatzwerte festgelegt wird, länger als die im Voraus festgelegte obere Zeitgrenze ist. Außerdem kann der Betriebssteuerabschnitt 213 für die Brennkraftmaschine in dem Fall der Versatzwerte, welche die Drehzahl ändern, während der Leistungsausgangswirkungsgrad beibehalten wird, eine Obergrenze für die Leistung festlegen, die von der Brennkraftmaschine 109 erzeugt wird. In diesem Fall kann das Überladen der Batterie 101 verhindert werden.
  • Wenngleich die obere Zeitgrenze ein fester Wert sein kann, kann die obere Zeitgrenze ein variabler Wert sein. Wenn die obere Zeitgrenze zum Beispiel kürzer gemacht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter zunimmt, kann die Obergrenze der Leistung niedrig festgelegt werden. Aufgrund dessen kann der Verschlechterungsgrad des Kraftstoffverbrauchs in der Brennkraftmaschine 109 verringert werden. Obwohl außerdem die Anzahl der Male der Änderung des Betriebspunkts, bis der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 109 allmählich auf die Ziel-Verbrennungsmotordrehzahl geändert ist, ein fester Wert sein kann, kann die Anzahl der Male der Änderung des Betriebspunkts ein variabler Wert sein, der sich gemäß der Herunterdrückgröße des Gaspedals oder Bremspedals ändert. Zum Beispiel kann der Fahrer in dem Fall, dass die Anzahl der Male, die die Leistungsausgabe zunimmt, wenn die Herunterdrückgröße zunimmt, die Beschleunigung oder Verlangsamung fühlen, ohne dass er ein Gefühl der Nichtübereinstimmung empfinden muss, wenn er eine Beschleunigungs- oder Verlangsamungsbetätigung durchführt.
  • Somit ändert sich, wie hier bereits beschrieben, gemäß der Ausführungsform der Klang des Betriebsgeräusches der Brennkraftmaschine 109 gemäß der Betätigung des Gaspedals oder des Bremspedals durch den Fahrer, selbst wenn die Brennkraftmaschine 109 an dem konstanten Punkt betrieben wird. Aufgrund dessen kann der Fahrer das Fahrzeug fahren, ohne ein Gefühl der Nichtübereinstimmung zu haben. Außerdem wird die Art der Korrektur des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine 109 gemäß dem SOC der Batterie 101 geändert, und daher kann das Überladen der Batterie 101, das andernfalls durch Erhöhen der Drehzahl der Brennkraftmaschine 109 verursacht würde, verhindert werden.
  • Während die Ausführungsform beschrieben wurde, wobei das serielle HEV als ein Beispiel genommen wurde, kann die Erfindung auch auf ein in 8 gezeigtes seriell-paralleles HEV angewendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    Batterie (BATT)
    103
    Wandler (CONV)
    105
    Primärer Inverter (primärer INV)
    107
    Elektromotor (MOT)
    109
    Brennkraftmaschine (ENG)
    111
    Generator (GEN)
    113
    Sekundärer Inverter (sekundärer INV)
    115
    Getriebe
    116
    Antriebswelle
    117
    Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
    119
    Management-ESG (MG ESG)
    201
    Berechnungsabschnitt für die erforderliche Leistung
    203
    Berechnungsabschnitt für die erreichbare Elektromotorleistung
    205
    Ermittlungsabschnitt für die optimale Generatorleistung
    207
    Betriebsart-Bestimmungsabschnitt
    209
    Versatzwert-Bestimmungsabschnitt
    211
    Betriebspunkt-Ermittlungsabschnitt der Brennkraftmaschine
    213
    Betriebssteuerabschnitt für die Brennkraftmaschine

Claims (15)

  1. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine für ein Hybridfahrzeug, das mit Leistung von einem Elektromotor läuft, der wenigstens entweder mit elektrischer Leistung, die in einem Generator durch Leistung einer Brennkraftmaschine erzeugt wird, oder elektrischer Leistung, die von einer Batterie geliefert wird, angetrieben wird, die aufweist: einen Ermittlungsabschnitt für eine erforderliche Leistung zum Ermitteln einer erforderlichen Leistung, die eine Leistung des Elektromotors ist, die gemäß einer Gaspedalbetätigung in dem Hybridfahrzeug ausgegeben wird; einen Betriebsart-Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen einer Betriebsart der Brennkraftmaschine basierend auf einer Größe einer erforderlichen Antriebsleistung, die von dem Ermittlungsabschnitt für die erforderliche Leistung ermittelt wird; einen Versatzwert-Ermittlungsabschnitt um, wenn eine von dem Betriebsart-Bestimmungsabschnitt bestimmte Betriebsart eine Betriebsart an einem konstanten Punkt ist, bei der die Brennkraftmaschine mit einer konstanten Drehzahl betrieben wird, einen Versatzwert zum Korrigieren eines Betriebspunkts der Brennkraftmaschine, die in der Betriebsart an dem konstanten Punkt betrieben wird, aus einem Anforderungsgrad einer Beschleunigung oder Verlangsamung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs zu ermitteln; einen Betriebspunkt-Ermittlungsabschnitt für die Brennkraftmaschine, um basierend auf der erforderlichen Leistung einen Zielbetriebspunkt für die Brennkraftmaschine, die in dem Betrieb an dem konstanten Punkt betrieben wird, zu ermitteln; und einen Betriebssteuerabschnitt für die Brennkraftmaschine zum Steuern der Brennkraftmaschine, so dass sie an einem Betriebspunkt arbeitet, der erhalten wird, indem der Zielbetriebspunkt durch den Versatzwert korrigiert wird.
  2. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs durch die Gaspedalbetätigung herbeigeführt wird, und wenn die erforderliche Leistung sich mit der Zeit ändert, der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt einen Versatzwert zum Erhöhen der Drehzahl der Brennkraftmaschine gemäß einer Änderung der Gaspedalbetätigung ermittelt.
  3. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anforderung einer Verlangsamung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs durch eine Bremspedalbetätigung herbeigeführt wird, und wenn sich die erforderliche Leistung mit der Zeit verringert, der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt gemäß einer Änderung der Bremspedalbetätigung einen Versatzwert zum Verringern der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt.
  4. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, wobei die Änderungsgeschwindigkeit der Gaspedalbetätigung eine Betätigungsgeschwindigkeit des Gaspedals des Hybridfahrzeugs ist.
  5. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei die Änderung der Bremspedalbetätigung eine Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals des Hybridfahrzeugs ist.
  6. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, wobei die Änderung der Gaspedalbetätigung eine Betätigungsgröße des Gaspedals des Hybridfahrzeugs ist.
  7. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei die Änderung der Bremspedalbetätigung eine Betätigungsgröße des Bremspedals des Hybridfahrzeugs ist.
  8. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Versatzwert-Ermittlungsabschnitt einen Versatzwert ermittelt, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, während ein Ausgangswirkungsgrad der Brennkraftmaschine aufrecht erhalten wird, wenn der Ladezustand der Batterie größer oder gleich einem vorbestimmten Pegel ist, und einen Versatzwert ermittelt, der eine Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, ohne eine Ausgabe der Brennkraftmaschine zu ändern, wenn ein Ladezustand der Batterie niedriger als der vorbestimmte Pegel ist.
  9. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine effektive Zeitspanne für den Versatzwert festgelegt wird und der Betriebssteuerabschnitt für die Brennkraftmaschine den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne auf einen Betriebspunkt vor der Korrektur festlegt.
  10. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, wobei die effektive Zeitspanne variabel ist.
  11. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Betriebssteuerabschnitt für die Brennkraftmaschine, wenn der Versatzwert zum Ändern der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt wird, ohne die Ausgabe der Brennkraftmaschine zu ändern, und die effektive Zeitspanne länger als eine obere Zeitgrenze ist, die Brennkraftmaschine derart steuert, dass ein Betriebspunkt der Brennkraftmaschine sich allmählich ändert, so dass er einen Betriebspunkt erreicht, der erhalten wird, indem der Zielbetriebspunkt durch den Versatzwert korrigiert wird.
  12. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Betriebssteuerabschnitt für die Brennkraftmaschine, wenn der Versatzwert zum Ändern der Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt wird, während der Ausgangswirkungsgrad der Brennkraftmaschine aufrecht erhalten wird, und die effektive Zeitspanne länger als die obere Zeitgrenze ist, eine Obergrenze für die Ausgabe der Brennkraftmaschine bereitstellt.
  13. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 11 oder 12, wobei die obere Zeitgrenze ein fester Wert oder ein variabler Wert ist, der kürzer festgelegt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit schneller wird.
  14. Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 11 oder 13, wobei die Anzahl der Male der Änderung des Betriebspunkts, bis der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine einen Betriebspunkt erreicht, der erhalten wird, indem der Zielbetriebspunkt durch den Versatzwert korrigiert ist, gemäß einem Anforderungsgrad der Beschleunigung oder Verlangsamung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs ein fester oder variabler Wert ist.
  15. Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine für ein Hybridfahrzeug, das mit Leistung von einem Elektromotor läuft, der wenigstens entweder mit elektrischer Leistung, die in einem Generator durch Leistung einer Brennkraftmaschine erzeugt wird, oder elektrischer Leistung, die von einer Batterie geliefert wird, angetrieben wird, das die folgenden Schritte aufweist: Ermitteln einer erforderlichen Leistung, die eine Leistung des Elektromotors ist, die gemäß einer Gaspedalbetätigung in dem Hybridfahrzeug ausgegeben wird; Ermitteln einer Leistung, die der Elektromotor durch die von der Batterie gelieferte Leistung ausgeben kann; Ermitteln einer optimalen Leistung in dem Generator basierend auf der erforderlichen Leistung und einer erreichbaren Leistung des Elektromotors; Bestimmen einer Betriebsart der Brennkraftmaschine basierend auf einer Größe der optimalen Leistung in dem Generator; wenn die bestimmte Betriebsart eine Betriebsart an einem konstanten Punkt ist, bei der die Brennkraftmaschine mit einer konstanten Drehzahl betrieben wird, Ermitteln eines Versatzwerts zum Korrigieren eines Betriebspunkts der Brennkraftmaschine, die in der Betriebsart an dem konstanten Punkt betrieben wird, aus einem Anforderungsgrad einer Beschleunigung oder Verlangsamung durch den Fahrer des Hybridfahrzeugs; basierend auf der optimalen Leistung in dem Generator Ermitteln eines Zielbetriebspunkts für die Brennkraftmaschine, die in dem Betrieb an dem konstanten Punkt betrieben wird; und Steuern der Brennkraftmaschine, so dass sie an einem Betriebspunkt arbeitet, der erhalten wird, indem der Zielbetriebspunkt durch den Versatzwert korrigiert wird.
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