DE112016005586T5

DE112016005586T5 - Steuerung für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE112016005586T5
Application number: DE112016005586.2T
Authority: DE
Inventors: Youhei Morimoto; Yutaro ITO; Noriaki Ikemoto; Masuhiro Kondo; Takahiro Narita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2018-10-31
Also published as: JP2017105265A; WO2017098799A1; US20180312158A1; CN108367751A; US10661780B2; JP6436071B2; CN108367751B

Abstract

Eine Steuerung wird auf ein Fahrzeug mit einer Maschine (11) und einem Motorgenerator (12 und 13) als Leistungsquellen des Fahrzeugs und einer Batterie (20), die eine Leistung mit dem Motorgenerator austauscht, angewendet. Die Steuerung lädt die Batterie mit einer Regenerationsleistung, die eine Leistung ist, die durch den Motorgenerator regeneriert wird, wenn sich das Fahrzeug verlangsamt. Die Steuerung umfasst eine SOC-Vorhersageeinheit (39, 50 und 205), um einen SOC, der eine verbleibende Kapazität der Batterie angibt, auf einer geplanten Fahrtroute des Fahrzeugs basierend auf einem Vorhersageergebnis eines Straßengefälles und einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der geplanten Fahrtroute vorherzusagen, und eine Entladungssteuerungseinheit (39, 52 und 206 bis 211), um eine Entladungserhöhungssteuerung auszuführen, um eine Entladungsmenge der Batterie im Voraus zu erhöhen, um zu verhindern, dass die Batterie in den Sättigungszustand kommt, basierend auf dem SOC, der durch die SOC-Vorhersageeinheit vorhergesagt wird, wenn die Entladungssteuerungseinheit bestimmt, dass die Batterie in den Sättigungszustand kommt, in dem die Batterie nicht mit der Regenerationsleistung geladen werden kann. Die Entladungssteuerungseinheit umfasst eine erste Betriebsart zum Ausführen einer Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung als die Entladungserhöhungssteuerung zum Erhöhen der Entladungsmenge der Batterie in einer Unterstützungsfahrt, wenn das Fahrzeug mit sowohl einer Leistung der Maschine als auch einer Leistung des Motorgenerators fährt, und eine zweite Betriebsart zum Ausführen einer EV-Entladungserhöhungssteuerung als die Entladungserhöhungssteuerung zum Erhöhen der Entladungsmenge der Batterie durch Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit und durch Erhöhen einer Gelegenheit einer EV-Fahrt, bei der das Fahrzeug nur mit einer Leistung des Motorgenerators fährt. Wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, wird die EV-Entladungserhöhungssteuerung mit einer Priorität relativ zu der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausgeführt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015 - 238987 , eingereicht am 7. Dezember 2015, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuerung, die auf ein Fahrzeug angewendet wird, das eine Maschine und einen Motorgenerator als Leistungsquellen des Fahrzeugs aufweist.
HINTERGRUND
Kürzlich wird der Tatsache Aufmerksamkeit geschenkt, dass ein Hybridfahrzeug mit einer Maschine und einem Motorgenerator (MG) als Leistungsquellen des Hybridfahrzeugs ausgestattet ist, als Antwort auf die gesellschaftliche Anfrage nach niedrigem Kraftstoffverbrauch und niedriger Emission. In dem Hybridfahrzeug, da eine Batterie mit einer Leistung (Regenerationsleistung), die durch den MG regeneriert wird, wenn das Hybridfahrzeug verlangsamt wird, geladen wird, können ein Ausführungszeitintervall einer Unterstützungsfahrt unter Verwendung der Leistung des MG und ein Ausführungszeitintervall einer EV-Fahrt unter Verwendung der Leistung des MG verlängert werden und kann ein Kraftstoffverbrauch verbessert werden.
Wenn jedoch eine Leistungsregenration durchgeführt wird, während das Hybridfahrzeug auf einer Straße mit langem Gefälle fährt, ist es möglich, dass ein SOC, der eine verbleibende Kapazität der Batterie angibt, eine Obergrenze erreicht und die Batterie sich in einem Sättigungszustand befindet, in dem die Batterie mit der Regenerationsleistung nicht geladen werden kann.
Gemäß Patentliteratur 1 wird eine Tiefenentladungssteuerung ausgeführt, um die Batterie zu entladen, sodass diese eine verbleibende Kapazität von weniger als oder gleich einem Zwischenbereich in einer Fahrphase direkt vor einer Fahrphase mit Gefälle ist, basierend auf Straßeninformationen, die von einer Navigationseinrichtung erhalten werden.
LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP2002-171603A
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder studieren ein System, um einen Kraftstoffverbrauch durch effizientes Verwenden einer Leistungsregeneration während einer Entladungserhöhungssteuerung zu verbessern, um eine Entladungsmenge einer Batterie vorher zu erhöhen, um zu verhindern, dass eine Batterie in den Sättigungszustand kommt, in einem Fall, in dem vorhergesagt ist, dass die Batterie in den Sättigungszustand kommt, in dem die Batterie mit einer Regenerationsleistung nicht geladen werden kann. In der Entladungserhöhungssteuerung, wenn eine Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung zum Erhöhen der Entladungsmenge der Batterie in einer Unterstützungsfahrt, in der ein Fahrzeug unter Verwendung von sowohl einer Leistung einer Maschine als auch einer Leistung eines MG fährt, ausgeführt wird, ist es jedoch möglich, dass die folgenden Probleme auftauchen. Bei der Unterstützungsfahrt verringert sich eine Ausgabe der Maschine durch eine erhöhte Menge bzw. eine Erhöhungsmenge einer Ausgabe des MG, die eine Erhöhungsmenge der Entladungsmenge der Batterie ist. Somit, wenn die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsladungserhöhungssteuerung verursacht wird, größer wird, ist es wahrscheinlicher, dass die Maschine in einer unteren Region arbeitet, in der eine Effizienz der Maschine niedrig ist und die Ausgabe der Maschine in der Unterstützungsfahrt niedrig ist. Dann ist es möglich, dass der Kraftstoffverbrauch verringert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Steuerung bereitzustellen, die auf ein Fahrzeug angewendet wird, die einen Kraftstoffverbrauch effektiv verbessern kann.
Gemäß einer ersten Betriebsart der vorliegenden Offenbarung wird die Steuerung auf ein Fahrzeug angewendet, das eine Maschine und einen Motorgenerator als Leistungsquellen des Fahrzeugs und eine Batterie, die eine Leistung mit dem Motorgenerator austauscht bzw. überträgt, umfasst. Die Steuerung lädt die Batterie mit einer Regenerationsleistung, die eine Leistung ist, die durch den Motorgenerator regeneriert wird, wenn das Fahrzeug verlangsamt wird. Die Steuerung umfasst eine SOC-Vorhersageeinheit, um einen SOC, der eine verbleibende Kapazität der Batterie angibt, auf einer geplanten Fahrtroute des Fahrzeugs vorherzusagen, basierend auf einem Vorhersageergebnis eines Straßengefälles und einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der geplanten Fahrtroute, und eine Entladungssteuerungseinheit, um eine Entladungserhöhungssteuerung auszuführen, um eine Entladungsmenge der Batterie vorher zu erhöhen, um zu verhindern, dass die Batterie in einen Sättigungszustand kommt, basierend auf dem SOC, der durch die SOC-Vorhersageeinheit vorhergesagt wird, wenn die Entladungssteuerungseinheit bestimmt, dass die Batterie in den Sättigungszustand kommt, in dem die Batterie mit der Regenerationsleistung nicht geladen werden kann. Die Entladungssteuerungseinheit umfasst eine erste Betriebsart zum Ausführen einer Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung als die Entladungserhöhungssteuerung, um die Entladungsmenge der Batterie in einer Unterstützungsfahrt zu erhöhen, in der das Fahrzeug durch sowohl eine Leistung der Maschine als auch eine Leistung des Motorgenerators fährt, und eine zweite Betriebsart zum Ausführen einer EV-Entladungserhöhungssteuerung als die Entladungserhöhungssteuerung, um die Entladungsmenge der Batterie durch Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit und durch Erhöhen einer Gelegenheit einer EV-Fahrt, in der das Fahrzeug nur durch die Leistung des Motorgenerators fährt, zu erhöhen. Wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, wird die EV-Entladungserhöhungssteuerung mit einer Priorität relativ zu der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausgeführt.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration sagt die Steuerung den vorhergesagten SOC, der der SOC auf der geplanten Fahrtroute ist, basierend auf dem Vorhersageergebnis des Straßengefälles und der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der geplanten Fahrtroute vorher. Wenn das System basierend auf dem vorhergesagten SOC bestimmt oder vorhersagt, dass sich die Batterie in dem Sättigungszustand befindet, führt das System vorher eine Entladungserhöhungssteuerung aus, um eine Entladungsmenge der Batterie zu erhöhen, um zu verhindern, dass die Batterie in den Sättigungszustand kommt. In diesem Fall verhindert das System, dass der SOC die Obergrenze erreicht. Somit kann die Steuerung verhindern, dass die Batterie in den Sättigungszustand kommt, kann die Leistungsregeneration effektiv nutzen und kann den Kraftstoffverbrauch verbessern.
Die Entladungserhöhungssteuerung umfasst die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung zum Erhöhen der Entladungsmenge der Batterie in der Unterstützungsfahrt und eine EV-Entladungserhöhungssteuerung zum Erhöhen der Entladungsmenge der Batterie durch Erhöhen einer Gelegenheit der EV-Fahrt durch Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit. Weiterhin umfasst die Entladungssteuerungseinheit die erste Betriebsart zum Ausführen der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung und die zweite Betriebsart zum Ausführen der EV-Entladungserhöhungssteuerung. In der Unterstützungsfahrt verringert sich jedoch die Ausgabe der Maschine durch eine Erhöhungsmenge einer Ausgabe des Motorgenerators, das heißt einer Erhöhungsmenge der Entladungsmenge der Batterie. Somit, wenn die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird, größer wird, ist es wahrscheinlicher, dass die Maschine in der Unterstützungsfahrt in einer niedrigeren Region arbeitet, in der eine Effizienz der Maschine niedrig ist und die Ausgabe der Maschine niedrig ist. Dann ist es möglich, dass der Kraftstoffverbrauch verringert wird.
Wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, wird die EV-Entladungserhöhungssteuerung mit einer Priorität relativ zu der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausgeführt. Somit kann die Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird, erhöht werden, und kann die Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird, verringert werden. Somit kann eine Gelegenheit, dass die Maschine in der Unterstützungsfahrt in einer Region arbeitet, in der die Effizienz der Maschine niedrig ist, verhindert werden und der Kraftstoffverbrauch kann effektiv verbessert werden.
Figurenliste
Die Vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlicher, die mit Bezug auf die anhängigen Zeichnungen vorgenommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

1 ein schematisches Diagramm, das einen Umriss eines Steuerungssystems eines Hybridfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ein Blockdiagramm, das Betriebsarten einer SOC-Vorhersage- und einer Entladungserhöhungssteuerung zeigt;
3 ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung einer Hauptsteuerungsroutine zeigt;
4 ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung einer SOC-Vorhersage- und Entladungsmengenberechnungsroutine zeigt;
5 ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung einer Unterstützungsentladungsmengenberechnungsroutine zeigt;
6 ein Diagramm, das eine Bestimmung zeigt, ob eine Routenvorhersage schwierig ist;
7 einen Graphen, der eine Übersicht einer Kraftstoffverbrauchsmaximierungs-Ladungs- oder -Entladungs-Menge zeigt;
8 einen Graphen, der eine Bestimmung zeigt, ob das Verhalten des vorhergesagten SOC von einem Verhalten eines tatsächlichen SOC abweicht;
9 ein Diagramm, das eine Berechnung einer Unterstützungsentladungsmenge zeigt;
10 einen Graphen, der eine Übersicht der Unterstützungsentladungsmenge gemäß einem Modifikationsbeispiel des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
11 ein schematisches Diagramm, das einen Umriss des Steuerungssystems des Hybridfahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
12 ein schematisches Diagramm, das einen Umriss des Steuerungssystems des Hybridfahrzeugs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung detailliert beschrieben.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 1 bis 10 beschrieben.
Zuerst wird ein Umriss des Steuerungssystems eines Hybridfahrzeugs mit Bezug auf 1 beschrieben.
Eine Maschine 11, das heißt eine Brennkraftmaschine, ein erster Motorgenerator (erster MG) 12 und ein zweiter Motorgenerator (zweiter MG) 13 sind an einem Fahrzeug, das heißt dem Hybridfahrzeug, als Leistungsquellen angebracht. Eine Leistung einer Kurbelwelle, die eine Ausgabewelle der Maschine 11 ist, wird an ein Getriebe 14 durch die MG 12, 13 übertragen. Eine Leistung einer Ausgabewelle des Getriebes 14 wird an ein Antriebsrad, das ein Rad 17 ist, durch einen Differentialgetriebemechanismus 15 und eine Welle 16 übertragen. Das Getriebe 14 kann ein Stufengetriebe sein, das zwischen mehreren Getriebestufen (Ebenen) umschaltet, oder kann ein kontinuierlich variables Getriebe (CVT) sein, das eine Drehzahl stufenlos ändert. Eine Kupplung 18 ist zwischen dem ersten MG 12 und dem zweiten MG 13 angeordnet. Die Kupplung 18 ermöglicht und unterbindet eine Leistungsübertragung.
Ein Inverter 19, der die MG 12, 13 antreibt, ist mit einer Hochspannungsbatterie 20 verbunden. Die MG 12, 13 übertragen eine Leistung mit der Hochspannungsbatterie 20 durch den Inverter 19 bzw. tauschen diese aus. Eine Niedrigspannungsbatterie 22 ist mit der Hochspannungsbatterie 20 durch einen DC-DC-Wandler 21 verbunden. Die Hochspannungsbatterie 20 und die Niedrigspannungsbatterie 22 sind Batterien, die geladen und entladen werden können. Eine Niedrigspannungslast ist mit dem DC-DC-Wandler 21 verbunden. Die Niedrigspannungslast verbraucht eine Leistung, die von der Hochspannungsbatterie 20 über den DC-DC-Wandler 21 zugeführt wird, oder verbraucht eine Leistung, die von der Niedrigspannungsbatterie 22 zugeführt wird. Die Niedrigspannungslast kann zum Beispiel eine elektrische Wasserpumpe 27 oder ein Gebläse 28 sein.
Ein Warmwasserheizer 23, der eine Wärme eines Kühlmittels der Maschine 11 nutzt, und eine elektrische Klimaanlage 24, wie etwa eine Wärmepumpeneinrichtung, sind an dem Fahrzeug angebracht.
Der Warmwasserheizer 23 umfasst einen Warmwasserkreislauf 25, der mit einem Kühldurchlass (Kühlwassermantel) der Maschine 11 verbunden ist. Der Warmwasserkreislauf 25 umfasst einen Heizkern 26 zum Heizen und die elektrische Wasserpumpe 27. Die elektrische Wasserpumpe 27 zirkuliert das Kühlmittel (oder warmes Wasser) zwischen der Maschine 11 und dem Heizkern 26. Das Gebläse 28, das einen warmen Wind erzeugt, befindet sich in der Nähe des Heizkerns 26.
Die elektrische Klimaanlage 24 umfasst einen elektrischen Kompressor 29, einen Akkumulator 30, einen äußeren Wärmetauscher 31, ein Expansionsventil 32 und einen inneren Wärmetauscher 33. Der elektrische Kompressor 29 empfängt eine Leistung von der Hochspannungsbatterie 20.
Ein Beschleunigungssensor 34 erfasst eine Beschleunigerposition, die eine Operationsbetrag eines Beschleunigerpedals ist. Ein Schalttaster 35 erfasst eine Operationsposition eines Schalthebels. Ein Bremstaster 36 erfasst eine Bremsoperation (oder ein Bremssensor erfasst einen Bremsoperationsbetrag). Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 37 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Ein Batterietemperatursensor 38 erfasst eine Temperatur der Hochspannungsbatterie 20.
Eine Hybrid-ECU 39 ist eine Steuerungseinheit, die allgemein das gesamte Fahrzeug steuert. Die Hybrid-ECU 39 lädt Ausgabesignale von verschiedenen Sensoren und Schaltern und erfasst einen Operationszustand des Fahrzeugs. Die Hybrid-ECU 39 sendet Steuerungssignale und Datensignale an eine Maschinen-ECU 40, eine AT-ECU 41, eine MG-ECU 42 und eine Klimaanlagen-ECU 43 und empfängt Steuerungssignale und Datensignale von der Maschinen-ECU 40, der AT-ECU 41, der MG-ECU 42 und der Klimaanlagen-ECU 43. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Hybrid-ECU 39 eine Steuerung, die auf das Fahrzeug angewendet wird.
Die Maschinen-ECU 40 ist eine Steuerungseinheit, die eine Operation der Maschine 11 steuert. Die AT-ECU 41 ist eine Steuerungseinheit, die das Getriebe 14 steuert. Die MG-ECU 42 ist eine Steuerungseinheit, die die MG 12, 13 durch Steuern des Inverters 19 und Steuern des DC-DC-Wandlers 21 steuert. Die Klimaanlagen-ECU 43 ist eine Steuerungseinheit, die den Warmwasserheizer 23 und die elektrische Klimaanlage 24 steuert (zum Beispiel die elektrische Wasserpumpe 27, das Gebläse 28 oder den elektrischen Kompressor 29).
Die Hybrid-ECU 39 steuert die Maschine 11, das Getriebe 14, die MG 12, 13, den DC-DC-Wandler 21, den Warmwasserheizer 23 und die elektrische Klimaanlage 24 gemäß dem Operationszustand des Fahrzeugs, der von den ECUs 40 bis 43 erhalten wird. Die Hybrid-ECU 39 sendet Steuerungssignale und Datensignale an eine Leistungs-ECU 44 und eine Navigationseinrichtung 45 und empfängt Steuerungssignale und Datensignale von der Leistungs-ECU 44 und der Navigationseinrichtung 45. Die Leistungs-ECU 44 überwacht die Hochspannungsbatterie 20.
Die Hybrid-ECU 39 schaltet eine Fahrtbetriebsart zwischen einer Maschinenfahrbetriebsart, einer Unterstützungsfahrbetriebsart und einer EV-Fahrbetriebsart um. In der Maschinenfahrbetriebsart fährt das Fahrzeug durch Ausführen einer Maschinenfahrt zum Antreiben des Rades 17 nur durch Leistung der Maschine 11. In der Unterstützungsfahrbetriebsart fährt das Fahrzeug durch Ausführen einer Unterstützungsfahrt zum Antreiben des Rades 17 unter Verwendung einer Leistung der Maschine 11 und zumindest einer Leistung des zweiten MG 13 zwischen dem ersten MG 12 und dem zweiten MG 13. In diesem Fall kann das Rad 17 durch eine Leistung der Maschine 11 und eine Leistung des zweiten MG 13 angetrieben werden, oder kann durch eine Leistung der Maschine, eine Leistung des ersten MG 12 und eine Leistung des zweiten MG 13 angetrieben werden. In der EV-Fahrbetriebsart fährt das Fahrzeug durch Ausführen einer EV-Fahrt zum Antreiben des Rades 17 unter Verwendung von zumindest einer Leistung des zweiten MG 13 zwischen dem ersten MG 12 und dem zweiten MG 13. In diesem Fall kann das Rad 17 nur durch eine Leistung des zweiten MG 13 angetrieben werden, oder kann durch eine Leistung des ersten MG 12 und eine Leistung des zweiten MG 13 angetrieben werden.
Wenn das Fahrzeug verlangsamt wird (zum Beispiel, wenn eine Bremskraft erzeugt wird, während der Beschleuniger aus ist oder die Bremse an ist), schaltet die Hybrid-ECU 39 die Fahrbetriebsart zu einer Leistungsregenerationsbetriebsart um. In der Leistungsregenerationsbetriebsart werden nur der zweite MG 13 oder sowohl der erste MG 12 als auch der zweite MG 13 durch eine Leistung des Rades 17 angetrieben. In diesem Fall wird eine kinematische Energie des Fahrzeugs durch nur den zweiten MG 13 oder sowohl den ersten MG 12 als auch den zweiten MG 13 in eine elektrische Energie umgewandelt, um eine Leistungsregeneration auszuführen, und wird die Hochspannungsbatterie 20 mit einer Regenerationsleistung, die eine Leistung ist, die durch die Leistungsregeneration regeneriert wird, geladen. Somit können ein Ausführungszeitintervall der Unterstützungsfahrt und ein Ausführungszeitintervall der EV-Fahrt verlängert werden und kann ein Kraftstoffverbrauch verbessert werden.
Wenn die Leistungsregeneration ausgeführt wird, während sich das Fahrzeug auf einer Straße mit langem Gefälle befindet, ist es möglich, dass ein SOC eine Obergrenze erreicht und sich die Hochspannungsbatterie 20 in einem Sättigungszustand befindet, in dem die Hochspannungsbatterie 20 nicht mit der Regenerationsleistung geladen werden kann. Der SOC ist ein Zustand einer Ladung, der eine verbleibende Kapazität der Hochspannungsbatterie 20 angibt. Der SOC ist zum Beispiel durch die folgende Gleichung definiert. $SOC = verbleibende Kapazität/Vollladungskapazität \times 100$
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel führt die Hybrid-ECU 39 die in 3 bis 5 gezeigten Routinen wie folgt aus, um zu verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 in den Sättigungszustand kommt, in dem die Hochspannungsbatterie 20 nicht mit der Regenerationsleistung geladen werden kann.
Die Hybrid-ECU 39 sagt einen vorhergesagten SOC voraus, der der SOC auf einer geplanten Fahrtroute des Fahrzeugs ist, basierend auf vorhergesagten Ergebnissen eines Straßengefälles und der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der geplanten Fahrtroute. Wenn die Hybrid-ECU 39 bestimmt oder vorhersagt, dass die Hochspannungsbatterie 20 sich in dem Sättigungszustand befindet, basierend auf dem vorhergesagten SOC, führt die Hybrid-ECU 39 im Voraus eine Entladungserhöhungssteuerung aus, um eine Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 zu erhöhen, um zu verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 in den Sättigungszustand kommt, basierend auf dem vorhergesagten SOC. In diesem Fall verhindert die Hybrid-ECU 39, dass der SOC die Obergrenze erreicht. Somit kann die Hybrid-ECU 39 verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 in den Sättigungszustand kommt, kann die Regenerationsleistung effektiv nutzen und kann den Kraftstoffverbrauch verbessern.
Als die Entladungserhöhungssteuerung wird eine Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung zum Erhöhen der Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 in der Unterstützungsfahrt oder eine EV-Entladungserhöhungssteuerung zum Erhöhen der Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 durch Erhöhen einer Gelegenheit der EV-Fahrt durch Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt. In der Unterstützungsfahrt jedoch verringert sich die Ausgabe der Maschine 11 durch eine Erhöhungsmenge der Ausgabe der MG 12, 13, das heißt eine Erhöhungsmenge der Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20. Somit, wenn die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird, größer wird, ist es wahrscheinlicher, dass die Maschine 11 in einer niedrigeren Region arbeitet, in der eine Effizienz der Maschine niedrig ist, und die Ausgabe der Maschine 11 in der Unterstützungsfahrt niedrig ist. Dann ist es möglich, dass der Kraftstoffverbrauch verringert wird.
Da die EV-Entladungserhöhungssteuerung mit einer Priorität relativ zu der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausgeführt wird, wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, erhöht sich die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung veranlasst wird, und die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird, verringert sich. In diesem Fall, wenn eine erforderliche Entladungserhöhungsmenge, die die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge ist, die notwendig ist, um zu verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 in den Sättigungszustand kommt, durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung sichergestellt werden kann, wird die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung nicht ausgeführt. Wenn die erforderliche Entladungserhöhungsmenge durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung nicht sichergestellt werden kann, wird eine nicht ausreichende Menge relativ zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge durch eine Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird, korrigiert. In diesem Fall ist die nicht ausreichende Menge eine Differenz zwischen der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge und der Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird. Als ein Ergebnis wird die EV-Entladungserhöhungssteuerung mit einer Priorität relativ zu der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausgeführt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Hybrid-ECU 39 eine Straßengefällevorhersageeinheit 46, eine Fahrzeuggeschwindigkeitsvorhersageeinheit 47, eine Fahrausgabeberechnungseinheit 48, eine Batterieausgabeberechnungseinheit 49, eine SOC-Vorhersageeinheit 50, eine Unterstützungsentladungsmengenberechnungseinheit 51, eine HV-Steuerungseinheit 52, eine EV-Entladungserhöhungssteuerungseinheit 55 und eine Geschwindigkeitssteuerungseinheit 56.
Speziell, wie in 2 gezeigt ist, sagt die Straßengefällevorhersageeinheit 46 ein Verhalten eines Straßengefälles von einer momentanen Position zu einer vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf den Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs bzw. Bezugsfahrzeugs und einer Fahrtrouteninformation, die durch die Navigationseinrichtung 45 oder durch ein Ortungsgerät erhalten wird, voraus. In diesem Fall ist eine vorbestimmte Entfernung von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition zum Beispiel 10 km.
Die Fahrzeuggeschwindigkeitsvorhersageeinheit 47 sagt ein Verhalten der Fahrzeuggeschwindigkeit von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute voraus, basierend auf den Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs, den Fahrtrouteninformationen und einer Grenzgeschwindigkeitsinformation, die durch die Navigationseinrichtung oder das Ortungsgerät erhalten werden, und basierend auf Verkehrsinformationen, Wetterinformationen und peripheren Informationen, die durch ein hochwertiges Fahrunterstützungssystem erhalten werden.
Die Fahrausgabeberechnungseinheit 48 berechnet ein Verhalten einer Fahrausgabe von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute, oder sagt dieses basierend auf einem Vorhersageergebnis des Straßengefälles und der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der geplanten Fahrtroute voraus.
Die Batterieausgabeberechnungseinheit 49 berechnet ein Verhalten einer Entladungsleistung oder Ladungsleistung, die eine Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 ist, oder sagt dieses vorher, von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute, basierend auf einem Berechnungsergebnis oder einem vorhergesagten Ergebnis der Fahrausgabe auf der geplanten Fahrtroute. In diesem Fall sagt die Batterieausgabeberechnungseinheit 49 zum Beispiel ein Änderungsmuster der Fahrbetriebsart vorher, welches ein Fahrmuster auf der geplanten Fahrtroute ist, basierend auf dem Verhalten der Fahrausgabe auf der geplanten Fahrtroute. In der Maschinenfahrbetriebsart berechnet die Batterieausgabeberechnungseinheit 49 die Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 basierend auf Ausgaben des ersten MG 12 und des zweiten MG 13 und Verbrauchsleistungen der Hilfsmaschinen in der Maschinenfahrt. In diesem Fall sind zum Beispiel die Ausgaben des ersten MG 12 und des zweiten MG 13 Generationsleistungen und die Hilfsmaschinen umfassen den elektrischen Kompressor 29. In der Unterstützungsfahrbetriebsart berechnet die Batterieausgabeberechnungseinheit 49 die Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 basierend auf den Ausgaben des ersten MG 12 und des zweiten MG 13 und den Verbrauchsleistungen der Hilfsmaschinen in der Unterstützungsfahrt. In diesem Fall sind zum Beispiel die Ausgaben des ersten MG 12 und des zweiten MG 13 Verbrauchsleistungen. In der EV-Fahrbetriebsart berechnet die Batterieausgabeberechnungseinheit 49 die Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 basierend auf den Ausgaben des ersten MG 12 und des zweiten MG 13 und den Verbrauchsleistungen der Hilfsmaschinen in der EV-Fahrt. In diesem Fall sind zum Beispiel die Ausgaben des ersten MG 12 und des zweiten MG 13 Verbrauchsleistungen. In der Leistungsregenerationsbetriebsart berechnet die Batterieausgabeberechnungseinheit 49 die Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 basierend auf den Ausgaben des ersten MG 12 und des zweiten MG 13 und die Verbrauchsleistungen der Hilfsmaschinen in der Leistungsregeneration. In diesem Fall sind zum Beispiel die Ausgaben des ersten MG 12 und des zweiten MG 13 Generationsleistungen.
Die SOC-Vorhersageeinheit 50 sagt ein Verhalten des SOC von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf einem Berechnungsergebnis der Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 auf der geplanten Fahrtroute vorher. Die SOC-Vorhersageeinheit 50 bestimmt, ob sich die Hochspannungsbatterie 20 in dem Sättigungszustand befindet, in dem die Hochspannungsbatterie 20 mit der Regenerationsleistung nicht geladen werden kann, durch Bestimmen, ob der vorhergesagte SOC die Obergrenze erreicht, die ein Wert in einem vollständig geladenen Zustand oder in einem Zustand nahe dem vollständig geladenen Zustand ist. Wenn die SOC-Vorhersageeinheit 50 bestimmt, dass sich die Hochspannungsbatterie 20 in dem Sättigungszustand befindet, berechnet die SOC-Vorhersageeinheit 50 ein Verhalten einer vorhergesagten SOC-Überschreitungsmenge auf der geplanten Fahrtroute basierend auf einem Verhalten des vorhergesagten SOC. In diesem Fall berechnet zum Beispiel die SOC-Vorhersageeinheit 50 eine Leistungsregenerationsmenge, um die die Obergrenze überschritten wird, als die vorhergesagte SOC-Überschreitungsmenge. In diesem Fall ist die Leistungsregenerationsmenge ein integrierter Wert der Regenerationsleistung, von der vorhergesagt wird, dass diese geladen wird, wenn sich die Hochspannungsbatterie 20 nicht in dem Sättigungszustand befindet. Die vorhergesagte SOC-Überschreitungsmenge ist äquivalent zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge, das heißt der Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die notwendig ist, um zu verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 in den Sättigungszustand kommt.
Wenn die SOC-Vorhersageeinheit 50 bestimmt, dass sich die Hochspannungsbatterie 20 in dem Sättigungszustand befindet, bestimmt die EV-Entladungserhöhungssteuerungseinheit 55, ob die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, zum Beispiel durch Bestimmen, ob eine Periode, in der sich die Fahrausgabe in einem vorbestimmten Bereich auf der geplanten Fahrtroute befindet, existiert. Der vorbestimmte Bereich wird zum Beispiel auf einen Bereich eingestellt, in dem ein negativer Einfluss auf eine Fahrbarkeit klein ist, obwohl eine Antriebskraft des Fahrzeugs beschränkt ist.
Wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerungseinheit 55 bestimmt, dass die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, führt die EV-Entladungserhöhungssteuerungseinheit 55 eine Antriebskraftbeschränkung aus, um die EV-Entladungserhöhungssteuerung auszuführen. In der Antriebskraftbeschränkung beschränkt die EV-Entladungserhöhungssteuerungseinheit 55 die Antriebskraft des Fahrzeugs in der Periode, in der die Fahrausgabe in dem vorbestimmten Bereich ist, auf weniger als oder gleich einer oberen Schutzgrenze, die vorbestimmt ist. Die obere Schutzgrenze wird zum Beispiel auf eine Obergrenze einer EV-Fahrregion eingestellt (Region der Antriebskraft in der EV-Fahrbetriebsart) oder auf einen Wert eingestellt, der ein wenig kleiner als die Obergrenze ist. Alternativ verringert die EV-Entladungserhöhungssteuerungseinheit 55 die Antriebskraft des Fahrzeugs durch eine Verringerungskorrekturmenge in der Periode, in der sich die Fahrausgabe in dem vorbestimmten Bereich befindet. Somit erhöht sich eine Periode, in der sich die Antriebskraft des Fahrzeugs in der EV-Fahrregion befindet.
Dann verringert die Geschwindigkeitssteuerungseinheit 56 eine Sollgeschwindigkeit, das heißt einen Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Obergrenzfahrzeuggeschwindigkeit, die eine Obergrenze der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, gemäß einer Antriebskraft, die durch Ausführen der Antriebskraftbeschränkung in der Periode erhalten wurde, in der sich die Fahrausgabe in dem vorbestimmten Bereich befindet. Da die HV-Steuerungseinheit 52 die Maschine 11 und die MG 12, 13 unter Verwendung der Sollfahrzeuggeschwindigkeit oder der Obergrenzfahrzeuggeschwindigkeit steuert, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert und wird eine Gelegenheit der EV-Fahrt erhöht. Dann führt die HV-Steuerungseinheit 52 eine EV-Entladungserhöhungssteuerung aus, um die Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 zu erhöhen.
Die EV-Entladungserhöhungssteuerungseinheit 55 berechnet ein Verhalten einer Erhöhungsmenge einer EV-Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird, auf der geplanten Fahrtroute. In diesem Fall zum Beispiel berechnet die EV-Entladungserhöhungssteuerungseinheit 55 einen integrierten Wert einer Differenz zwischen (i) der Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20, die durch die EV-Fahrt verursacht wird, die die EV-Entladungsmenge ist, wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt wird, und (ii) der EV-Entladungsmenge, wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird, als die Erhöhungsmenge der EV-Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird.
Die Unterstützungsentladungsmengenberechnungseinheit 51 bestimmt, ob die erforderliche Entladungserhöhungsmenge durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung sichergestellt werden kann, zum Beispiel durch Bestimmen, ob die Erhöhungsmenge der EV-Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird, auf der geplanten Fahrtroute größer oder gleich der vorhergesagten SOC-Überschreitungsmenge ist.
Wenn die Unterstützungsentladungsmengenberechnungseinheit 51 bestimmt, dass die erforderliche Entladungserhöhungsmenge durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung sichergestellt werden kann, führt die Unterstützungsentladungsmengenberechnungseinheit 51 die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung nicht aus. In diesem Fall zum Beispiel stellt die Unterstützungsentladungsmengenberechnungseinheit 51 eine Ladungsmenge oder die Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 durch eine Kraftstoffverbrauchsmaximierungs-Ladungs- oder -Entladungs-Mengeneinstellung ein und berechnet die Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20, die durch die Unterstützungsfahrt verursacht wird, die eine gewöhnliche Unterstützungsentladungsmenge auf der geplanten Fahrtroute ist.
Wenn die Unterstützungsentladungsmengenberechnungseinheit 51 bestimmt, dass die erforderliche Entladungserhöhungsmenge durch nur die EV-Entladungserhöhungssteuerung nicht sichergestellt werden kann, korrigiert die Unterstützungsentladungsmengenberechnungseinheit 51 die Entladungsmenge, die nicht ausreichend ist, relativ zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge, durch die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird. In diesem Fall zum Beispiel berechnet die Unterstützungsentladungsmengenberechnungseinheit 51 eine Differenz zwischen der vorhergesagten SOC-Überschreitungsmenge und der Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird, als die Entladungsmenge, die relativ zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge nicht ausreichend ist.
Die Unterstützungsentladungsmengenberechnungseinheit 51 berechnet die Unterstützungsentladungsmenge für die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung auf der geplanten Fahrtroute, um die Erhöhungsmenge der Unterstützungsentladungsmenge, die von der Entladungsmenge, die nicht ausreichend ist, erhalten wird, zu erhöhen, relativ zu der gewöhnlichen Unterstützungsentladungsmenge auf der geplanten Fahrtroute. In diesem Fall variiert ein Verhalten der Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 in Fällen, in denen die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird und die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausgeführt wird. Die Ausgabe der Maschine 11 kann derart eingestellt sein, dass die Fahrausgabe im Wesentlichen identisch ist. Die Unterstützungsentladungsmenge kann derart eingestellt sein, dass eine Leistungsmenge, die größer oder gleich der vorhergesagten SOC-Überschreitungsmenge ist, in der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung und der EV-Entladungserhöhungssteuerung, die die Entladungserhöhungssteuerung ist, vor einem Start der Leistungsregeneration verbraucht wird, wenn vorhergesagt ist, dass der vorhergesagte SOC zum ersten Mal die Obergrenze erreicht. Alternativ kann die Unterstützungsentladungsmenge derart eingestellt sein, dass die Leistungsmenge, die größer oder gleich der vorhergesagten SOC-Überschreitungsmenge ist, in der Entladungserhöhungssteuerung vor dem Start der Leistungsregeneration verbraucht wird, wenn vorhergesagt ist, dass der vorhergesagte SOC zum ersten Mal die Obergrenze überschreitet, und in der Entladungserhöhungssteuerung vor dem Start der Leistungsregeneration verbraucht wird, wenn vorhergesagt ist, dass der vorhergesagte SOC die Obergrenze danach oder zum zweiten Mal erreicht.
Die HV-Steuerungseinheit 52 führt die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung aus, um die Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 in der Unterstützungsfahrt zu erhöhen, durch Steuern der Maschine 11 und der MG 12, 13, um die Unterstützungsentladungsmenge für die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung auf der geplanten Fahrtroute zu erreichen.
Nach einem Start der Entladungserhöhungssteuerung bestimmt die HV-Steuerungseinheit 52, ob das Verhalten des vorhergesagten SOC relativ zu dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht oder bestimmt, ob ein SOC-Abweichungsfaktor auftritt, von dem vorhergesagt ist, dass dieser dazu führt, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht. In diesem Fall umfasst der SOC-Abweichungsfaktor eine Fahrzeugsteuerung und eine Umgebungsänderung. Wenn die HV-Steuerungseinheit 52 bestimmt, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht oder bestimmt, dass der SOC-Abweichungsfaktor auftritt, führt die HV-Steuerungseinheit 52 eine Vorhersage des SOC auf der geplanten Fahrtroute wiederholt aus und korrigiert die Entladungserhöhungssteuerung. Somit, wenn das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht, kann die Steuerung den vorhergesagten SOC durch wiederholtes Ausführen der Vorhersage des SOC korrigieren. Die Entladungserhöhungssteuerung wird basierend auf dem vorhergesagten SOC, der korrigiert ist, korrigiert. Somit kann verhindert werden, dass sich die Hochspannungsbatterie 20 in dem Sättigungszustand befindet, durch Steuern des SOC durch die Entladungserhöhungssteuerung, die korrigiert ist, sodass dieser niedriger als die Obergrenze ist.
Nachstehend werden Routinen, die durch die Hybrid-ECU 39 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden, mit Bezug auf 3 bis 5 beschrieben.
Wie in 3 gezeigt ist, wird eine Hauptsteuerungsroutine durch die Hybrid-ECU 39 zu einer vorbestimmten Zeitperiode in einem Zeitintervall, in dem die Hybrid-ECU 39 aktiviert ist, ausgeführt. Wenn die vorliegende Routine aktiviert wird, bestimmt die Hybrid-ECU 39 bei 101, ob eine Vorhersage der geplanten Fahrtroute schwierig ist. In diesem Fall, wenn eine Zielpositionsinformation des Fahrzeugs nicht erhalten werden kann und eine Gesamtanzahl von Verbindungen von Routen größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, bestimmt die Hybrid-ECU 39, dass die Vorhersage der geplanten Fahrtroute schwierig ist. In diesem Fall kann der vorbestimmte Wert eins oder zwei sein.
Wie in (a) von 6 gezeigt ist, wenn die Zielpositionsinformationen existieren, während Verbindungen von Routen in einer Fahrtrichtung existieren, kann die geplante Fahrtroute vorhergesagt werden. Wie in (b) von 6 gezeigt ist, wenn keine Verbindungen existieren oder die Gesamtanzahl der Verbindungen der Routen in der Fahrtrichtung klein ist, während die Zielpositionsinformationen nicht existieren, kann die geplante Route vorhergesagt werden. Wie in (c) von 6 gezeigt ist, wenn die Zielpositionsinformationen nicht erhalten werden können, während die Gesamtanzahl der Verbindungen der Routen in der Fahrtrichtung größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, kann bestimmt werden, dass die Vorhersage der geplanten Fahrtroute schwierig ist.
Wenn die Hybrid-ECU 39 bei 101 bestimmt hat, dass die Vorhersage der geplanten Fahrtroute schwierig ist, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 112. In 112 verhindert die Hybrid-ECU 39 die Entladungserhöhungssteuerung.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 113 und führt die Kraftstoffverbrauchsmaximierungs-Ladungs-oder -Entladungs-Mengeneinstellung durch. In der Kraftstoffverbrauchsmaximierungs-Ladungs- oder -Entladungs-Mengeneinstellung stellt die Hybrid-ECU 39 eine Ladungsmenge oder eine Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 ein, sodass der Kraftstoffverbrauch maximal wird, gemäß der Fahrausgabe des Fahrzeugs, unter Verwendung einer Übersicht einer Kraftstoffverbrauchsmaximierungs-Ladungs- oder -Entladungs-Menge, die in 7 gezeigt ist. In diesem Fall zum Beispiel ist die Ladungsmenge eine Ladungsleistung und ist die Entladungsmenge eine Entladungsleistung. Die Hybrid-ECU 39 steuert die Maschine 11, den ersten MG 12 und den zweiten MG 13, um die Ladungsmenge oder die Entladungsmenge zu erreichen.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 101bestimmt, dass die Vorhersage der geplanten Fahrtroute nicht schwierig ist, das heißt, die Hybrid-ECU 39 in 101bestimmt, dass die geplante Fahrtroute vorhergesagt werden kann, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 102. In 102 bestimmt die Hybrid-ECU 39, ob sich die Hochspannungsbatterie 20 verschlechtert hat, basierend auf zumindest einem einer Temperatur der Hochspannungsbatterie 20, einer Spannung der Hochspannungsbatterie 20 oder eines Innenwiderstands der Hochspannungsbatterie 20. Mit anderen Worten bestimmt die Hybrid-ECU 39, ob ein Verschlechterungszustand der Hochspannungsbatterie 20 größer oder gleich einem vorbestimmten Zustand ist.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 102 bestimmt, dass sich die Hochspannungsbatterie 20 verschlechtert hat, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 112 und verhindert die Entladungserhöhungssteuerung. Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 113 und führt eine Kraftstoffverbrauchsmaximierungs-Ladungs- oder -Entladungs-Mengeneinstellung aus.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 102 bestimmt, dass sich die Hochspannungsbatterie 20 nicht verschlechtert hat, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 103. In 103 misst die Hybrid-ECU 39 den tatsächlichen SOC der Hochspannungsbatterie 20.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 104 und bestimmt, ob der tatsächliche SOC kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. In diesem Fall ist der vorbestimmte Wert eine erlaubte Untergrenze oder ein Wert, der ein wenig größer als die erlaubte Untergrenze ist.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 104 bestimmt, dass der tatsächliche SOC kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 114. In 114 stellt die Hybrid-ECU 39 die Ladungsmenge (Ladungsleistung) der Hochspannungsbatterie 20 auf eine Summe der Verbrauchsleistungen der Hilfsmaschinen inklusive des elektrischen Kompressors 29 ein. Somit verhindert die Hybrid-ECU 39 die Entladung der Hochspannungsbatterie 20, treibt den ersten MG 12 oder sowohl den ersten MG 12 als auch zweiten MG 13 durch die Leistung der Maschine 11 drehbar an und erzeugt Leistung durch den ersten MG 12 oder sowohl den ersten MG 12 als auch den zweiten MG 13. In diesem Fall ist eine Leistungserzeugungsmenge (Erzeugungsleistung) des ersten MG 12 oder sowohl des ersten MG 12 als auch des zweiten MG 13 die Ladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 und ist eine Summe der Verbrauchsleistungen der Hilfsmaschinen inklusive des elektrischen Kompressors 29.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 104 bestimmt, dass der tatsächliche SOC größer als der vorbestimmte Wert ist, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 105. In 105 bestimmt die Hybrid-ECU 39, ob das Verhalten des vorhergesagten SOC relativ zu dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht. In diesem Fall, wie in 8 gezeigt ist, berechnet die Hybrid-ECU 39 den SOC durch Subtrahieren einer Entladungsmengenerhöhungsmenge in der Entladungserhöhungssteuerung von einem Vorhersagezeitpunkt des vorhergesagten SOC zu einem momentanen Zeitpunkt von dem vorhergesagten SOC zu dem momentanen Zeitpunkt, wenn die Entladungserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird, als den vorhergesagten SOC an einer momentanen Position, wenn die Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt wird. Die Hybrid-ECU 39 bestimmt, ob das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht, durch Bestimmen, ob eine Differenz A zwischen dem vorhergesagten SOC an der momentanen Position, wenn die Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt wird, und dem tatsächlichen SOC an der momentanen Position größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
In 105 stellt die Hybrid-ECU 39 einen initialen Wert des vorhergesagten SOC auf einen Wert ein, sodass die Hybrid-ECU 39 bestimmt, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC relativ zu dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht. Somit, wenn die Hybrid-ECU 39 zum ersten Mal nach dem Start der vorliegenden Routine zu 105 übergeht, nimmt die Hybrid-ECU eine positive Bestimmung bei 105 (105: Ja) vor und geht über zu 110. In 110 führt die Hybrid-ECU 39 eine SOC-Vorhersage- und Entladungsmengenberechnungsroutine aus, die in 4 gezeigt ist. In diesem Fall sagt die Hybrid-ECU 39 den SOC auf der geplanten Fahrtroute vorher. Wenn die Hybrid-ECU 39 bestimmt, dass sich die Hochspannungsbatterie 20 in dem Sättigungszustand befindet, basierend auf dem vorhergesagten SOC, führt die Hybrid-ECU 39 die Entladungserhöhungssteuerung aus. Wenn die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausgeführt wird, berechnet die Hybrid-ECU 39 die Unterstützungsentladungsmenge (zum Beispiel Entladungsleistung) für die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 105 bestimmt, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC nicht von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 106. In 106 bestimmt die Hybrid-ECU 39, ob eine Änderung der Fahrtroute (Pfad) auftritt. Wenn sich die Fahrtroute ändert, ändern sich das Straßengefälle und die Fahrzeuggeschwindigkeit und ändern sich die Fahrausgabe und das Fahrmuster, das heißt, das Änderungsmuster der Fahrbetriebsart. Somit ändert sich die Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 und ändert sich das Verhalten des SOC. Die Änderung der Fahrtroute ist in dem SOC-Abweichungsfaktor enthalten. In diesem Fall ist der SOC-Abweichungsfaktor die Fahrzeugsteuerung, die vorhersagt, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 106 bestimmt, dass die Änderung der Fahrtroute nicht auftritt, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 107. In 107 bestimmt die Hybrid-ECU 39, ob eine Änderung eines Operationszustandes der Hilfsmaschine inklusive der elektrischen Klimaanlage 24 und eines Lichts auftritt. In diesem Fall umfasst die Änderung des Operationszustandes der Hilfsmaschinen inklusive der elektrischen Klimaanlage 24 und des Lichts eine Einschaltoperation und eine Ausschaltoperation. Wenn sich der Operationszustand der Hilfsmaschinen ändert, ändert sich der Leistungsverbrauch der Hilfsmaschinen. Somit ändert sich die Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 und ändert sich das Verhalten des SOC. Die Änderung des Operationszustandes der Hilfsmaschinen ist in dem SOC-Abweichungsfaktor enthalten. In diesem Fall ist der SOC-Abweichungsfaktor die Fahrzeugsteuerung, die vorhersagt, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 107 bestimmt, dass die Änderung des Operationszustandes der Hilfsmaschinen nicht auftritt, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 108. In 108 bestimmt die Hybrid-ECU 39, ob eine Änderung einer Windgeschwindigkeit oder eine Änderung einer Windrichtung auftritt. Wenn sich die Windgeschwindigkeit oder die Windrichtung ändert, ändert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit und ändern sich die Fahrausgabe und das Fahrmuster. Somit ändert sich die Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 und ändert sich das Verhalten des SOC. Die Änderung der Windgeschwindigkeit und die Änderung der Windrichtung sind in dem SOC-Abweichungsfaktor enthalten. In diesem Fall ist der SOC-Abweichungsfaktor die Umgebungsänderung, die vorhersagt, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 108 bestimmt, dass die Änderung der Windgeschwindigkeit und die Änderung der Windrichtung nicht auftreten, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 109. In 109 bestimmt die Hybrid-ECU 39, ob eine Änderung eines Straßenoberflächenzustands auftritt. In diesem Fall umfasst der Straßenoberflächenzustand eine Nässe auf der Straßenoberfläche aufgrund von Regen, eine Schneedecke der Straßenoberfläche aufgrund von Schnee und ein Überfrieren der Straßenoberfläche aufgrund einer Verringerung einer Temperatur. Wenn sich der Straßenoberflächenzustand ändert, ändert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit und ändern sich die Fahrausgabe und das Fahrmuster. In diesem Fall ändert sich die Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 und ändert sich das Verhalten des SOC. Die Änderung des Straßenoberflächenzustandes ist in dem SOC-Abweichungsfaktor enthalten. In diesem Fall ist der SOC-Abweichungsfaktor die Umgebungsänderung, die vorhersagt, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 109 bestimmt, dass die Änderung des Straßenoberflächenzustandes nicht auftritt, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 111. In 111 speichert die Hybrid-ECU 39 die Unterstützungsentladungsmenge für die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung, die zuvor berechnet wurde.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in einem von 105 bis 109 eine positive Bestimmung vornimmt (einer von 105 bis 109: Ja), geht die Hybrid-ECU 39 über zu 110. In diesem Fall bestimmt die Hybrid-ECU 39, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht oder bestimmt, dass der SOC-Abweichungsfaktor auftritt. In 110 führt die Hybrid-ECU 39 die SOC-Vorhersage- und Entladungsmengenberechnungsroutine, die in 4 gezeigt ist, wiederholt aus, um die Vorhersage des SOC auf der geplanten Fahrtroute wiederholt auszuführen und die Entladungserhöhungssteuerung zu korrigieren.
Die SOC-Vorhersage- und Entladungsmengenberechnungsroutine, die in 4 gezeigt ist, ist eine Unterroutine der Hauptsteuerungsroutine, die in 3 gezeigt ist. Die SOC-Vorhersage- und Entladungsmengenberechnungsroutine wird in 110 ausgeführt und dient als eine SOC-Vorhersageeinheit und eine Entladungssteuerungseinheit.
Wenn die vorliegende Routine in 201 aktiviert wird, beschafft die Hybrid-ECU 39 die Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs von der Navigationseinrichtung 45. Dann geht die Hybrid- ECU 39 über zu 202 und sagt die geplante Fahrtroute basierend auf den Zielpositionsinformationen und den Verbindungen von Routen in der Fahrtrichtung von der Navigationseinrichtung 45 vorher. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die Navigationseinrichtung 45 als eine Beschaffungseinheit und eine Routenvorhersageeinheit.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 203 und sagt das Verhalten des Straßengefälles von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf den Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs und der geplanten Fahrtroute vorher. Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 204 und sagt das Verhalten der Fahrzeuggeschwindigkeit von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf den Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs, der geplanten Fahrtroute, den Grenzgeschwindigkeitsinformationen, den Verkehrsinformationen, den Wetterinformationen und den peripheren Informationen vorher. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient eine Operation in 203 als eine Straßengefällevorhersageeinheit und dient eine Operation in 204 als eine Fahrzeuggeschwindigkeitsvorhersageeinheit.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 205 und berechnet das Verhalten der Fahrausgabe von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf vorhergesagten Ergebnissen des Straßengefälles und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Hybrid-ECU 39 berechnet das Verhalten der Ladungsleistung oder Entladungsleistung, die die Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 ist, von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf dem vorhergesagten Ergebnis der Fahrausgabe. Die Hybrid-ECU 39 sagt das Verhalten des SOC von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf dem vorhergesagten Ergebnis der Ausgabe der Hochspannungsbatterie 20 voraus. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient eine Operation in 205 als die SOC-Vorhersageeinheit.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 206 und bestimmt, ob sich die Hochspannungsbatterie 20 in dem Sättigungszustand befindet, in dem die Hochspannungsbatterie 20 nicht mit der Regenerationsleistung geladen werden kann, durch Bestimmen, ob der vorhergesagte SOC die Obergrenze erreicht.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 206 bestimmt, dass sich die Hochspannungsbatterie 20 nicht in dem Sättigungszustand befindet, das heißt, wenn die Hybrid-ECU 39 in 206 bestimmt, dass der vorhergesagte SOC die Obergrenze nicht erreicht, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 207. In 207 führt die Hybrid-ECU 39 die Kraftstoffverbrauchsmaximierungs-Ladungs- oder -Entladungs-Mengeneinstellung aus (die gleiche Operation wie in 113, der in 3 gezeigt ist).
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 206 bestimmt, dass sich die Hochspannungsbatterie 20 in dem Sättigungszustand befindet, das heißt, wenn die Hybrid-ECU 39 in 206 bestimmt, dass der vorhergesagte SOC die Obergrenze erreicht, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 208. In 208 bestimmt die Hybrid-ECU 39, ob die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, zum Beispiel durch Bestimmen, ob die Periode, in der sich die Fahrausgabe auf der geplanten Fahrtroute in dem vorbestimmten Bereich befindet, existiert.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 208 bestimmt, dass die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 209. In 209 führt die Hybrid-ECU 39 die Antriebskraftbeschränkung zum Ausführen der EV-Entladungserhöhungssteuerung aus. In der Antriebskraftbeschränkung beschränkt die Hybrid-ECU 39 die Antriebskraft des Fahrzeugs in der Periode, in der sich die Fahrausgabe in dem vorbestimmten Bereich befindet, sodass diese kleiner oder gleich der oberen Schutzgrenze ist, die vorbestimmt ist. Alternativ verringert die Hybrid-ECU 39 die Antriebskraft des Fahrzeugs durch Verringern der Korrekturmenge in der Periode, in der sich die Fahrausgabe in dem vorbestimmten Bereich befindet. Somit erhöht sich die Periode, in der sich die Antriebskraft des Fahrzeugs in der EV-Fahrregion befindet.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 210 und verringert die Sollfahrzeuggeschwindigkeit oder die Obergrenzfahrzeuggeschwindigkeit gemäß der Antriebskraft nach der Antriebskraftbeschränkung in der Periode, in der sich die Fahrausgabe in dem vorbestimmten Bereich befindet. Da die Hybrid-ECU 39 die Maschine 11 und die MG 12, 13 unter Verwendung der Sollfahrzeuggeschwindigkeit oder der Obergrenzfahrzeuggeschwindigkeit steuert, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert und die Gelegenheit der EV-Fahrt erhöht. Dann führt die Hybrid-ECU 39 die EV-Entladungserhöhungssteuerung aus, um die Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 zu erhöhen. Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 211.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 208 bestimmt, dass die EV-Entladungserhöhungssteuerung nicht ausgeführt werden kann, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 211, ohne die Operationen in 209 und 210 auszuführen.
In 211 führt die Hybrid-ECU 39 eine Unterstützungsentladungsmengenberechnungsroutine, die in 5 gezeigt ist, aus und berechnet die Unterstützungsentladungsmenge für die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung nach Bedarf. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dienen die Operationen in 206 bis 211 als die Entladungssteuerungseinheit. In der in 5 gezeigten Unterstützungsentladungsmengenberechnungsroutine berechnet die Hybrid-ECU 39 in 301 die vorhergesagte SOC-Überschreitungsmenge. In diesem Fall, wie in (a) von 9 gezeigt ist, berechnet die Hybrid-ECU 39 ein Verhalten der vorhergesagten SOC-Überschreitungsmenge von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf dem Verhalten des vorhergesagten SOC von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 302 und berechnet die Erhöhungsmenge der EV-Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird. In diesem Fall berechnet zum Beispiel die Hybrid-ECU 39 das Verhalten der Erhöhungsmenge der EV-Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird, von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf der Differenz zwischen der EV-Entladungsmenge, wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt wird, und der EV-Entladungsmenge, wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 303 und bestimmt, ob die erforderliche Entladungserhöhungsmenge durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung sichergestellt werden kann, zum Beispiel durch Bestimmen, ob die Erhöhungsmenge der EV-Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird, auf der geplanten Fahrtroute größer oder gleich der vorhergesagten SOC-Überschreitungsmenge ist.
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 303 bestimmt, dass die erforderliche Entladungserhöhungsmenge durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung sichergestellt werden kann, geht die Hybrid-ECU 39 über zu 304, verhindert die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung und führt die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung nicht aus. Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 305 und führt die Kraftstoffverbrauchsmaximierungs-Ladungs- oder -Entladungs-Mengeneinstellung aus (die gleiche Operation wie in 113, die in 3 gezeigt ist).
Wenn die Hybrid-ECU 39 in 303 bestimmt, dass die erforderliche Entladungserhöhungsmenge nur durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung nicht sichergestellt werden kann, korrigiert die Hybrid-ECU 39 eine nicht ausreichende Menge relativ zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge durch die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird.
In 306, wie in (a) von 9 gezeigt ist, berechnet die Hybrid-ECU 39 die Entladungsmenge, die relativ zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge nicht ausreichend ist (das heißt, ein Wert äquivalent zu der vorhergesagten SOC-Überschreitungsmenge, in der EV-Entladungserhöhungssteuerung). In diesem Fall berechnet die Hybrid-ECU 39 zum Beispiel das Verhalten der Entladungsmenge, die relativ zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge nicht ausreichend ist, von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute durch Berechnen einer Differenz zwischen der vorhergesagten SOC-Überschreitungsmenge und der Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird, von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 307 und berechnet eine vorhergesagte Maschinenoperationszeit. In diesem Fall, wie in (b) von 9 gezeigt ist, berechnet die Hybrid-ECU 39 ein Verhalten der vorhergesagten Maschinenoperationszeit von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf einem Verhalten eines vorhergesagten Maschinenoperationszustandes von der momentanen Position zu der vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute.
Dann geht die Hybrid-ECU 39 über zu 308 und berechnet die Unterstützungsentladungsmenge. In diesem Fall, wie in (c) von 9 gezeigt ist, berechnet die Hybrid-ECU 39 die Erhöhungsmengen der Unterstützungsentladungsmengen durch Teilen der Entladungsmenge, die unzureichend ist, durch die vorhergesagte Maschinenoperationszeit für jede Entfernung auf der geplanten Fahrtroute und stellt den Maximalwert der Unterstützungsentladungsmengen als eine finale Erhöhungsmenge der Unterstützungsentladungsmenge ein. Die Hybrid-ECU 39 berechnet die Unterstützungsentladungsmenge für die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung auf der geplanten Fahrtroute, um die Erhöhungsmenge der Unterstützungsentladungsmenge relativ zu der gewöhnlichen Unterstützungsentladungsmenge auf der geplanten Fahrtroute zu erhöhen. Die Hybrid-ECU 39 führt die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung durch, um die Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 in der Unterstützungsfahrt zu erhöhen, durch Steuern der Maschine 11 und der MG 12, 13, um die Unterstützungsentladungsmenge zu erreichen.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in der vorstehenden Beschreibung, sagt die Hybrid-ECU 39 den SOC auf der geplanten Fahrtroute des Fahrzeugs basierend auf dem vorhergesagten Ergebnis des Straßengefälles und der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der geplanten Fahrtroute vorher. Wenn die Hybrid-ECU 39 bestimmt, dass die Hochspannungsbatterie 20 sich in dem Sättigungszustand befindet, basierend auf dem vorhergesagten SOC, führt die Hybrid-ECU 39 im Voraus die Entladungserhöhungssteuerung aus, um die Entladungsmenge der Hochspannungsbatterie 20 zu erhöhen, um zu verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 in den Sättigungszustand kommt, basierend auf dem vorhergesagten SOC. Somit kann die Hybrid-ECU 39 verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 in den Sättigungszustand kommt, kann die Regenerationsleistung effektiv nutzen und kann den Kraftstoffverbrauch verbessern.
Weiterhin umfasst die Entladungserhöhungssteuerung die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung und die EV-Entladungserhöhungssteuerung. Die Entladungssteuerungseinheit umfasst eine erste Betriebsart zum Ausführen der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung und eine zweite Betriebsart zum Ausführen der EV-Entladungserhöhungssteuerung. Wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, wird die EV-Entladungserhöhungssteuerung mit einer Priorität relativ zu der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausgeführt. Somit kann die Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird, erhöht werden, und kann die Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird, verringert werden. Somit kann eine Gelegenheit, dass die Maschine 11 in der Unterstützungsfahrt in einer Region arbeitet, in der die Effizienz der Maschine 11 niedrig ist, unterdrückt werden, und kann der Kraftstoffverbrauch effektiv verbessert werden.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn die erforderliche Entladungserhöhungsmenge, die die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge ist, die notwendig ist, um zu verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 in den Sättigungszustand kommt, durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung sichergestellt werden kann, wird die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung nicht ausgeführt. Wenn die erforderliche Entladungserhöhungsmenge nicht durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung sichergestellt werden kann, wird die nicht ausreichende Menge relativ zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge durch die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird, korrigiert. In diesem Fall ist die nicht ausreichende Menge die Differenz zwischen der erforderlichen Ladungserhöhungsmenge und der Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird. Als ein Ergebnis wird die EV-Entladungserhöhungssteuerung mit Priorität relativ zu der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausgeführt. Somit kann die erforderliche Entladungserhöhungsmenge sichergestellt werden, kann die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungsoperation verursacht wird, so groß wie möglich erhöht werden, und kann die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird, so klein wie möglich verringert werden. Dann kann der Kraftstoffverbrauch effektiv verbessert werden.
Weiterhin bestimmt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Hybrid-ECU 39 nach dem Start der Entladungserhöhungssteuerung, ob das Verhalten des vorhergesagten SOC relativ zu dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht oder ob der SOC-Abweichungsfaktor auftritt. Wenn die Hybrid-ECU 39 bestimmt, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht, oder bestimmt, dass der SOC-Abweichungsfaktor auftritt, führt die Hybrid-ECU 39 eine Vorhersage des SOC auf der geplanten Fahrtroute wiederholt aus und korrigiert die Entladungserhöhungssteuerung. Somit, wenn das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht, kann die Steuerung den vorhergesagten SOC durch wiederholtes Ausführen der Vorhersage des SOC korrigieren. Die Entladungserhöhungssteuerung wird basierend auf dem vorhergesagten SOC, der korrigiert ist, korrigiert. Somit kann durch Steuern des SOC durch die Entladungserhöhungssteuerung, sodass dieser kleiner ist als die Obergrenze, die korrigiert ist, verhindert werden, dass sich die Hochspannungsbatterie 20 in dem Sättigungszustand befindet. Somit kann die Hybrid-ECU 39 sicher verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 in den Sättigungszustand kommt, kann die Regenerationsleistung effektiv verwenden und kann den Kraftstoffverbrauch effektiv verbessern.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn der tatsächliche SOC kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, verhindert die Hybrid-ECU 39 die Entladung der Hochspannungsbatterie 20, treibt den MG 12 (oder die MG 12, 13) durch die Leistung der Maschine 11 drehbar an und erzeugt Leistung durch den MG 12 (oder die MG 12, 13). Dann kann ein exzessives Verringern des SOC unterdrückt werden.
Wenn die Vorhersage der geplanten Fahrtroute schwierig ist, kann der SOC nicht korrekt vorhergesagt werden. In diesem Fall, wenn die Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt wird, ist es möglich, dass der Kraftstoffverbrauch aufgrund einer Ausführung der Entladungserhöhungssteuerung basierend auf einem nicht korrekt vorhergesagten SOC verschlechtert wird.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn die Vorhersage der geplanten Fahrtroute schwierig ist, verhindert die Hybrid-ECU 39 die Entladungserhöhungssteuerung. Somit kann die Hybrid-ECU 39 verhindern, dass sich der Kraftstoffverbrauch aufgrund der Entladungserhöhungssteuerung basierend auf dem nicht korrekt vorhergesagten SOC verschlechtert.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn sich die Hochspannungsbatterie 20 verschlechtert, das heißt, wenn der Verschlechterungszustand der Hochspannungsbatterie 20 größer oder gleich einem vorbestimmten Zustand ist, verhindert die Hybrid-ECU 39 die Entladungserhöhungssteuerung. Wenn es vorzuziehen ist, dass die Ladung oder Entladung der Hochspannungsbatterie 20 nicht ausgeführt wird, während die Hochspannungsbatterie 20 merklich verschlechtert ist, verhindert die Hybrid-ECU 39 die Entladungserhöhungssteuerung. Somit kann die Hybrid-ECU 39 verhindern, dass die Hochspannungsbatterie 20 beschädigt wird.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt wird, wird die Sollfahrzeuggeschwindigkeit oder die Obergrenzfahrzeuggeschwindigkeit gemäß der Antriebskraft nach der Antriebskraftbeschränkung verringert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. Dies ist jedoch nicht beschränkend. Zum Beispiel kann die Sollfahrzeuggeschwindigkeit oder die Obergrenzfahrzeuggeschwindigkeit durch einen vorbestimmten Wert, der im Voraus eingestellt ist, verringert werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern.
Ein Verfahren, das die EV-Entladungserhöhungssteuerung mit einer Priorität relativ zu der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausführt, ist nicht auf die vorstehende Beschreibung in dem ersten Ausführungsbeispiel beschränkt und kann modifiziert werden. Zum Beispiel können die EV-Entladungserhöhungssteuerung und die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung derart ausgeführt werden, dass die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung verursacht wird, größer ist als die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird.
Wenn die nicht ausreichende Menge relativ zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge durch die Erhöhungsmenge der Entladungsmenge, die durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung verursacht wird, korrigiert wird, kann die Unterstützungsentladungsmenge wie folgt berechnet werden. Die Unterstützungsentladungsmenge wird gemäß der Fahrausgabe des Fahrzeugs durch Bezugnahme auf eine Übersicht der Unterstützungsentladungsmenge, die in 10 gezeigt ist, berechnet. Gemäß der Übersicht der Unterstützungsentladungsmenge, ist die Unterstützungsentladungsmenge eingestellt, um sich gemäß einer Erhöhung der Fahrausgabe des Fahrzeugs zu erhöhen und sich gemäß einer Verringerung der Fahrausgabe des Fahrzeugs zu verringern. Somit wird die Entladungsleistung der Hochspannungsbatterie 20 durch die Unterstützungsentladung, die die Unterstützungsentladungsleistung ist, gemäß einer Erhöhung einer Fahrausgabe des Fahrzeugs erhöht und verringert die Unterstützungsentladungsleistung gemäß einer Verringerung der Fahrausgabe des Fahrzeugs. Da sich die Unterstützungsentladungsladung verringert, wenn die Fahrausgabe des Fahrzeugs klein ist, kann die Maschine 11 in einem Bereich arbeiten, in dem der Kraftstoffverbrauch gut ist und die Effizienz der Maschine 11 hoch ist, ohne die Ausgabe der Maschine 11 exzessiv zu verringern. Wenn die Unterstützungsentladungsleistung in einem Fall, in dem die Fahrausgabe des Fahrzeugs groß ist, erhöht wird, wird die Ausgabe der Maschine 11 erhöht und die Maschine 11 kann in einem Bereich arbeiten, in dem die Effizienz der Maschine 11 hoch ist.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
Als Nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 11 beschrieben. Die im Wesentlichen gleichen Teile und die Komponenten wie in dem ersten Ausführungsbeispiel sind durch die gleichen Bezugszeichen angegeben und die gleiche Beschreibung wird weggelassen oder vereinfacht. Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels, die von dem ersten Ausführungsbeispiel verschieden sind, werden beschrieben.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie in 11 gezeigt ist, sind die Maschine 11 und ein MG 12 an dem Fahrzeug als die Leistungsquellen des Fahrzeugs angebracht. Die Leistung der Ausgabewelle der Maschine 11 wird an das Getriebe 14 durch den MG 12 übertragen. Die vorliegende Offenbarung kann auf ein Hybridfahrzeug mit der vorstehenden Konfiguration angewendet werden.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel befindet sich keine Kupplung in dem Leistungsübertragungskanal von der Maschine 11 zu dem Getriebe 14. Jedoch ist dies nicht beschränkend. Zum Beispiel kann sich eine Kupplung zwischen der Maschine 11 und dem MG 12 befinden oder kann sich eine Kupplung zwischen dem MG 12 und dem Getriebe 14 befinden. Alternativ kann eine Kupplung in dem Getriebe 14 eingebettet sein. Weiterhin kann das Getriebe 14 weggelassen werden.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
Als Nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 12 beschrieben. Die im Wesentlichen gleichen Teile und die Komponenten wie in dem ersten Ausführungsbeispiel sind mit gleichen Bezugszeichen angegeben und eine gleiche Beschreibung wird weggelassen oder vereinfacht. Merkmale des dritten Ausführungsbeispiels, die von dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, werden beschrieben.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wie in 12 gezeigt ist, sind die Maschine 11 und die MG 12, 13 an dem Fahrzeug als die Leistungsquellen des Fahrzeugs angebracht. Die Ausgabewelle der Maschine 11, eine Rotationswelle des ersten MG 12 und eine Rotationswelle des zweiten MG 13 sind miteinander durch einen Planetengetriebemechanismus 53, der ein Leistungsteilungsmechanismus ist, verbunden. Die Rotationswelle des zweiten MG 13 ist mit einer Antriebswelle 54 verbunden. Der erste MG 12 und der zweite MG 13 übertragen entsprechend eine Leistung zu der Hochspannungsbatterie 20 über einen ersten Inverter 19A und einen zweiten Inverter 19B. Die vorliegende Offenbarung kann auf ein Hybridfahrzeug mit der vorstehenden Konfiguration angewendet werden.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die in 1, 11 und 12 gezeigten Hybridfahrzeuge beschränkt. Die vorliegende Offenbarung kann auf ein Hybridfahrzeug mit anderen Konfigurationen angewendet werden, bei dem eine Maschine und ein MG an dem Fahrzeug als Leistungsquellen des Fahrzeugs angebracht sind.
Eine Bestimmung, ob das Verhalten des vorhergesagten SOC von dem Verhalten des tatsächlichen SOC abweicht, ist nicht auf die vorstehende Beschreibung beschränkt und kann modifiziert werden. Zum Beispiel kann bestimmt werden, dass das Verhalten des vorhergesagten SOC relativ zu dem tatsächlichen SOC abweicht, wenn eine Differenz größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. In diesem Fall ist die Differenz eine Differenz zwischen (i) dem vorhergesagten SOC zu dem momentanen Zeitpunkt, wenn die Entladungserhöhungssteuerung nicht ausgeführt wird, und (ii) dem SOC. Der SOC wird durch Addieren der Entladungsmengenerhöhungsmenge in der Entladungserhöhungssteuerung von dem Vorhersagezeitpunkt des vorhergesagten SOC zu dem momentanen Zeitpunkt zu dem tatsächlichen SOC an der momentanen Position erhalten.
Gemäß den vorstehenden Ausführungsbeispielen bestimmt die Hybrid-ECU 39, ob der SOC-Abweichungsfaktor auftritt. Der SOC-Abweichungsfaktor umfasst die Änderung der Fahrtroute, die Änderung des Operationszustandes der Hilfsmaschine, die Änderung der Windgeschwindigkeit, die Änderung der Windrichtung und die Änderung des Straßenoberflächenzustandes. Dies ist nicht beschränkend. Der SOC-Abweichungsfaktor kann eine Fahrzeugsteuerung oder eine Umgebungsänderung umfassen. Die Fahrzeugsteuerung umfasst einen Fahrzeugstopp, der nicht vorhergesagt ist, oder eine plötzliche Beschleunigung oder eine plötzliche Verlangsamung. Die Umgebungsänderung umfasst eine Änderung einer Temperatur oder eine Änderung eines Drucks. Mit anderen Worten kann die Hybrid-ECU 39 bestimmen, ob der Fahrzeugstopp, die plötzliche Beschleunigung, die plötzliche Verlangsamung, die Änderung der Temperatur oder die Änderung des Drucks auftritt.
Die Hybrid-ECU 39 kann zumindest eine einer Betriebsart, die eine Leistung durch drehbares Antreiben des MG durch die Leistung der Maschine erzeugt, während die Entladung der Hochspannungsbatterie verhindert wird, wenn der tatsächliche SOC kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, einer Betriebsart, die die Entladungserhöhungssteuerung verhindert, wenn die Vorhersage der geplanten Fahrtroute schwierig ist, oder einer Betriebsart, die die Entladungserhöhungssteuerung verhindert, wenn der Verschlechterungszustand der Batterie größer oder gleich dem vorbestimmten Zustand ist, aufheben.
Gemäß den vorstehenden Ausführungsbeispielen führt die Hybrid-ECU 39 die in 3 bis 5 gezeigten Routinen aus. Jedoch ist dies nicht beschränkend. Eine andere ECU als die Hybrid-ECU 39, wie etwa die Maschinen-ECU 40, die MG-ECU 42 oder sowohl die Maschinen-ECU 40 als auch die MG-ECU 42, kann diese Routinen ausführen. Alternativ können die Hybrid-ECU 39 und eine andere ECU als die Hybrid-ECU 39 diese Routinen ausführen.
Zumindest ein Teil der Betriebsarten, die durch die ECU ausgeführt werden, kann durch Hardware inklusive einer oder mehrerer integrierter Schaltungen (IC) konfiguriert sein.
Die vorliegende Offenbarung wurde mit Bezug auf die Beispiele beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Beispiele oder Strukturen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene Modifikationsbeispiele und Modifikationen innerhalb des gleichen Bereichs. Zusätzlich, während die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, die bevorzugt sind, beschrieben wurden, sind andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einzelnes Element umfassen, ebenso innerhalb des Geistes und Umfangs der vorliegenden Offenbarung enthalten.
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 2015 [0001]
JP 238987 [0001]
JP 2002171603 A [0006]

Claims

Steuerung für ein Fahrzeug mit einer Maschine (11) und einem Motorgenerator (12 und 13) als Leistungsquellen des Fahrzeugs und einer Batterie (20), die eine Leistung mit dem Motorgenerator überträgt, wobei die Steuerung die Batterie mit einer Regenerationsleistung lädt, die eine Leistung ist, die durch den Motorgenerator regeneriert wird, wenn das Fahrzeug verlangsamt wird, wobei die Steuerung aufweist: eine SOC-Vorhersageeinheit (39, 50 und 205), um einen SOC, der eine verbleibende Kapazität der Batterie angibt, auf einer geplanten Fahrtroute des Fahrzeugs basierend auf einem Vorhersageergebnis eines Straßengefälles und einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der geplanten Fahrtroute vorherzusagen; und eine Entladungssteuerungseinheit (39, 52 und 206 bis 211), um eine Entladungserhöhungssteuerung auszuführen, um im Voraus eine Entladungsmenge der Batterie zu erhöhen, um zu verhindern, dass die Batterie in einen Sättigungszustand kommt, basierend auf dem SOC, der durch die SOC-Vorhersageeinheit vorhergesagt wird, wenn die Entladungssteuerungseinheit bestimmt, dass die Batterie in den Sättigungszustand kommt, in dem die Batterie nicht mit der Regenerationsleistung geladen werden kann, wobei die Entladungssteuerungseinheit aufweist eine erste Betriebsart zum Ausführen einer Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung als die Entladungserhöhungssteuerung zum Erhöhen der Entladungsmenge der Batterie in einer Unterstützungsfahrt, in der das Fahrzeug durch sowohl eine Leistung der Maschine als auch eine Leistung des Motorgenerators fährt, und eine zweite Betriebsart zum Ausführen einer EV-Entladungserhöhungssteuerung als die Entladungserhöhungssteuerung zum Erhöhen der Entladungsmenge der Batterie durch Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit und durch Erhöhen einer Gelegenheit einer EV-Fahrt, in der das Fahrzeug nur durch eine Leistung des Motorgenerators fährt, und wenn die EV-Entladungserhöhungssteuerung ausgeführt werden kann, die Entladungssteuerungseinheit die EV-Entladungserhöhungssteuerung mit einer Priorität relativ zu der Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung ausführt.
Steuerung für das Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Entladungssteuerungseinheit die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung nicht ausführt, wenn eine erforderliche Entladungserhöhungsmenge, die eine Erhöhungsmenge einer Entladungsmenge ist, die notwendig ist, um zu verhindern, dass die Batterie in den Sättigungszustand kommt, durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung nicht sichergestellt werden kann.
Steuerung für das Fahrzeug gemäß Anspruch 2, wobei die Entladungssteuerungseinheit eine nicht ausreichende Menge relativ zu der erforderlichen Entladungserhöhungsmenge durch die Unterstützungsentladungserhöhungssteuerung korrigiert, wenn die erforderliche Entladungserhöhungssteuerung nicht durch die EV-Entladungserhöhungssteuerung sichergestellt werden kann.
Steuerung für das Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit: einer Straßengefällevorhersageeinheit (39, 46 und 203) zum Vorhersagen eines Verhaltens des Straßengefälles von einer momentanen Position zu einer vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf Positionsinformationen eines eigenen Fahrzeugs und der geplanten Fahrtroute.
Steuerung für das Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin mit: einer Fahrzeuggeschwindigkeitsvorhersageeinheit (39, 47 und 204) zum Vorhersagen eines Verhaltens der Fahrzeuggeschwindigkeit von einer momentanen Position zu einer vorbestimmten Zielposition auf der geplanten Fahrtroute basierend auf Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs, der geplanten Fahrtroute, einer Grenzgeschwindigkeitsinformation, einer Verkehrsinformation, einer Wetterinformation und einer peripheren Information.