DE19906601A1 - Antriebssteuerungssystem für Hybridfahrzeuge - Google Patents
Antriebssteuerungssystem für HybridfahrzeugeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System
zum Steuern einer Antriebskraft in einem Hybridfahrzeug,
das mit einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung,
wie beispielsweise einem Benzinmotor oder einem Dieselmo
tor, und einem Elektromotor, wie beispielsweise einem Mo
tor/Generator, zum Abgeben bzw. Ausgeben eines Drehmoments,
wenn er durch eine elektrische Energie angetrieben wird,
als dessen Antriebsmaschine versehen ist.
Das Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, das unter dem Ge
sichtspunkt entwickelt worden ist, die Brennstoffwirt
schaftlichkeit bzw. den Brennstoffeinsatz ("fuel economy")
zu verbessern und die Abgase zu reduzieren, und hat eine
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, einen Elektro
motor und einen Energiegenerator, die auf diesem bzw. an
diesem montiert sind. Beim Laufbetrieb bzw. beim Fahren
wird das Hybridfahrzeug ferner derart gesteuert, daß ein
Antriebsmodus (oder ein Laufbetriebsmodus) ausgewählt wird,
bei dem der Brennstoffverbrauch minimiert wird.
Obwohl der Brennstoff naturgemäß verbraucht wird, wenn
das Fahrzeug mit der Brennkraftmaschine mit innerer Ver
brennung läuft, wird die elektrische Energie, die durch den
Energiegenerator während des Laufbetriebs der Brennkraftma
schine mit innerer Verbrennung erzeugt worden ist, ver
braucht, wenn das Fahrzeug mit dem Elektromotor läuft. Nach
alledem, wird Brennstoff indirekt sogar verbraucht, wenn
das Fahrzeug mit dem Elektromotor läuft. Anders ausge
drückt, kann der Effekt, den Brennstoffeinsatz zu verbes
sern, sich abhängig von den Situationen unterscheiden, so
gar wenn das Fahrzeug mit dem Elektromotor läuft.
Wenn eine hohe Antriebskraft bei niedriger Fahrzeugge
schwindigkeit verlangt bzw. gefordert wird, steigt der
Brennstoffverbrauch in der Brennkraftmaschine mit innerer
Verbrennung an, wobei eine Verschlechterung sowohl bezüg
lich des Brennstoffeinsatzes als auch bezüglich der Abgase
eintritt. Ähnliche Situationen treten auf, sogar während
das Fahrzeug läuft, nämlich zu einem Zeitpunkt der Be
schleunigung, wenn der Grad der Gaspedalstellung bzw. der
Gaspedalöffnung groß ist. Im allgemeinen läuft im Stand der
Technik deshalb bei einem Start oder bei einer Beschleuni
gung das Fahrzeug entweder mit dem Elektromotor oder durch
Hinzufügen des Drehmoments des Elektromotors zu dem Drehmo
ment der Brennkraftmaschine mit innere Verbrennung. Wenn
das Fahrzeug bei einer konstanten oder höheren Geschwindig
keit läuft, ist nur die Brennkraftmaschine mit innerer Ver
brennung in Betrieb. Gleichzeitig damit wird die elektri
sche Energie bei einem niedrigen SOC (d. h., Ladezustand:
Ladezustand in einer Batterie) erzeugt, um die Batterie
durch die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zu la
den bzw. aufzuladen.
In den vergangenen Jahren ist auf der anderen Seite ein
System zum Auswählen einer Antriebskraftquelle entwickelt
worden, die den besten Brennstoffeinsatz beim Erzeugen ei
ner erwünschten bzw. geforderten Antriebskraft erlaubt, wo
bei das System unter dem Gesichtspunkt des oben erwähnten
Konzepts steht, bei dem der Laufbetriebsmodus nur abhängig
von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalöffnung
verändert wird. Dieses System ist in der offengelegten ja
panischen Patentanmeldung mit der Nummer 9-98516 (JPA 9-98516)
offenbart.
Das offenbarte System geht davon aus, daß eine Laufbe
triebsart bzw. ein Laufbetriebsmodus zum Optimieren des
Brennstoffverbrauchs ausgewählt wird, indem die Antriebsef
fizienz und die Energieerzeugungseffizienz berücksichtigt
werden, wenn der Brennstoffverbrauch zu einer Zeit, während
das Fahrzeug durch Erzeugen der geforderten Antriebskraft
in der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung läuft,
und der Brennstoffverbrauch, der zum Erzeugen von elektri
scher Energie notwendig ist, bestimmt werden sollen und in
dem eine Effizienz zu der Zeit berücksichtigt wird, wenn
das Fahrzeug mit dem Elektromotor läuft. Wenn viel regene
rative Energie bei einer Verzögerung erzeugt wird, wird
ferner das Laufbetriebsgebiet bzw. der Betriebsbereich mit
dem Elektromotor ausgeweitet.
Das System, das in der offengelegten Patentanmeldung
offenbart ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Effizi
enz, wie beispielsweise die Antriebseffizienz oder die La
deeffizienz, berücksichtigt wird, wenn entweder die Brenn
kraftmaschine mit innerer Verbrennung oder der Elektromotor
als eine Antriebskraftquelle ausgewählt werden soll, um den
Brennstoffverbrauch zum Erzeugen der erforderlichen An
triebskraft zu minimieren. Es kann in die Steuerung einge
bracht werden, daß jene Effizienzen nicht notwendiger Weise
konstant sind, sondern gemäß dem Laufbetriebszustand bzw.
Betriebszustand des Fahrzeugs oder dem Ladezustand der Bat
terievorrichtung verschieden sind. Dies macht es möglich,
eine Verbesserung bezüglich des Brennstoffverbrauchs und
der Abgase weiter zu verbessern.
Hier unterscheidet sich bzw. variiert die Effizienz,
wie beispielsweise die Antriebseffizienz oder die Ladeeffi
zienz, die mit der Änderung der Antriebskraftquelle verbun
den ist, abhängig von dem Zustand des Fahrzeugs, wie es in
der oben dargestellten offengelegten Patentanmeldung be
schrieben worden ist. Bei dem Hybridfahrzeug, bei dem der
Ladevorgang durchgeführt wird, während es läuft, kann der
Brennstoffverbrauch, der zum Laden notwendig ist, oder der
Brennstoffverbrauch pro Einheit der elektrischen Energie,
die schon reserviert bzw. gespeichert worden ist, unter
schiedlich sein bzw. variieren. Genauer gesagt, kann es
Fälle beim Laden geben, die einen höheren oder einen nied
rigeren Brennstoffverbrauch benötigen.
Bei der Erfindung, die in der offengelegten Patent
anmeldung offenbart ist, werden der Brennstoffbetrag, der
zum Erzeugen der geforderten Antriebskraft zu verbrauchen
ist, und der Brennstoffbetrag, der dazu zu verbrauchen ist,
um zu erreichen, daß die elektrische Energie die Antriebs
kraft erzeugt, verglichen, um die Laufbetriebsart auszuwäh
len, d. h., die Antriebskraftquelle mit geringerem Brenn
stoffverbrauch. Die Offenbarung versagt jedoch darin, zu
berücksichtigen, wieviel Brennstoff für die gespeicherte
elektrische Energie verbraucht worden ist. Genauer gesagt,
werden die elektrischen Energien, die durch Verbrauchen von
mehr oder weniger Brennstoff bzw. Brennstoffen gespeichert
worden sind, gleichwertig behandelt, so daß keine Berück
sichtigung bezüglich des sogenannten "Einheitspreises" der
gespeicherten elektrischen Energie (d. h., des Brennstoff
verbrauchs pro Einheit der gespeicherten elektrischen Ener
gie) erfolgt. Dies kann zu einem Verbrauch von elektrischer
Energie mit einem hohen Einheitspreis führen, wodurch Si
tuationen, wie beispielsweise eine Verringerung bezüglich
des Effektes der Verbesserung des Brennstoffeinsatzes be
wirkt werden.
Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, ein Antriebs
steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen,
das in der Lage ist, den Brennstoffeinsatz bezüglich der
Gesamtheit des Fahrzeugs weiter zu verbessern, indem der
Brennstoffeinsatz einer schon gespeicherten elektrischen
Energie ausgewertet wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran
sprüchen ausgeführt.
Um die Aufgabe zu erfüllen, ist das Antriebssteuerungs
system der Erfindung derart konstruiert bzw. ausgelegt, daß
der Brennstoffeinsatz bzw. die Brennstoffwirtschaftlichkeit
für die elektrische Energie, die in der Batterievorrichtung
reserviert bzw. gespeichert wird, derart bestimmt wird, daß
der Brennstoffeinsatz zum Laufbetrieb unter Verwendung der
elektrischen Energie und der Brennstoffeinsatz zum Lauf
betrieb unter Verwendung der Brennkraftmaschine mit innerer
Verbrennung verglichen werden, so daß entweder der Laufbe
trieb durch den Elektromotor oder der Laufbetrieb durch die
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung auf der Grund
lage des Vergleichsergebnisses der beiden Brennstoffeinsät
ze ausgewählt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird genauer gesagt
ein Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug bereit
gestellt, das einen Laufbetrieb unter Verwendung einer An
triebskraft, die durch Verbrennen von Brennstoff in der
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung erzeugt wird,
und einen Laufbetrieb unter Verwendung einer Antriebskraft,
die durch elektrische Energie von einem Elektromotor er
zeugt wird, auswählen kann, und das die elektrische Energie
in einer Batterievorrichtung erzeugen und reservieren bzw.
speichern kann, wobei das Systems aufweist: eine erste Aus
wertungseinrichtung zum Auswerten des Brennstoffverbrauchs
in dem Fall der Annahme, daß der Laufbetrieb mit einer er
forderten Leistung bzw. Kraft unter Verwendung der elektri
schen Energie, die in der Batterievorrichtung gespeichert
bzw. reserviert ist, durchgeführt wird, während der Brenn
stoffverbrauch zu einer Zeit, wenn die Batterievorrichtung
mit der elektrischen Energie geladen bzw. aufgeladen wird,
mit einbezogen bzw. berücksichtigt wird; eine zweite Aus
wertungseinrichtung zum Auswerten des Brennstoffverbrauchs
in dem Fall der Annahme, daß der Laufbetrieb mit der gefor
derten Leistung bzw. Kraft durch die Antriebskraft, die
durch Verbrennen des Brennstoffs in der Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung erzeugt wird, durchgeführt wird;
und eine Antriebskraftauswahleinrichtung zum Auswählen ent
weder des Laufbetriebs unter Verwendung des Elektromotors
oder des Laufbetriebs unter Verwendung der Brennkraftma
schine mit innerer Verbrennung auf der Grundlage der Aus
wertungsergebnisse der ersten Auswertungseinrichtung und
der zweiten Auswertungseinrichtung.
Über dies kann das Antriebssteuerungssystem der Erfin
dung ferner eine Einrichtung zum Berechnen des Brennstoff
verbrauchs zu der Zeit aufweisen, wenn die Batterievorrich
tung mit der elektrischen Energie geladen bzw. aufgeladen
wird, wobei dies auf der Grundlage einer Differenz zwischen
dem Brennstoffverbrauch bei einem Laufbetriebspunkt der
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, wenn der Lade
betrieb bzw. Ladevorgang durchgeführt wird, und dem Brenn
stoffverbrauch bei einem Laufbetriebspunkt der Brennkraft
maschine mit innerer Verbrennung, wenn es angenommen wird,
daß der Ladebetrieb nicht durchgeführt wird, geschieht.
Bei der vorliegenden Erfindung wird deshalb die in dem
Laufbetrieb unter Verwendung der elektrischen Energie zu
verbrauchende Energie unter Einbeziehung des Brennstoffbe
trags, der tatsächlich zum Erzeugen der elektrischen Ener
gie verbraucht wird, ausgewertet und das Fahrzeug wird mit
dem Elektromotor betrieben, wenn der Laufbetrieb durch die
elektrische Energie effizienter bezüglich des Brennstoff
einsatzes ist als der Laufbetrieb durch die Brennkraftma
schine mit innerer Verbrennung. Als Folge davon wird nicht
nur der Brennstoffeinsatz in dem Fall, bei dem die elektri
sche Energie verbraucht wird, sondern auch der Brennstoff
einsatz der Laufbetriebszeit unter Verwendung des Elektro
motors, wobei der Brennstoffeinsatz zu der Zeit eines La
dens bzw. Aufladens der elektrischen Energie berücksichtigt
wird, ausgewertet. Somit kann der Vergleich zwischen den
Brennstoffeinsätzen zwischen dem Laufbetrieb durch den
Elektromotor und dem Laufbetrieb durch die Brennkraftma
schine mit innerer Verbrennung genau bzw. exakt durchge
führt werden, um den Brennstoffeinsatz weiter zu verbes
sern, indem die Antriebskraftquelle auf der Grundlage des
Auswertungsergebnisses ausgewählt wird.
Gemäß der Erfindung wird ferner, wenn die Antriebskraft
der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung für den La
debetrieb verwendet wird, der Brennstoffeinsatz für den La
debetrieb durch Hinzufügen der Verbesserung bezüglich des
Brennstoffeinsatzes berechnet, was durchgeführt wird, indem
die Last bzw. die Belastung für das Laden zu der Last bzw.
Belastung an der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung
hinzugefügt wird. Anders ausgedrückt, wird der Laufbe
triebspunkt der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung
zu einer Seite höherer Effizienz hin verschoben, indem die
Last beim Laden zu der Last im Laufbetrieb hinzugefügt
wird. Da der Brennstoffeinsatz unter Berücksichtigung der
Änderung bezüglich der Effizienz ausgewertet wird, ist es
gemäß der Erfindung möglich, die Genauigkeit bezüglich der
Brennstoffeinsatzauswertung zu der Ladezeit und den Brenn
stoffeinsatz des gesamten Fahrzeugs zu verbessern.
Die oben dargestellten und weitere Vorteile, sowie neue
Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden detail
lierten Beschreibung ersichtlich, wenn die Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gelesen wird. Es
sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zeich
nung nur zum Zweck der Veranschaulichung dient und nicht
eine Definition der Einschränkungen davon sein soll.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines
Steuerungsbeispiels gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel eines
Hybridantriebssystems schematisch darstellt, auf das die
Erfindung angewendet wird;
Fig. 3 eine Tabelle, die die Laufmodi bzw. Laufbe
triebsmodi aufführt, die durch das Hybridantriebssystem
eingestellt werden können;
Fig. 4 ein Diagramm, das einen Laufbetriebspunkt
(oder Antriebspunkt) zu einer Laufbetriebszeit und einen
Laufbetriebspunkt (oder Ladepunkt) zusätzlich beim Laden
veranschaulicht;
Fig. 5 ein Diagramm, das einen Elektromotorlaufbe
triebsbereich veranschaulicht, der unter Berücksichtigung
der Differenz bezüglich eines Brennstoffeinsatzes zwischen
dem Fall eines Laufbetriebs und dem Fall eines zusätzlichen
Ladebetriebs eingestellt wird;
Fig. 6 ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer
Routine zum Berechnen einer geforderten Kraft eines Fahr
zeugs darstellt;
Fig. 7 ein Diagramm, das ein Beispiel einer grund
legenden Darstellung zum Bestimmen einer Kraft, die von ei
nem Fahrer gefordert wird, veranschaulicht;
Fig. 8 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Dar
stellung zum Korrigieren der vom Fahrer geforderten Kraft
auf der Grundlage eines Straßengradienten veranschaulicht;
Fig. 9 ein Flußdiagramm, das ein weiteres Beispiel
der Steuerroutine zum Auswählen der Laufbetriebsmodi bzw.
Betriebsmodi darstellt;
Fig. 10 ein Diagramm zum Erläutern eines Laufbe
triebspunkts der Brennkraftmaschine mit optimalem Brenn
stoffeinsatz;
Fig. 11 ein Diagramm zum Erläutern eines Laufbe
triebspunktes des Elektromotors bei optimaler Effizienz;
Fig. 12 ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer
Routine zum Einstellen/Steuern von Laufbetriebspunkten in
den Fällen darstellt, bei denen ein Bedarf zum Laden be
steht und bei denen ein Bedarf für eine plötzliche Be
schleunigung besteht;
Fig. 13 ein Diagramm, das einen Brennkraftmaschinen
laufbetriebspunkt zu einer Ladezeit darstellt; und
Fig. 14 ein Diagramm, das einen Brennkraftmaschinen
laufbetriebspunkt zur Zeit einer plötzlichen Beschleunigung
darstellt.
Die folgende Erfindung wird detaillierter mit Bezug auf
die beigefügte Bezeichnung beschrieben werden. Die Erfin
dung bezieht sich auf ein Antriebssteuerungssystem für ein
Hybridfahrzeug, das einen Elektromotor und eine Brennkraft
maschine mit innerer Verbrennung als seine Antriebskraft
quellen verwendet. Hier ist die Brennkraftmaschine mit in
nerer Verbrennung kurz gesagt eine Antriebskraftquelle zum
Ausgeben bzw. Abgeben einer Antriebskraft durch Verbrennen
von Brennstoff, die durch einen Benzinmotor, einen Diesel
motor oder einen Gasmotor, der einen gasförmigen Brenn
stoff, wie beispielsweise Wasserstoffgas verwendet, spezi
fiziert wird und die nicht nur durch eine sich hin und her
bewegende Maschine, sondern auch durch eine Turbinenmaschi
ne klassifiziert wird. Ferner wird die Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung in der folgenden Beschreibung durch
"Brennkraftmaschine" abgekürzt.
Auf der anderen Seite ist der Elektromotor kurz gesagt
eine Antriebskraftquelle, die elektrisch angetrieben wird,
um eine Antriebskraft abzugeben bzw. auszugeben. Der Elek
tromotor wird durch eine Vielzahl von Motoren, beispiels
weise einem Synchronmotor in der Ausgestaltung mit einem
stationären bzw. feststehenden Magnet oder einem Gleich
strommotor und ferner durch einen Elektromotor/Generator,
der durch eine externe Kraft angetrieben wird, um elektri
sche Energie bzw. elektrische Leistung zu erzeugen, spezi
fiziert. Ferner kann der Elektromotor mit einem Energiege
nerator verwendet werden. Hier wird der Elektromotor durch
den Elektromotor/Generator veranschaulicht.
Das Hybridfahrzeug, auf das die Erfindung angewendet
wird, ist von dem Typ, bei dem die Brennkraftmaschine durch
die Ausgangsleistung des Elektromotors gedreht bzw. in Dre
hung versetzt wird und durch die Zufuhr von Brennstoff an
sie gestartet wird, wenn seine Geschwindigkeit bzw. Dreh
zahl ein vorbestimmtes Niveau erreicht. Genauer gesagt sind
die Brennkraftmaschine und der Elektromotor mit einem Über
tragungsmechanismus verbunden, so daß die Brennkraftmaschi
ne durch das Ausgangsdrehmoment des Elektromotors angetrie
ben werden kann, so daß die Ausgangsdrehmomente von dem
Elektromotor und der Brennkraftmaschine synthetisiert bzw.
verbunden und durch den Übertragungsmechanismus abgegeben
werden können, und so daß das Ausgangsdrehmoment der Brenn
kraftmaschine an den Elektromotor und ein Getriebe über den
Übertragungsmechanismus verteilt werden kann. Somit kann
der Übertragungsmechanismus als ein Planetengetriebemecha
nismus konstruiert bzw. ausgelegt werden.
Fig. 2 zeigt einen Gesamtaufbau eines Antriebssteue
rungssystems in einem Hybridfahrzeug gemäß der Erfindung.
Dieses Antriebssteuerungssystem ist mit einer Brennkraftma
schine 1 und einem Elektromotor/Generator 2 als Antriebsma
schine ausgestattet. Die Brennkraftmaschine 1 ist mit einem
elektronischen Drosselventil 3 zum Vergrößern des Grades
der Drosselöffnung in Übereinstimmung mit dem Niederdrücken
des nicht dargestellten Gaspedals ausgestattet. Es ist eine
elektronische Steuerungseinheit für die elektronischen
Drossel (oder eine elektronische Drossel-ECU) 4 vorgesehen,
die hauptsächlich zum Steuern der Öffnung des elektro
nischen Drosselventil 3 dient. Diese elektronische Steue
rungseinheit 4 wird mit einem Gaspedalstellungssignal bzw.
Gaspedalöffnungssignal, das das Niederdrücken des Gaspedals
anzeigt, gespeist, das bedeutet, die Ausgangsleistung, die
für die Brennkraftmaschine 1 gefordert wird bzw. für die
Bedarf besteht (oder die Ausgangsleistung, die für das Hy
bridfahrzeug gefordert wird), um ein Drosselöffnungssignal
an das elektronische Drosselventil 3 aus zugeben, wobei das
Drosselöffnungssignal auf dem Gaspedalstellungssignal ba
siert. Hier können die charakteristischen Werte zum Bestim
men der Beziehung zwischen der Gaspedalstellung und der
Drosselöffnung entweder gemäß dem Fahrzeugzustand oder auf
grund einer manuellen Betätigung des Fahrers geändert wer
den. Es ist ferner eine elektronische Steuerungseinheit für
die Brennkraftmaschine (oder eine Brennkraftmaschinen-ECU)
5 zum Steuern der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen.
Der Elektromotor/Generator 2 weist einen bekannten Auf
bau auf, bei dem ein Ausgangsdrehmoment an einer Drehwelle
6, die mit einem Rotor einstückig ausgebildet ist, erzeugt
wird, wenn der Rotor durch Zufuhr von Energie an eine Spule
gedreht wird bzw. in Drehung versetzt wird, und bei dem ei
ne elektromotorische Kraft an der Spule erzeugt wird, indem
der Rotor durch eine äußere Kraft über die Drehwelle 6 ge
dreht wird. Eine Batterie 8 ist mit dem Elektromo
tor/Generator 2 über einen Inverter 7 verbunden. Um die
Drehung des Elektromotors/Generators 2 zu steuern, ist fer
ner eine elektronische Steuerungseinheit für den Elektromo
tor/Generator (M/G-ECU) 9 mit dem Inverter 7 verbunden.
Die Brennkraftmaschine 1 und der Elektromotor/Generator
2, die eben beschrieben worden sind, sind an einen Drehmo
ment-Verbindungs/Verteilungs-Mechanismus 10 gekoppelt. Die
ser Drehmoment-Verbindungs/Verteilungs-Mechanismus 10 ist
hauptsächlich aus einer Anordnung eines einfachen Planeten
getriebenen Mechanismus ("single-pinion-type-planetary gea
re-mechanism") und zwei Kupplungen Ci und Cd aufgebaut. Ein
Sonnenrad 12 oder ein erstes Rotationselement des Plane
tengetriebemechanismus 11 ist an die Drehwelle 6 des Elek
tromotor/Generators 2 montiert. Es wird ein Abgabeelement
bzw. Ausgangselement bereit gestellt, entweder durch einen
Träger 14 (entsprechend einem dritten Rotationselement),
der ein Planetenrad hält, das zwischen dem Sonnenrad 12 und
einem Hohlrad 13 (entsprechend einem zweiten Rotationsele
ment) angeordnet ist, oder durch ein Innenzahnrad, das kon
zentrisch mit dem Sonnenrad 12 angeordnet ist, oder durch
ein (nicht dargestelltes) Element, wie beispielsweise einer
Welle, die mit dem Träger 14 integriert ist.
Die Eingangskupplung Ci ist zwischen dem Hohlrad 13 und
einer Ausgangswelle 1A der Brennkraftmaschine 1, um die
beiden selektiv bzw. wahlweise zu koppeln, angeordnet. Fer
ner integriert bzw. verblockt die Integrationskupplung Cd
die Gesamtheit des Planetengetriebemechanismus 11, indem be
liebige zwei Rotationselemente (wie beispielsweise das Son
nenrad 12 und der Träger 14) in dem Planetengetriebemecha
nismus 11 verbunden werden. Hier sind diese Kupplungen Ci
und Cd als Reibungskupplungen ausgebildet, die hydraulische
betätigt werden sollen.
Der Träger 14 entspricht dem Abgabeelement bzw. Aus
gangselement des Drehmoment-Verbindungs/Verteilungs-Mecha
nismus 10 und ist mit einem Getriebe 15 verbunden. Dieses
Getriebe 15 ist ein Automatikgetriebe, das in der Lage ist
das Übersetzungsverhältnis elektrisch zu steuern und das
mit einer elektrischen Steuerungseinheit für das Getriebe
(T/M-ECU) 16 versehen ist. Diese elektronische Steuerungs
einheit 16 wird mit Signalen, wie beispielsweise einem
Bremssignal oder einem Schaltbereichssignal, die den Zu
stand des Fahrzeugs anzeigen, gespeist.
Die einzelnen elektronischen Steuerungseinheiten 4, 5,
9 und 16, die soweit beschrieben worden sind, sind zur Da
tenübermittlung mit einer elektronischen Hybridsteuerungs
einrichtung 17 verbunden. Diese elektronische Hybridsteue
rungseinrichtung 17 wird mit Signalen, wie beispielsweise
dem Bremssignal, das den Zustand des Fahrzeugs anzeigt, ge
speist und kommuniziert, um mit den anderen elektronischen
Steuerungseinheiten 4, 5, 9, 16 Daten zu übertragen.
Fig. 3 führt Betriebsmodi bzw. Laufbetriebsmodi auf,
die durch das Antriebssteuerungssystems, das in Fig. 2 ge
zeigt ist, eingestellt werden können. In Fig. 3 bezeichnet
das Symbol ○ den betätigten Zustand und bezeichnet das
Symbol X den gelösten Zustand. Hierbei werden die einzelnen
Laufbetriebsmodi kurz beschrieben werden. Bei diesen ist
der Elektromotor-Laufbetriebsmodus derjenige, bei dem das
Fahrzeug ausschließlich durch die Ausgangsleistung bzw. Ab
gabeenergie des Elektromotor/Generators 2 angetrieben wird.
Bei diesem Elektromotor-Laufbetriebsmodus wird die Ein
gangskupplung Ci gelöst oder teilweise betätigt, oder zeit
weise betätigt, wobei die Integrationskupplung Cd betätigt
wird. Als Folge davon ist der Planetengetriebemechanismus
11 in seiner Gesamtheit integriert bzw. verblockt, so daß
der Elektromotor/Generator 2 direkt mit dem Getriebe 15
verbunden ist, um das Elektromotordrehmoment an das Getrie
be 15 abzugeben.
Der Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus ist derje
nige, bei dem das Fahrzeug durch die Ausgangsleistung der
Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird, und bei dem die
elektrische Energie erzeugt wird, falls dies erforderlich
ist. Bei diesem Modus sind sowohl die Eingangskupplung Ci
und die Integrationskupplung Cd betätigt, um die Brenn
kraftmaschine 1 mit dem Hohlrad 13 zu verbinden und um den
Planetengetriebemechanismus 11 als Ganzes zu integrieren.
Als Folge davon wird das Ausgangsdrehmoment der Brennkraft
maschine 1 an den integrierten Planetengetriebemechanismus
11 und weiter an das Getriebe 15 übertragen. Da der Elek
tromotor/Generator 2 mit dem integrierten Planetengetriebe
mechanismus 11 verbunden ist, kann auf der anderen Seite
der Elektromotor/Generator 2 durch die Brennkraftmaschine 1
gedreht bzw. in Drehung versetzt werden, um die elektrische
Energie zu erzeugen. Da das Ausgangsdrehmoment des Elektro
motor/Generators 2 von dem Planetengetriebemechanismus 11
an das Getriebe 15 übertragen werden kann, kann das Aus
gangsdrehmoment der Brennkraftmaschine 1 und das Ausgangs
drehmoment des Elektromotors/Generators 2 synthetisiert
bzw. verbunden und ausgegeben werden.
Im folgenden wird der Hilfsmodus beschrieben werden. Da
der oben erwähnte Drehmoment-Verbindungs-/Verteilungs-
Mechanismus 10 aus dem Planetengetriebemechanismus 11 auf
gebaut ist, kann das Ausgangsdrehmoment auf verschieden Ar
ten durch den Differenzialvorgang des Planetengetriebeme
chanismus 11 verändert werden. Bei diesem Hilfsmodus wird
deshalb für den Differenzialvorgang des Planetengetriebeme
chanismus 11 die Integrationskupplung Cd gelöst, wohingegen
die Eingangskupplung Ci betätigt wird, so daß die Brenn
kraftmaschine 1 mit dem Hohlrad 13 verbunden wird. In die
sem Fall: dient der Träger 14, der mit dem Getriebe 15 ver
bunden ist, als ein Abgabeelement bzw. Ausgangselement;
dient das Hohlrad 13 als ein Eingangselement; und dient das
Sonnenrad 12 als ein Reaktionselement.
In diesem Zustand wird das Ausgangsdrehmoment bzw. Ab
gabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1 an das Hohlrad 13
übertragen, wobei der Elektromotor/Generator 2, und das
Sonnenrad 12 rückwärts gedreht werden. Dann wird der Träger
14 gestoppt oder mit einer niedrigeren Geschwindigkeit bzw.
Drehzahl als das Hohlrad 13 gedreht. Wenn der Elektromo
tor/Generator 2 rückwärts gedreht wird, um den Träger 14 in
einen gestoppten Zustand zu bringen, kann genauer gesagt
das Fahrzeug in dem gestoppten Zustand bzw. angehaltenen
Zustand gehalten werden. Wenn die Rückwärtsgeschwindigkeit
des Elektromotors/Generators 2 und des Sonnenrads 12, die
wie vorher verbunden sind, allmählich verringert wird,
dreht sich ferner der Träger 14 in der gleichen Richtung
wie die der Brennkraftmaschine 1 und seine Geschwindigkeit
steigt allmählich an. Deshalb ist das Drehmoment, das am
Träger 14 erzeugt werden soll, entweder die Summe aus dem
Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine 1 und dem Reakti
onsdrehmoment des Elektromotor/Generator 2 oder ist das
Drehmoment, das gemäß dem Übersetzungsverhältnis in dem
Planetengetriebemechanismus 11 vergrößert wird. Die Folge
davon ist, daß das Brennkraftmaschinendrehmoment durch das
Elektromotordrehmoment vergrößert wird.
Ferner ist der Neutralmodus derjenige, bei dem kein
Drehmoment an das Getriebe 15 abgegeben wird. Bei diesem
Neutralmodus werden beide, sowohl die Eingangskupplung Ci
und die Integrationskupplung Cd, gelöst. In dem Planetenge
triebemechanismus 11 dreht sich deshalb das Hohlrad 13 leer
bzw. ungenutzt, um das Drehmoment zu lösen bzw. freizuge
ben, so daß das Abgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 1
oder des Elektromotor/Generators 2 nicht an das Getriebe 15
abgegeben werden wird, sogar wenn es sich dreht. Dies
stellt den Neutralzustand dar, bei dem kein Drehmoment er
zeugt wird.
Das Hybridfahrzeug ist entwickelt worden, wobei es als
eine grundlegende Aufgabe hat, den Brennstoffeinsatz zu
verbessern und die Abgase zu reduzieren, so daß die oben
genannten einzelnen Laufbetriebsmodi gemäß der intrinsi
schen Aufgabe des Fahrzeugs gewählt bzw. ausgewählt werden.
Ferner wählt das Steuerungssystem gemäß der Erfindung den
Elektromotor-Laufbetriebsmodus und den Brennkraftmaschinen-
Laufbetriebsmodus aus, indem der verbrauchte Brennstoff zu
einer Zeit ausgewertet wird, wenn die Batterie 8 entspre
chend einer Speichervorrichtung der Erfindung geladen wird.
Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Steue
rungsroutine zum Auswählen jener Laufbetriebsmodi dar
stellt.
Zuerst wird bestimmt bzw. entschieden, ob es einen
Platz bzw. eine Möglichkeit zum Auswählen des Elektromotor-
Laufbetriebsmodus gibt, um das Fahrzeug durch den Elektro
motor/Generator 2 anzutreiben, oder nicht. Genauer gesagt,
es wird entschieden bzw. bestimmt (bei Schritt S1) ob der
Batterieladezustand geringer als ein vorbestimmtes Niveau
ist, oder nicht. Wenn der Elektromotorbetrieb aufgrund ei
nes Mangels bezüglich des Batterieladezustands nicht durch
geführt werden kann, ist die Antwort in Schritt S1 JA. In
diesem Fall wird der Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus
entschieden (bei Schritt S2). Genauer gesagt, werden sowohl
die oben genannte Eingangskupplung Ci und die Integrations
kupplung Cd betätigt, um die Brennkraftmaschine 1 in den
sogenannten "direkt gekoppelten bzw. direkt verbundenen Zu
stand" zu bringen, bei die Brennkraftmaschine 1 direkt mit
dem Elektromotor/Generator 2 und dem Getriebe 15 verbunden
ist. Deshalb wird das Fahrzeug durch die Ausgangsleistung
der Brennkraftmaschine 1 angetrieben und der Elektromo
tor/Generator 2 bzw. Motor/Generator 2 wird angetrieben, um
die elektrische Energie zu erzeugen und die Batterie 8 auf
zuladen. Bei dem Hybridfahrzeug, das oben beschrieben wor
den ist, kann die Brennkraftmaschine 1 sogar in einem
Stoppzustand des Fahrzeugs angetrieben werden, wodurch die
Batterie 8 geladen wird.
Wenn der Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus somit
ausgewählt worden ist, so daß der Ladebetrieb durch die
Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 durchgeführt
wird, wird die elektrische Energie ausgewertet. Genauer ge
sagt der Brennstoffverbrauch A zum Laden wird integriert
(bei Schritt S3) und gleichzeitig damit wird die elektri
sche Energie B (oder elektrische Leistung), die in der Bat
terie 8 reserviert bzw. gespeichert wird, integriert (bei
Schritt S4). Dann wird der Energieaufwand bzw. die Energie
kosten C bei der Ladestufe bzw. im Ladestadium auf der
Grundlage jenes Brennstoffverbrauchs A und der elektrischen
Energie B berechnet (bei Schritt 5). Kurz gesagt wird der
Brennstoffverbrauch C pro Einheit der elektrischen Energie,
die in diesem Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus geladen
worden ist, behandelt bzw. gehandhabt.
Hierbei beinhaltet der Brennkraftmaschinen-Laufbe
triebsmodus den sogenannten "Energiemodus", bei dem Fahr
zeug durch den Betrieb der Brennkraftmaschine 1 angetrieben
wird, und den Regenerationsmodus, bei dem die elektrische
Energie während einer Verzögerung durch die Trägheitsener
gie erzeugt wird, und die oben genannte elektrische Energie
B beinhaltet eine Energie, die in dem Energiemodus geladen
worden ist, und die andere, die in dem Regenerationsmodus
geladen worden ist. Wenn die Energieerzeugungszeit bei der
Regeneration lange ist, so werden deshalb der Energiever
brauch A und der Energieaufwand C für das Laden verringert.
Ferner schwankt die Antriebseffizienz abhängig von dem An
triebszustand der Brennkraftmaschine 1 und dem Steuerungs
zustand des Getriebes 15, und schwankt die Ladeeffizienz
abhängig von der bestehenden Ladung der Batterie 8, so daß
der Brennstoffverbrauch zur Ladezeit im Brennkraftmaschi
nen-Laufbetriebsmodus abhängig von dem Zustand einer Fahr
straße, den Fahreigenschaften jedes Fahrers und von der
fortlaufenden Zeit für das Laden ändert. Der Brennstoffver
brauch A und die elektrische Energie B, die soweit be
schrieben worden sind, werden vorzugsweise integriert, so
daß sich Werte ergeben, die jene Antriebseffizienz und La
deeffizienz berücksichtigen.
Wenn der Elektromotor-Laufbetrieb durchgeführt werden
kann, weil die Ladung in der Batterie 8 das vorbestimmte
Niveau übersteigt, ist auf der anderen Seite die Antwort in
Schritt S1 NEIN. Dann kann das Fahrzeug von dem Elektromo
tor angetrieben werden, so daß ein Vergleich durchgeführt
wird, um die Laufbetriebsmodi zwischen den Ergebnissen der
Auswertung des Brennstoffverbrauchs in dem Brennkraftma
schinen-Laufbetriebsmodus und dem Brennstoffverbrauch in
dem Elektromotor-Laufbetriebsmodus auszuwählen.
Zuerst wird der Brennstoffverbrauch unter der Annahme
ausgewertet, daß der Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus
in den vorherrschenden Zuständen des Fahrzeugs und der
Fahrstraße durchgeführt wird. Genauer gesagt, es wird eine
Brennstoffverbrauchsrate D berechnet (bei Schritt S6). Was
berechnet wird, ist der Betrag an Brennstoff, der zum Aus
geben einer Einheit an Energie (wie beispielsweise ein KWh)
notwendig ist. Um den Brennstoffverbrauch in dem Elektromo
tor-Laufbetriebsmodus zu berechnen, wird auf der anderen
Seite der Energieaufwand C, wie er bei Schritt S5 bestimmt
worden ist, gelesen bzw. eingelesen (bei Schritt S7). Auf
der Grundlage der Entladungseffizienz und des Energieauf
wands C in dem Fall eines Laufbetriebs mit der elektrischen
Energie bzw. elektrischen Leistung wird eine äquivalente
Brennstoffverbrauchsrate F der zu verbrauchenden elektri
schen Energie unter der Annahme des Elektromotorlaufbe
triebs berechnet. Genauer gesagt wird ein Produkt des Ener
gieaufwandes C und der Entladungseffizienz bestimmt.
Dann wird ein Vergleich (bei Schritt S9) zwischen der
Brennstoffverbrauchsrate D unter der Annahme des Brenn
kraftmaschinen-Laufbetriebs und der äquivalenten Brenn
stoffverbrauchsrate F unter der Annahme des Elektromotor
laufbetriebs durchgeführt. Genauer gesagt es wird entschie
den, ob die erstere Brennstoffverbrauchsrate D höher als
die letztere äquivalente Brennstoffverbrauchsrate F ist.
Wenn die Antwort in diesem Schritt S9 JA ist, verbraucht
der Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus mehr Brennstoff
als der Elektromotor-Laufbetriebsmodus. Deshalb wird die
Brennkraftmaschine gestoppt und der Elektromotorlaufbetrieb
wird entschieden (bei Schritt S10). Wenn die Antwort in
Schritt S9 NEIN ist, verbraucht der Elektromotor-
Laufbetriebsmodus auf der anderen Seite mehr Brennstoff als
der Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus, so daß der
Brennkraftmaschinen-Laufbetrieb entschieden wird (bei
Schritt S11).
In der in Fig. 1 gezeigten Steuerung wird deshalb der
Laufbetriebsmodus bei einer niedrigeren Brennstoffver
brauchsrate ausgewählt. In diesem Fall werden nicht nur die
Brennstoffverbrauchsrate in dem Brennkraftmaschinen-Lauf
betriebsmodus und die Brennstoffverbrauchsrate in dem Elek
tromotor-Laufbetriebsmodus nicht bloß verglichen, sondern
es wird auch der Energieaufwand der elektrischen Energie,
die für den Elektromotorlaufbetrieb zu verwenden ist, in
die Auswertung der Brennstoffverbrauchsrate in dem Elektro
motor-Laufbetriebsmodus eingebracht bzw. berücksichtigt.
Deshalb kann die Berechnung der Brennstoffverbrauchsrate in
dem Elektromotor-Laufbetriebsmodus genau durchgeführt wer
den, so daß die Auswahl bezüglich des Laufbetriebsmodus auf
der Grundlage des Brennstoffeinsatzes genau durchgeführt
werden kann, um den Brennstoffeinsatz zu verbessern.
Hierbei wird die Brennstoffverbrauchsrate (oder Brenn
stoffeinsatz) in dem Fall, bei dem die Brennkraftmaschine 1
betrieben wird, verbessert, wenn die Brennkraftmaschi
nenlast ansteigt. Wenn deshalb der Brennstoffverbrauch zum
Laden der Batterie durch Antreiben der Brennkraftmaschine 1
bestimmt wird, wobei die Differenz zwischen den Brennstof
feinsätzen mit und ohne dem Ladevorgang berücksichtigt
wird, kann die Auswahl der Laufbetriebsmodi auf der Grund
lage des Brennstoffeinsatzes genauer durchgeführt werden.
Dies wird detaillierter beschrieben werden. Fig. 4 zeigt
ein Diagramm, das den Brennkraftmaschinen-Laufbetriebspunkt
zu der Lade/Entlade-Zeit darstellt. Linien der Ausgangslei
stungen W1 und W2 sind Äqui-Ausgangsleistungslinien bzw.
Linien mit gleicher Ausgangsleistung für die einzelnen Aus
gangsleistungen, und Kurven, die diese Linien mit gleicher
Ausgangsleistung schneiden, stellen die Linien optimalen
Brennstoffeinsatzes dar. Der Laufbetrieb der Brennkraftma
schine 1 wird in dem Zustand durchgeführt, der durch die
Schnittpunkte zwischen den Linien mit gleicher Ausgangslei
stung und den Linien eines optimalen Brennstoffeinsatzes
dargestellt ist. Wenn es angenommenen wird, daß die Brenn
kraftmaschine 1 mit der Ausgangsleistung W1 betrieben wird,
stellt der Schnittpunkt zwischen der Linie mit gleicher
Ausgangsleistung und der Linie optimalen Brennstoffeinsat
zes einen Laufbetriebspunkt P1 dar. Wenn das Laden von die
sem Zustand aus durchgeführt wird, so wird die Ausgangs
leistung der Brennkraftmaschine 1 vergrößert, um den Lauf
betriebspunkt zu einem Punkt P2 zu verschieben. Anders aus
gedrückt, liefert der Schnittpunkt zwischen der Linie mit
gleicher Ausgangsleistung der Ausgangsleistung W2 und der
Linie optimalen Brennstoffeinsatzes den Laufbetriebspunkt
P2 für den Ladebetrieb. Der Brennstoffbetrag Fc, der für
die Energieerzeugung bei einer Einheit einer Zeit (wie bei
spielsweise einer Sekunde) notwendig ist, wird durch die
folgende Formel ausgedrückt
Fc = W2.Q2 - W1.Q1.
Hier bezeichnet Q1 den Brennstoffeinsatz (d. h. den
Brennstoffverbrauch pro Energieeinheit bzw. Einheit an
Energie) bei dem Laufbetriebspunkt P1 und bezeichnet Q2 den
Brennstoffeinsatz bei dem Laufbetriebspunkt P2. Ferner wird
eine Nettoenergie Ec, die bei einer Zeiteinheit erzeugt
worden ist, durch die folgende Formel ausgedrückt:
Ec = (W1 - W2).ηch.ηdch.
Hierbei bezeichnet ηch einen Energieumwandlungsfaktor
zu der Ladezeit und ηdch bezeichnet einen Energieumwand
lungsfaktor zu der Entladezeit.
Der Brennstoffbetrag Fs, der nicht verbraucht werden
muß, wenn das Fahrzeug durch die elektrische Energie be
trieben wird, die unter den oben erwähnten Bedingungen und
zu einem Brennkraftmaschinen-Laufbetriebspunkt (einer Aus
gangsleistung W3 und eines Brennstoffeinsatz Q3), der durch
den Punkt P3 in Fig. 4 dargestellt ist, geladen worden ist,
wird durch die folgende Formel ausgedrückt:
Fs = W3.Q3.t (für ein Laden von einer Sekunde und ein Entladen von t Sekunden).
Fs = W3.Q3.t (für ein Laden von einer Sekunde und ein Entladen von t Sekunden).
Aus der Bilanz der Lade- und Entladeenergien,
W3.t = (W2 - W1).ηch.ηdch,
folgt die folgende Gleichung:
Fs = W3.Q3.t = (W2 - W1).Q3.ηch.ηdch.
Ferner sind die Bedingungen, den Elektromotorlaufbe
trieb zu halten, diejenigen, daß der Brennstoffbetrag, der
nicht für den Elektromotorlaufbetrieb zu verbrauchen ist,
mehr ist als der, der für das Laden der elektrischen Ener
gie zu verbrauchen ist, daß bedeutet, Fs < Fc (< 0). Nach
all diesem werden die Haltebedingungen für den Elektromo
torlaufbetrieb durch die folgenden Beziehungen ausgedrückt:
(W2 - W1).Q3.ηch.ηdch < W2.Q2 - W1.Q1 < 0.
Diese Beziehungen werden ausgedrückt unter der Verwen
dung der Differenz von ΔQ (= Q1 - Q2) zwischen dem Brennstoff
einsatz Q1 für nur den Laufbetrieb durch Antreiben der
Brennkraftmaschine 1 und dem Brennstoffeinsatz Q2 für nicht
nur den Laufbetrieb, sondern auch für das Laden, wie es wie
folgt dargestellt ist:
(W2 - W1).Q3.ηch.ηdch < W2.(Q1 - ΔQ) - W1.Q1 < 0.
Diese Beziehungen sind in Fig. 5 dargestellt, wobei der
Brennstoffeinsatz Q3 (der die Entladepunkteigenschaften
bzw. Entladepunktcharakteristika darstellt) an der Abszisse
und die Differenz ΔQ (die die Ladepunkteigenschaften bzw.
Ladepunktcharakteristika darstellt) an der Ordinate aufge
tragen ist.
In der Abwesenheit einer beliebigen speziellen Be
rücksichtigung bezüglich des Brennstoffeinsatzes bei jedem
Brennkraftmaschinen-Laufbetriebspunkt, Q1 = Q2, und der
Elektromotorlaufbetrieb wird nur in einem Bereich auf der
rechten Seite des Punkts von Q3 = Q1/ηch .ηdch in Fig. 5
durchgeführt. Wenn die Haltebedingungen bzw. Beibehaltungs
bedingungen für den Elektromotorlaufbetrieb durch zusätzli
ches Berücksichtigen des Brennstoffeinsatzes zu jedem
Brennkraftmaschinen-Laufbetriebspunkt bestimmt werden, wird
jedoch der Elektromotorlaufbetrieb in dem kreuzweise
schraffierten Gebiet von Fig. 5 auch durchgeführt. Anders
ausgedrückt es wird der Brennkraftmaschinenlaufbetrieb im
Stand der Technik in dem kreuzweise schraffierten Gebiet
von Fig. 5 durchgeführt, so daß mehr Brennstoff verbraucht
wird, als für den Elektromotorlaufbetrieb, wobei der Brenn
stoffeinsatz unzureichend verbessert wird. Dieser Brenn
stoffeinsatz kann jedoch viel mehr als im Stand der Technik
verbessert werden, indem die Änderungen bezüglich des
Brennkraftmaschinen-Laufbetriebspunkts und bezüglich des
Brennstoffeinsatzes berücksichtigt werden, die mit dem La
debetrieb verbunden sind.
Im folgenden werden die Berechnungen für die Aus
gangsleistung, die von dem Fahrzeug verlangt bzw. gefordert
werden (d. h., die vom Fahrzeug geforderte Kraft) in dem
Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus, in dem Elektromotor-
Laufbetriebsmodus und in dem Hilfsmodus beschrieben werden.
Die Antriebskraftquelle für die Brennkraftmaschine 1 oder
den Elektromotor/Generator 2 wird gefordert, um nicht nur
als eine Antriebskraft für den Laufbetrieb oder für die Be
schleunigung des Fahrzeugs zu dienen, sondern auch als eine
Antriebskraft zum Betreiben der einzelnen Abschnitte des
Fahrzeugs, wie beispielsweise von Iluminatoren bzw. Be
leuchtungseinrichtungen oder einer Klimaanlage. Wie es in
Fig. 6 gezeigt ist, wird deshalb die vom Fahrer geforderte
Kraft berechnet (bei Schritt S12), indem Daten, wie bei
spielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Gaspedal
stellung, eingelesen werden. Fig. 7 veranschaulicht ein
Beispiel einer Darstellung zum Berechnen der vom Fahrer ge
forderten Kraft auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindig
keit und der Gaspedalstellung. Die höhere vom Fahrer gefor
derte Kraft wird für die höhere Fahrzeuggeschwindigkeit und
die größere Gaspedalstellung bzw. Gaspedalöffnung entschie
den. Hierbei kann eine Vielzahl von Darstellungen dieser
Art gemäß dem Geschmack bzw. der Vorliebe des Fahrers vor
gesehen werden, so daß eine Darstellung, die dem Geschmack
des Fahrers gleichkommt, durch Schalten oder durch eine
Entscheidung einer Vorrichtung unter Verwendung eines neu
ronalen Netzes ausgewählt werden kann.
Auf der anderen Seite werden Daten, wie beispielsweise
die Last bzw. Belastung des Straßengradienten oder der Zu
behörteile oder des Fahrertyp (oder Fahrtyp), eingelesen,
so daß die vom Fahrer geforderte Kraft auf der Grundlage
der eingelesenen Daten (bei Schritt S13) korrigiert wird.
Bei Vorhandensein der Last wird genauer gesagt, die vom
Fahrer geforderte Kraft derart korrigiert, daß sie gemäß
der Last zunimmt. Diese Korrektur wird in Fig. 8 veran
schaulicht, die eine Korrekturdarstellung auf der Grundlage
des Straßengradienten darstellt. In diesem Beispiel wird
der Straßengradient in derartige drei Arten eingeteilt, daß
die vom Fahrer geforderte Kraft um so mehr für den größeren
Straßengradienten vergrößert werden kann. Bei dieser Steue
rung wird die geforderte Kraft zu einer Laufbetriebszeit
bergaufwärts vergrößert, so daß der Laufbetrieb nur durch
den Elektromotor/Generator 2, wobei die Brennkraftmaschine
gestoppt ist, unterdrückt werden kann, um die Last an dem
Elektromotor/Generator 2 leichter zu machen und den Start
der Brennkraftmaschine 1 bei dem Fahrzeugstart und die sich
ergebende Verschlechterung der Fahreigenschaft zu verhin
dern. Bei einem Laufbetrieb bergabwärts kann auf der ande
ren Seite die Bremskraft durch Betätigen des Gaspedals ein
gestellt werden, um die Fahreigenschaft zu verbessern und
um den Brennstoffeinsatz durch den regenerativen Bremsbe
trieb zu verbessern.
Wenn der Kompressor für den Klimaanlagenbetrieb ange
trieben wird, wenn der Scheinwerfer betätigt wird oder wenn
die Heizung zum Beseitigen des Beschlags der Windschutz
scheibe angeschaltet wird, wird zusätzlich viel Energie zum
Betreiben dieser Zubehörteile verbraucht. Deshalb wird die
se viele Energie zu der vom Fahrer geforderten Kraft bzw.
Energie hinzu addiert, um die Ausgangskraft bzw. Ausgangs
leistung zu vergrößern. Wenn sich der Fahrertyp auf den Ge
schmack nach einem leistungsaufwendigen Laufbetrieb rich
tet, so wird die vom Fahrer verlangte Kraft bzw. Leistung
derart korrigiert, daß sie erhöht wird.
Ferner wird die für die Ladung geforderte Kraft gemäß
des Ladezustandes der Batterie 8 eingelesen und zu der ge
forderten Kraft hinzu addiert, um die schließlich sich er
gebende bzw. finale vom Fahrzeug geforderte Kraft (bei
Schritt S14) zu berechnen.
Durch diese Steuerung der geforderten Kraft ist es mög
lich, in angemessener Weise den Laufbetrieb zu ver
wirklichen, der der Absicht des Fahrers gleich kommt, und
um die Faktoren bzw. Parameter zum Bestimmen der Fahrlei
stung bezüglich der geforderten Kraft zu vereinigen. Als
Folge davon ist es möglich, die Konstruktion bzw. den Auf
bau der Steuerlogiken zu vereinfachen, und das Beschleuni
gungs/Verzögerungs-Gefühl wirksam anzupassen.
Hierbei wird der optimale Antriebszustand des Hy
bridfahrzeugs in seiner Gesamtheit für den Brennstoffein
satz bestimmt, indem das Übersetzungsverhältnis, das durch
das Getriebe 15 eingestellt wird, zusätzlich zu dem An
triebszustand der Brennkraftmaschine 1 berücksichtigt wird.
Wenn der Brennkraftmaschinenlaufbetrieb und der Elektro
motorlaufbetrieb ausgewählt werden sollen, ist es deshalb
wünschenswert, den Brennstoffeinsatz bei einem Laufbe
triebspunkt zu vergleichen, bei dem das Übersetzungsver
hältnis hinzugefügt wird. Diese Steuerung wird in Fig. 9
veranschaulicht. Bei dieser Steuerung wird die vom Fahrzeug
geforderte Kraft, wie sie beispielsweise durch die in Fig.
6 gezeigte Steuerung bestimmt ist, eingelesen, um sowohl
einen optimalen Laufbetriebspunkt P4 (wie er unter Berück
sichtigung des Übersetzungsverhältnisses, das durch das Ge
triebe 15 eingestellt worden ist, bestimmt ist), wenn die
Brennkraftmaschine 1 derart verwendet wird, um die gefor
derte Kraft aus zugeben, und den Brennstoffeinsatz Q4 für
den Punkt P4 zu berechnen. Der optimale Laufbetriebspunkt
P4 kann beispielsweise bestimmt werden als ein Schnittpunkt
zwischen der Linie gleicher Ausgansleistung, die der vom
Fahrzeug geforderten Kraft entspricht, und der Laufbe
triebslinie optimalen Brennstoffeinsatzes, wie es in Fig.
10 dargestellt ist.
Dann wird der Brennstoffbetrag, der zum Laden verwendet
wird, eingelesen und ein optimaler Laufbetriebspunkt PS und
ein äquivalenter Brennstoffeinsatz Q5, wenn das Fahrzeug
durch den Elektromotor/Generator 2 unter Verwendung der
elektrischen Energie angetrieben wird, werden berechnet
(bei Schritt S22). Hierbei wird der "äquivalente Brennstof
feinsatz" veranschaulicht durch ein Produkt des Brennstoff
betrags, der zum Laden einer elektrischen Energieeinheit
erforderlich ist, wenn der Elektromotor/Generator 2 durch
die geladene elektrische Energie angetrieben wird, und ei
nes Entladungsfaktor. Der Laufbetriebspunkt PS kann bei
spielsweise als ein Schnittpunkt zwischen einer Linie glei
cher Ausgangsleistung, die der vom Fahrzeug geforderten
Kraft entspricht, und einer Laufbetriebslinie des Elektro
motors optimaler Effizienz bestimmt werden, wie es in Fig.
11 dargestellt ist.
Als Nächstes wird entschieden (bei Schritt S23), ob die
Brennkraftmaschine sich im Betrieb befindet, oder nicht,
das bedeutet, ob sie sich in dem Brennkraftmaschinen-
Laufbetriebsmodus befindet, oder nicht. Wenn die dieser
Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus eingestellt ist, so
daß die Antwort in Schritt S23 Ja ist, so wird ein Ver
gleich (bei Schritt S24) zwischen dem Brennstoffeinsatz Q4,
wenn die Brennkraftmaschine 1 verwendet wird, und der Summe
bzw. dem Betrag des Brennstoffeinsatzes Q5, wenn der Elek
tromotor/Generator 2 verwendet wird, und einer vorbestimm
ten Hysterese Hy zum Verhindern eines Schwingens bzw. Auf
schwingens ("hunting") durchgeführt. Wenn der erstere
Brennstoffeinsatz Q4 zu einer Zeit, bei der die Brennkraft
maschine verwendet wird, höher ist, so wird der Elektromo
tor-Laufbetriebsmodus (bei Schritt S25) ausgewählt. Wenn
der Brennstoffeinsatz Q4 geringer ist, so wird auf der an
deren Seite der Brennkraftmaschinen-Laufbetriebsmodus ohne
Ändern des Laufbetriebsmodus (bei Schritt S26) beibehalten.
Wenn der Elektromotor-Laufbetriebsmodus eingestellt
ist, so daß die Antwort in Schritt S23 NEIN ist, so wird
auf der anderen Seite der Brennstoffeinsatz Q4 zu einer
Zeit einer Verwendung der Brennkraftmaschine und der Brenn
stoffeinsatz Q5 zu einer Zeit einer Verwendung des Elek
tromotor/Generators verglichen (bei Schritt S27). Wenn der
erstere Brennstoffeinsatz Q4 höher als der letztere Brenn
stoffeinsatz Q5 ist, so fährt die Routine ferner mit
Schritt S26 fort, bei dem der Elektromotor-
Laufbetriebsmodus ohne ändern des Laufbetriebsmodus beibe
halten wird. Wenn der Brennstoffeinsatz Q4 zu einer Zeit
einer Verwendung der Brennkraftmaschine niedriger ist, so
wird auf der anderen Seite der Brennkraftmaschinen-
Laufbetriebsmodus anstelle des Elektromotor-
Laufbetriebsmodus (bei Schritt S28) ausgewählt.
Bei dieser Steuerung, die soweit mit Bezug auf Fig. 9
beschrieben worden ist, wird der Laufbetriebsmodus auf der
Grundlage des optimalen Laufbetriebspunkts, der das Über
setzungsverhältnis bei dem Getriebe 15 beinhaltet, ausge
wählt, so daß die Energieeffizienz derart verbessert werden
kann, um den Brennstoffeinsatz weitaus mehr als im Stand
der Technik zu verbessern.
Bei dem soweit beschriebenen Hybridantriebssystem sind
die Brennkraftmaschine 1 und der Elektromotor/Generator 2,
die als Antriebsmaschine dienen, parallel gekoppelt bzw.
verbunden, so daß eine Vielfalt von Antriebsmustern ange
nommen werden kann. In spezifischen Antriebsmustern: kann
das Fahrzeug ausschließlich durch die Brennkraftmaschine 1
angetrieben werden; können der Laufbetrieb und das Laden
durch die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 bewirkt
werden; und diese Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1
kann durch den Elektromotor/Generator 2 unterstützt werden.
Der Brennstoffeinsatz und die Fahreigenschaft können durch
die effektive Verwendung dieser verschiedenen Antriebsmodi
verbessert werden. Diese effektive Verwendung wird in Fig.
12 veranschaulicht. Bei diesem in Fig. 12 gezeigten Steue
rungsbeispiel werden Daten, wie beispielsweise die vom
Fahrzeug geforderte Kraft, eingelesen und es wird entschie
den (bei Schritt S31), ob ein Bedarf zum Laden besteht,
oder nicht. Wenn die Ladung bzw. der Ladezustand der Batte
rie 8 so niedrig ist, daß die Antwort in Schritt S31 JA
ist, wird entschieden (bei Schritt S32), ob die vom Fahr
zeug geforderte Kraft geringer ist als die maximale Aus
gangsleistung der Brennkraftmaschine, oder nicht.
Wenn die Antwort im Schritt S32 JA ist, kann die Aus
gangsleistung der Brennkraftmaschine 1 mehr vergrößert wer
den als die vom Fahrzeug geforderte Kraft. In diesem Fall
wird ein Lade-Laufbetriebspunkt für eine höhere Ausgangs
leistung als die vom Fahrzeug geforderte Kraft bzw. Lei
stung gewählt (bei Schritt S33). Diese Auswahl wird in Fig.
13 veranschaulicht, bei der der Laufbetriebspunkt zum Aus
geben der vom Fahrzeug geforderten Kraft als ein Schnitt
punkt zwischen einer Linie gleicher Ausgangsleistung (oder
einer Linie vom Fahrzeug geforderter Kraft) entsprechend
dieser Kraft und der Laufbetriebslinie optimalen Brennstof
feinsatzes dargestellt ist. Der Lade-Laufbetriebspunkt, der
bei Schritt S33 aufgrund des Bedarfs zum Laden eingestellt
werden soll, ist bei P6 in Fig. 13 dargestellt. Dieser
Laufbetriebspunkt ist als ein Schnittpunkt zwischen einer
Linie gleicher Ausgangsleistung einer höheren Ausgangslei
stung als die Linie der vom Fahrzeug geforderten Kraft und
der Laufbetriebslinie optimalen Brennstoffeinsatzes darge
stellt. Ferner wird die Differenz zwischen der Aus
gangsleistung bei dem Laufbetriebspunkt P6 und der vom
Fahrzeug geforderten Kraft bzw. Leistung als die Kraft bzw.
Leistung zum Laden verwendet (bei Schritt S34). Wie es in
Fig. 13 gezeigt ist, wird genauer gesagt das Drehmoment,
das durch einen Schnittpunkt zwischen einer Linie, die
senkrecht zu der Abszisse von dem Laufbetriebspunkt P6 aus
verläuft, und der Linie der vom Fahrzeug geforderten Kraft
dargestellt ist, für den Laufbetrieb des Fahrzeugs ver
braucht und das Überschußdrehmoment zum Laden verbraucht.
In diesem Fall wird das Brennkraftmaschinendrehmoment nied
riger als das ohne einen beliebigen Ladevorgang, wobei je
doch das Antriebsdrehmoment noch erforderlich und ausrei
chend durch das Einstellen eines angemessenen Übersetzungs
verhältnisses aufrechterhalten werden kann.
Durch diese Steuerung ist es möglich, die Ladeeffizienz
zu verbessern. Wenn der Bedarf nach einer Beschleunigung
besteht, so kann auf der anderen Seite die Antriebskraft
schnell vergrößert werden, indem der Ladevorgang unterbro
chen wird, um die Ladelast bzw. Ladebelastung zu entfernen,
so daß das Ansprechverhalten bezüglich der Beschleunigung
und die Fahreigenschaft verbessert werden können.
Wenn nicht der Bedarf zum Laden besteht, so daß die
Antwort in Schritt S31 NEIN ist, so wird auf der anderen
Seite (bei Schritt S35) entschieden, ob ein plötzlicher Be
darf für eine Beschleunigung besteht, oder nicht. Diese
Entscheidung kann beispielsweise bezüglich der Vergrößerung
oder der Veränderungsrate der Gaspedalstellung bzw. Gaspe
dalöffnung durchgeführt werden. Wenn der Bedarf nach einer
plötzlichen Beschleunigung besteht, so daß die Antwort in
Schritt S35 JA ist, so wird der Laufbetriebszustand der
Brennkraftmaschine 1 auf einen Laufbetriebspunkt P7 einge
stellt (bei Schritt S36), der niedriger bezüglich der Aus
gangsleistung als die vom Fahrzeug geforderte Kraft ist,
und der niedriger als die Linie optimalen Brennstoffeinsat
zes liegt, wie es in Fig. 14 dargestellt ist. Da dieser
Laufbetriebszustand bezüglich des Drehmoments niedriger ist
als ein Laufbetriebspunkt P8, bei dem die vom Fahrzeug ge
forderte Kraft ausgegeben bzw. abgegeben wird, so wird die
ser Mangel bzw. diese Differenz durch den Elektromo
tor/Generator 2 (bei Schritt S37) unterstützt bzw. ausge
glichen. Danach wird der Laufbetriebszustand der Brenn
kraftmaschine 1 von dem Laufbetriebspunkt P7 zu einem Lauf
betriebspunkt P9, wie es in Fig. 14 dargestellt ist, ver
schoben. Dieser Laufbetriebspunkt P9 befindet sich an einem
Schnittpunkt zwischen der Linie der vom Fahrzeug geforder
ten Kraft und der Laufbetriebspunktlinie optimalen Brenn
stoffeinsatzes. In diesem Fall wird deshalb der Betrag der
Unterstützung durch den Elektromotor/Generator 2 gemäß der
Verschiebung in den Laufbetriebspunkt verringert. Schließ
lich wird das Fahrzeug bei dem Laufbetriebspunkt P9 aus
schließlich durch die Brennkraftmaschine 1 angetrieben.
Durch diese Steuerung wird deshalb der Brennstoffein
satz verbessert, weil der Laufbetriebszustand der Brenn
kraftmaschine 1 somit an der Laufbetriebslinie optimalen
Brennstoffeinsatzes sogar bei einer plötzlichen Beschleuni
gung gehalten wird, daß er nicht in die Richtung verschoben
wird, bei der der Brennstoffeinsatz verschlechtert wird. Da
das Drehmoment durch die Unterstützung des Elektromo
tor/Generators 2 beibehalten bzw. aufrechterhalten wird,
wird ferner die Beschleunigung nicht verschlechtert.
Hierbei wird, wenn die Antwort in Schritt S32 oder S35
NEIN ist, die vom Fahrzeug geforderte Kraft unverändert (so
wie sie ist) als Anweisung für die Brennkraftmaschinenaus
gangsleistung verwendet (bei Schritt S38), nachdem die
Brennkraftmaschinenausgangsleistung einem maximalen Überwa
chungsvorgang bzw. einem Maximum-Schutzvorgang ("maximum
guarding operation") unterzogen worden ist. In diesem Fall
wird der Laufbetriebspunkt der Brennkraftmaschine 1 an ei
ner Laufbetriebslinie eines optimalen Brennstoffeinsatzes
gehalten und das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15
wird derart gesteuert, daß die notwendige Antriebskraft
aufrecht erhalten wird.
Im folgenden werden die Entsprechungen zwischen der
vorangegangenen spezifischen Ausführungsform und der Erfin
dung beschrieben werden. Die Funktionen der Schritte S3,
S4, S5, und S8, wie sind in Fig. 1 dargestellt sind, ent
sprechen einer ersten Auswertungseinrichtung der Erfindung;
die Funktion im Schritt S6 entspricht einer zweiten Auswer
tungseinrichtung der Erfindung; und die Funktionen in den
Schritten S9, S10 und S11 entsprechen der Antriebskraftaus
wahleinrichtung der Erfindung. Ferner entspricht die Ein
richtung zum Entscheiden, ob der Elektromotorlaufbetrieb in
dem kreuzweise schraffierten Gebiet von Fig. 5 durchgeführt
werden soll oder nicht, der Einrichtung der Erfindung zum
Berechnen des Brennstoffverbrauchs auf der Grundlage der
Differenz bezüglich des Laufbetriebspunktbrennstoffeinsat
zes.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit ihrer spezifi
schen Ausführungsform beschrieben worden ist, sollte sie
nicht darauf begrenzt sein, wobei jedoch der Typ des Hybri
dantriebssystems, auf den die Erfindung angewendet wird,
kurzgesagt ein Typ in der Ausführung eines Parallelhybrid
typs sein kann. Deshalb sollte die Einrichtung zum Koppeln
der Brennkraftmaschine und des Elektromotor/Generators an
den Antriebsstrang nicht auf den oben erwähnten Drehmoment-
Verbindungs/Verteilungs-Mechanismus begrenzt sein. Wenn der
Brennstoffeinsatz zum Laden in der Erfindung ausgewertet
werden soll, ist es ferner wünschenswert, nicht nur den
Brennstoffverbrauch pro Einheit an Energie zu bestimmen,
sondern auch einen angemessenen Auswertestandard zu verwen
den. Kurz gesagt, ist es wünschenswert, einen Auswertestan
dard zu verwenden, der in der Lage ist, einen Vergleich mit
dem Betrag an Brennstoff durchzuführen, der für den Brenn
kraftmaschinenlaufbetrieb verbraucht wird.
Gemäß der Erfindung wird, wie es oben beschrieben wor
den ist, der Brennstoff, der für die geladene elektrische
Energie verbraucht worden ist, berechnet, so daß der Lauf
betriebsmodus, d. h., die Antriebskraftquelle, die für den
Laufbetrieb des Fahrzeugs verwendet wird, ausgewählt wird,
indem der verbrauchte Brennstoff unter der Annahme der
Laufbetriebe bei Verwendung der elektrischen Energie und
derjenige unter der Annahme der Laufbetriebe bei Verwendung
der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung verglichen
wird. Als Folge davon kann der Brennstoffverbrauch für den
Laufbetrieb des Fahrzeugs mehr als im Stand der Technik re
duziert werden, um den Brennstoffeinsatz des Fahrzeugs zu
verbessern, während die Abgase verringert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner der Brenn
stoffverbrauch für das Laden der Batterie berechnet, wobei
die Differenz zwischen den Brennstoffeinsätzen mit und ohne
dem Laden berücksichtigt werden, so daß der Brennstoffver
brauch für die gespeicherte elektrische Energie genauer er
faßt werden kann. Als Folge davon kann der Laufbetrieb, der
im Stand der Technik durch die Brennkraftmaschine mit inne
rer Verbrennung durchgeführt worden ist, durch den Elektro
motor bewirkt bzw. durchgeführt werden, so daß das Laufbe
triebsgebiet von dem Elektromotor erweitert werden kann, um
den Brennstoffeinsatz weiter zu verbessern.
Offenbart ist ein Steuerungssystem zum Verbessern des
Brennstoffeinsatzes eines Hybridfahrzeugs, bei dem ein für
einen Ladevorgang zu verbrauchender Brennstoff berechnet
wird, wodurch ein Laufbetriebsmodus ausgewählt wird. Genau
er gesagt, handelt es sich um ein Antriebssteuerungssystem
für ein Hybridfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine mit in
nerer Verbrennung, einen Elektromotor und eine Batterievor
richtung aufweist. Das Antriebssteuerungssystem beinhaltet:
eine erste Auswertungseinrichtung zum Auswerten des Brenn
stoffverbrauchs in dem Fall einer Annahme, daß der Laufbe
trieb mit einer geforderten Kraft bzw. Leistung unter Ver
wendung der in der Batterievorrichtung gespeicherten elek
trischen Energie durchgeführt wird, während der Brennstoff
verbrauch zu der Zeit, wenn die Batterievorrichtung mit der
elektrischen Energie geladen wird berücksichtigt wird; eine
zweite Auswertungseinrichtung zum Auswerten des Brennstoff
verbrauchs in dem Falle einer Annahme, daß der Laufbetrieb
mit der geforderten Kraft bzw. Leistung durch die Antriebs
kraft, die durch Verbrennen des Brennstoffs in der Brenn
kraftmaschine mit innerer Verbrennung erzeugt worden ist,
durchgeführt wird; und eine Einrichtung zum Auswählen der
Antriebskraft, die entweder den Laufbetrieb unter Verwen
dung des Elektromotors oder den Laufbetrieb unter Ver
wendung der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung aus
wählt, wobei dies auf der Grundlage der Auswer
tungsergebnisse der ersten Auswertungseinrichtung und der
zweiten Auswertungseinrichtung geschieht.
Claims (6)
1. Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug, das
einen Laufbetrieb unter Verwendung einer Antriebskraft, die
durch Verbrennen eines Brennstoffs in einer Brennkraftma
schine mit innerer Verbrennung (1) erzeugt wird, und einen
Laufbetrieb unter Verwendung einer Antriebskraft, die durch
eine elektrische Energie von einem Elektromotor (2) erzeugt
wird, auswählen kann und die die elektrische Energie in ei
ner Batterievorrichtung (8) erzeugen und speichern kann,
wobei das System gekennzeichnet ist durch:
eine erste Auswertungseinrichtung (17) zum Auswerten des Brennstoffverbrauchs in dem Fall einer Annahme, daß der Laufbetrieb mit einer geforderten Kraft unter Verwendung der in der Batterievorrichtung gespeicherten elektrischen Energie durchgeführt wird, während der Brennstoffverbrauch zu der Zeit, wenn die Batterievorrichtung mit der elektri schen Energie geladen wird, berücksichtigt wird;
eine zweite Auswertungseinrichtung (17) zum Auswerten des Brennstoffverbrauchs in dem Fall einer Annahme, daß der Laufbetrieb mit der geforderten Kraft durch die Antriebs kraft, die durch Verbrennen von Brennstoff in der Brenn kraftmaschine mit innerer Verbrennung erzeugt wird, durch geführt wird; und
eine Antriebskraftauswahleinrichtung (17) zum Auswäh len entweder des Laufbetriebs unter Verwendung des Elektro motors oder des Laufbetriebs unter Verwendung der Brenn kraftmaschine mit innerer Verbrennung, wobei dies auf der Grundlage der Auswertungsergebnisse der ersten Auswertungs einrichtung und der zweiten Auswertungseinrichtung ge schieht.
eine erste Auswertungseinrichtung (17) zum Auswerten des Brennstoffverbrauchs in dem Fall einer Annahme, daß der Laufbetrieb mit einer geforderten Kraft unter Verwendung der in der Batterievorrichtung gespeicherten elektrischen Energie durchgeführt wird, während der Brennstoffverbrauch zu der Zeit, wenn die Batterievorrichtung mit der elektri schen Energie geladen wird, berücksichtigt wird;
eine zweite Auswertungseinrichtung (17) zum Auswerten des Brennstoffverbrauchs in dem Fall einer Annahme, daß der Laufbetrieb mit der geforderten Kraft durch die Antriebs kraft, die durch Verbrennen von Brennstoff in der Brenn kraftmaschine mit innerer Verbrennung erzeugt wird, durch geführt wird; und
eine Antriebskraftauswahleinrichtung (17) zum Auswäh len entweder des Laufbetriebs unter Verwendung des Elektro motors oder des Laufbetriebs unter Verwendung der Brenn kraftmaschine mit innerer Verbrennung, wobei dies auf der Grundlage der Auswertungsergebnisse der ersten Auswertungs einrichtung und der zweiten Auswertungseinrichtung ge schieht.
2. Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug nach
Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet:
daß die erste Auswertungseinrichtung eine Einrichtung zum Bestimmen eines Brennstoffverbrauchs pro Energieeinheit aufweist, wobei dies anhand des Brennstoffs, der zum Laden verbraucht worden ist, und des Energiebetrags, der in der Batterievorrichtung gespeichert worden ist, geschieht;
daß die zweite Auswertungseinrichtung eine Einrichtung (17) zum Bestimmen eines Brennstoffbetrags pro Energie einheit, die von der Brennkraftmaschine mit innerer Ver brennung abgegeben worden ist, aufweist; und
daß die Antriebskraftauswahleinrichtung eine Einrich tung (17) zum Vergleichen des Brennstoffbetrags pro Ener gieeinheit aufweist, der von der ersten Auswertungseinrich tung bestimmt worden ist, und des Brennstoffbetrags pro Energieeinheit, der von der zweiten Auswertungseinrichtung bestimmt worden ist.
daß die erste Auswertungseinrichtung eine Einrichtung zum Bestimmen eines Brennstoffverbrauchs pro Energieeinheit aufweist, wobei dies anhand des Brennstoffs, der zum Laden verbraucht worden ist, und des Energiebetrags, der in der Batterievorrichtung gespeichert worden ist, geschieht;
daß die zweite Auswertungseinrichtung eine Einrichtung (17) zum Bestimmen eines Brennstoffbetrags pro Energie einheit, die von der Brennkraftmaschine mit innerer Ver brennung abgegeben worden ist, aufweist; und
daß die Antriebskraftauswahleinrichtung eine Einrich tung (17) zum Vergleichen des Brennstoffbetrags pro Ener gieeinheit aufweist, der von der ersten Auswertungseinrich tung bestimmt worden ist, und des Brennstoffbetrags pro Energieeinheit, der von der zweiten Auswertungseinrichtung bestimmt worden ist.
3. Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug nach
Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet:
daß die erste Auswertungseinrichtung eine Einrichtung (17) zum Bestimmen eines Brennstoffbetrags pro Einheit der Energie aufweist, mit der die Batterievorrichtung geladen worden ist, wobei dies auf der Grundlage einer Vielzahl von Daten geschieht, die den Brennstoffverbrauch in einem Lauf betriebszustand der Brennkraftmaschine mit innerer Verbren nung beinhalten, wenn der Laufbetrieb und die Energieerzeu gung von der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung durchgeführt werden.
daß die erste Auswertungseinrichtung eine Einrichtung (17) zum Bestimmen eines Brennstoffbetrags pro Einheit der Energie aufweist, mit der die Batterievorrichtung geladen worden ist, wobei dies auf der Grundlage einer Vielzahl von Daten geschieht, die den Brennstoffverbrauch in einem Lauf betriebszustand der Brennkraftmaschine mit innerer Verbren nung beinhalten, wenn der Laufbetrieb und die Energieerzeu gung von der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung durchgeführt werden.
4. Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug nach
Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung (17) zum Bestimmen der geforderten Kraft auf der Grundlage von zumindest entweder einer von einem Fahrer geforderten Kraft, die auf der Grundlage von Daten berechnet wird, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Drosselöffnung beinhalten, einer Belastung auf das Fahrzeug oder einer Belastung zum Laden der Batterie.
eine Einrichtung (17) zum Bestimmen der geforderten Kraft auf der Grundlage von zumindest entweder einer von einem Fahrer geforderten Kraft, die auf der Grundlage von Daten berechnet wird, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Drosselöffnung beinhalten, einer Belastung auf das Fahrzeug oder einer Belastung zum Laden der Batterie.
5. Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung (17) zum Berechnen des Brennstoffver brauchs zu der Zeit, wenn die Batterievorrichtung mit der elektrischen Energie geladen wird, wobei dies auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Brennstoffverbrauch eines Laufbetriebspunkts der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, wenn der Ladevorgang durchgeführt wird, und dem Brennstoffverbrauch bei einem Laufbetriebspunkt der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, wenn angenommen wird, daß der Ladevorgang nicht durchgeführt wird, ge schieht.
eine Einrichtung (17) zum Berechnen des Brennstoffver brauchs zu der Zeit, wenn die Batterievorrichtung mit der elektrischen Energie geladen wird, wobei dies auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Brennstoffverbrauch eines Laufbetriebspunkts der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, wenn der Ladevorgang durchgeführt wird, und dem Brennstoffverbrauch bei einem Laufbetriebspunkt der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, wenn angenommen wird, daß der Ladevorgang nicht durchgeführt wird, ge schieht.
6. Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug nach
Anspruch 5, gekennzeichnet durch:
ein Getriebe (15) zum Verändern der Geschwindigkeiten der Antriebskraft, die von der Brennkraftmaschine mit inne rer Verbrennung eingegeben worden ist, und der Antriebs kraft, die von dem Elektromotor eingegeben worden ist, und zum Abgeben der Geschwindigkeiten; und
eine Einrichtung (17) zum Bestimmen des Brennstoffver brauchs bei den einzelnen Laufbetriebspunkten auf der Grundlage einer Vielzahl von Daten, die das Übersetzungs verhältnis beinhalten, das durch das Getrieb eingestellt wird.
ein Getriebe (15) zum Verändern der Geschwindigkeiten der Antriebskraft, die von der Brennkraftmaschine mit inne rer Verbrennung eingegeben worden ist, und der Antriebs kraft, die von dem Elektromotor eingegeben worden ist, und zum Abgeben der Geschwindigkeiten; und
eine Einrichtung (17) zum Bestimmen des Brennstoffver brauchs bei den einzelnen Laufbetriebspunkten auf der Grundlage einer Vielzahl von Daten, die das Übersetzungs verhältnis beinhalten, das durch das Getrieb eingestellt wird.
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