DE60122448T2

DE60122448T2 - Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bzw. Strom für ein selbstangetriebenes Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeuge mit einem Hybridantrieb

Info

Publication number: DE60122448T2
Application number: DE60122448T
Authority: DE
Inventors: c/o Denso Corporation Kazuyoshi Kariya-city Aichi-pref. Obayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2006-12-21
Also published as: DE60122448D1; US20020038733A1; DE60122448T8; EP1197370B1; JP4550987B2; EP1197370A2; JP2002118904A; US6561296B2; EP1197370A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bzw. Strom für ein selbstangetriebenes Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb gemäß Anspruch 1.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Aus der US-A-5,336,932 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bekannt, die für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb geeignet ist, der eine Antriebsmaschine aufweist. Diese bekannte Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie enthält entsprechend zum Oberbegriff des Anspruchs 1: eine elektrische Vorrichtung, die entweder als ein Generator oder ein Motor betrieben wird bzw. arbeitet (operates) und mit der Antriebsmaschine zum Übertragen eines Drehmoments auf die und zum Aufnehmen eines Drehmoments von der Antriebsmaschine verbunden ist, eine Einrichtung zur Ermittlung einer erforderlichen Strom-Erzeugungsmenge und eine Steuereinheit zur Steuerung der Einstellung der Stromerzeugung des Generators oder des Motors.
Aus der US-A-5,875,836 ist ein Energiesystem (power system) zur Erweiterung bzw. Ausdehung des effektiven Bereichs eines elektrischen Fahrzeugs bekannt, das einen emissionsfreien Stromerzeugungs-Mechanismus zum Wiederaufladen eines Batteriesystems während der Verwendung des Fahrzeugs und zur Bereitstellung von ausreichender elektrischer Energie bzw. Strom für einen Elektromotor zum Fahren mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit ohne Entladen des Batteriesystems enthält. Der zusätzliche Strom, der zur Beschleunigung und für Anstiege (hill climbing) erforderlich ist, wird durch eine zeitweise Entnahme aus dem Batteriesystem und durch einen Anstieg der UpM bzw. Drehzahl des Verbrennungsmotors bereitgestellt, falls es erfor derlich ist. Wenn der Bedarf für den zusätzlichen Strom nicht mehr besteht, lädt der Stromerzeugungs-Mechanismus das Batteriesystem wieder auf, während es den Strom bereitstellt, der für einen fortgesetzten Betrieb im stabilen Zustand erforderlich ist. Der Stromerzeugungs-Mechanismus enthält eine emissionsfreie Wärmekraftmaschine (heat engine), die mechanisch an eine Drehstromlichtmaschine oder einen Generator gekoppelt ist, und ein Steuernetzwerk zum Steuern der Wärmekraftmaschine und wahlweisen Leiten der durch die Wärmekraftmaschine erzeugten elektrischen Energie zum Elektromotor und/oder zur Batterieversorgung des Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform dieses bekannten Energiesystems koppelt ein Steuer-Bauteil diskontinuierlich (intermittendly) den Generator mit der Batterie-Stromversorgung, während der Generator fortlaufend mit dem Motor zum Antreiben des Motors gekoppelt ist, wodurch die Batterie-Stromversorgung in einem geladenen Zustand (disposition) gehalten werden kann.
Ein typisches Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb enthält einen elektrischen Generator/Motor, der entweder in einer Generator-Betriebsweise oder in einer Motor-Betriebsweise betrieben werden kann. Es ist bekannt, die Stromerzeugung durch den Generator/Motor in Reaktion auf die Menge an elektrischem Strom, der in einer Fahrzeugbatterie verbleibt, oder auf den Ladezustand der Fahrzeugbatterie zu steuern. Diese Steuerung setzt die Stromerzeugungs-Effizienz herab, wenn Strom in geringem Umfang erzeugt wird. Die Herabsetzung der Stromerzeugungs-Effizienz bewirkt eine Abnahme der Kraftstoff-Wirtschaftlichkeit bezogen auf einen Fahrzeugmotor. Die Herabsetzung der Stromerzeugungs-Effizienz resultiert aus einem Kernverlust (core loss) (Eisenverlust bzw. Wirbelstromverlust), der im wesentlichen eindeutig bzw. einmalig durch die Drehgeschwindigkeit der Welle des Generators/Motors unabhängig vom Stromerzeugungs-Drehmoment bestimmt wird.
Das U.S.-Patent Nr. 5,327,992, das mit der japanischen Patentanmeldung Nr. 6-48222 korrespondiert, offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs, der aus einem Verbrennungsmotor und wenigstens einem Elektromotor besteht, welcher über eine Quelle für elektrische Energie angetrieben werden kann. Der Elektromotor kann als ein Generator betrieben werden, falls es erforderlich ist. Um den Kraftstoffverbrauch und die Emission von schädlichen Substanzen des Verbrennungsmotors in jenen Betriebsbereichen zu senken, in denen das Drehmoment, das vom Verbrennungsmotor bereitgestellt werden soll, um den Fahr- bzw. Rollwiderstand zu überwinden, unter einem Drehmoment liegt, das mit dem Idealbetrieb des Verbrennungsmotors in bezug auf Effizienz und/oder Abgas-Verhalten korrespondiert, wird der Verbrennungsmotor im wesentlichen mit dem Drehmoment betrieben, das mit dem Idealbetrieb korrespondiert. Das Differenz-Drehmoment zwischen dem Drehmoment, das mit dem Idealbetrieb korrespondiert, und dem Drehmoment, das vom Verbrennungsmotor abgegeben wird, um den Fahr- bzw. Rollwiderstand zu überwinden, wird verwendet, um den Elektromotor anzutreiben, der als ein Generator geschaltet ist. Das Drehmomentmaß, das vom Elektromotor aufgenommen wird, der als ein Generator betrieben wird, wird auf einen Sollwert gesteuert, der mit dem Differenz-Drehmoment korrespondiert.
Das U.S.-Patent Nr. 5,336,932, das mit der japanischen Patentanmeldung Nr. 6-505619 korrespondiert, offenbart ein Verfahren zur derartigen Steuerung eines Generators, der zu einem Verbrennungsmotor eines Motor-Fahrzeugs gehört, daß der Generator angeschlossen ist, um Elektrizität nur unter bestimmten Betriebsbedingungen bereitzustellen. Das Verfahren enthält die nachfolgenden Schritte: (1) Eingeben der Kennfeldwerte (map values) der Motor-Verbrauchscharakteristik für verschiedene Motor-Betriebsparameter in ein logisches Modul; (2) Bestimmen eines Betriebspunkts des Motors, wie er durch das Betriebskennfeld definiert wird; (3) Bestimmen, ob der Betriebspunkt kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist oder nicht; (4) Verbinden des Generators mit einem dem Motor-Fahrzeug zugehörigen Lade-Stromkreis (load circuit), wenn der Betriebspunkt beim vorbestimmten Wert ist oder darunter fällt; und (5) Abnehmen des Generators vom Lade-Stromkreis (load circuit), wenn der Betriebspunkt größer als der vorbestimmte Wert ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bzw. Strom für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb bereitzustellen, die eine hohe Stromerzeugungs-Effizienz aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Verbesserte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bzw. Strom resultieren aus den Unteransprüchen 2 bis 14.
Ein erster Aspekt dieser Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bzw. Strom für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb bereit, der eine Antriebsmaschine aufweist. Die Vorrichtung enthält ein elektrisches Bauteil, das entweder als ein Generator oder ein Motor betrieben wird, und ist mit der Antriebsmaschine zum Übertragen von Drehmoment zur und Aufnehmen von Drehmoment von der Antriebsmaschine verbunden; eine Einrichtung zur Ermittlung einer erforderlichen Strom-Erzeugungsmenge; und eine Steuereinheit zum abwechselnden Einstellen einer Stromerzeugungs-Ausführungszeitdauer und einer Stromerzeugungs-Aussetzungszeitdauer innerhalb eines vorbestimmten Pulsweiten-Modulationszeitraums und dadurch zum Steuern des elektrischen Bauteils in Fällen, bei denen es erforderlich ist, das elektrische Bauteil als den Generator zu betreiben, um wie der Generator diskontinuierlich betrieben zu werden, um ein tatsächliches Drehmoment davon an ein Solldrehmoment im wesentlichen anzugleichen (equalize), wobei das Solldrehmoment von einer erforderlichen Stromerzeugungsmenge, der gegenwärtigen Motordrehzahl und einem Drehmoment bei höherer Effizienz erhalten wird, und um damit eine mittlere Menge der tatsächlichen Stromerzeugung durch das elektrische Bauteil an die erforderliche Stromerzeugungsmenge im wesentlichen auszugleichen, wobei während der Stromerzeugungs-Ausführungszeitdauer das elektrische Bauteil als der Generator betrieben wird und eine Stromerzeugungsmenge bereitstellt, die größer als die mittlere Menge ist, und wobei während der Stromerzeugungs-Aussetzungszeitdauer der Betrieb des elektrischen Bauteils als der Generator innerhalb des vorbestimmten PWM-Zeitraums ausgesetzt ist.
Ein zweiter Aspekt dieser Erfindung beruht bzw. basiert auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bereit, wobei die Steuereinheit eine Einrichtung zum Einstellen des elektrischen Bauteils auf einen hocheffizienten Zustand während der Stromerzeugungs-Ausführungszeitdauer und eine Einrichtung zum Einstellen eines Verhältnisses zwischen der Stromerzeugungs-Ausfülirüngszeitdauer und der Stromerzeugungs-Aussetzungszeitdauer enthält, um die mittlere Menge der tatsächlichen Stromerzeugung an die erforderliche Stromerzeugungsmenge im wesentlichen anzugleichen.
Ein dritter Aspekt dieser Erfindung beruht auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bereit, wobei eine Summe aus der Stromerzeugungs-Ausführungszeitdauer und der Stromerzeugungs-Aussetzungszeitdauer gleich 1 Sekunde oder kürzer ist.
Ein vierter Aspekt dieser Erfindung beruht auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bereit, wobei die Steuereinheit eine Einrichtung zum Wechseln eines Drehmoments der Antriebsmaschine in Reaktion darauf enthält, ob die Stromerzeugungs-Ausführungszeitdauer oder die Stromerzeugungs-Aussetzungszeitdauer momentan eingestellt ist.
Ein fünfter Aspekt dieser Erfindung beruht auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bereit, die ferner eine Einrichtung zum stufenweisen Variieren (gradually vary) eines Solldrehmoments des elektrischen Bauteils enthält.
Ein sechster Aspekt dieser Erfindung beruht auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bereit, wobei die Antriebsmaschine und das elektrische Bauteil über ein Getriebe bzw. eine Übertragung mit den Fahrzeugrädern verbunden sind, und das elektrische Bauteil ist mit einer Batterie verbunden, und wobei die Steuereinheit eine Einrichtung zum Erfassen einer erforderlichen Ladungsmenge der Batterie und zum Einstellen der erfaßten erforderlichen Ladungsmenge als die erforderliche Stromerzeugungmenge und eine Einrichtung zum Wechseln eines Übersetzungsverhältnisses im Getreibe in Reaktion auf die erforderliche Stromerzeugungsmenge enthält.
Ein siebter Aspekt dieser Erfindung beruht auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bereit, die ferner eine Einrichtung zum Erfassen einer Drehzahl der Antriebsmaschine, eine Einrichtung zur Bestimmung, ob die erfaßte Drehzahl der Antriebsmaschine geringer als eine vorgeschriebene Referenz-Drehzahl ist oder nicht, und eine Einrichtung zum Nullabgleich (nullifying) der Stromerzeugungs-Ausführungszeitdauer enthält, um die Stromerzeugungs-Ausführungszeitdauer fortlaufend in Fällen einzustellen, bei denen bestimmt wird, daß die erfaßte Drehzahl der Antriebsmaschine geringer als eine vorgeschriebene Referenz-Drehzahl ist.
Ein achter Aspekt dieser Erfindung beruht auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bereit, wobei die Steuereinheit ferner in Fällen, bei denen es erforderlich ist, das elektrische Bauteil als den Motor zu betreiben, eine Einrichtung zum abwechselnden Einstellen einer Motor-Aktivierungs-Zeitdauer und einer Motor-Deaktivierungs-Zeitdauer und dadurch zum Steuern des elektrischen Bauteils enthält, um diskontinuierlich als der Motor betrieben zu werden, wobei während der Motor-Aktivierungs-Zeitdauer das elektrische Bauteil als der Generator betrieben wird, und während der Motor-Deaktivierungs-Zeitdauer der Betrieb des elektrischen Bauteils als der Motor ausgesetzt ist.
Ein neunter Aspekt dieser Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb bereit, der eine Antriebsmaschine enthält. Die Vorrichtung enthält ein elektrisches Bauteil, das entweder als ein Generator oder als ein Motor betrieben wird und mit der Antriebsmaschine zum Übertragen eines Drehmoments an die und Aufnehmen eines Drehmoments von der Antriebsmaschine verbunden ist; eine erste Einrichtung zur Bestimmung, ob es erforderlich ist, das elektrische Bauteil als der Generator zu betreiben oder nicht; und eine zweite Einrichtung zum Steuern, daß das elektrische Bauteil in Fällen, bei denen die erste Einrichtung bestimmt, daß es erforderlich ist, das elektrische Bauteil als den Generator zu betreiben, diskontinuierlich als der Generator betrieben wird.
Ein zehnter Aspekt dieser Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb bereit, der eine Antriebsmaschine enthält. Die Vorrichtung enthält ein elektrisches Bauteil, das entweder als ein Generator oder als ein Motor betrieben wird und mit der Antriebsmaschine zum Übertragen eines Drehmoments an die und Aufnehmen eines Drehmoments von der Antriebsmaschine verbunden ist; eine erste Einrichtung zur Bestimmung, ob es erforderlich ist, das elektrische Bauteil als den Motor zu betreiben oder nicht; und eine zweite Einrichtung zum Steuern des elektrischen Bauteils, um es in Fällen, bei denen die erste Einrichtung bestimmt, daß es erforderlich ist, das elektrische Bauteil als den Motor zu betreiben, diskontinuierlich als den Motor zu betreiben.
Ein elfter Aspekt dieser Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb bereit, der eine Antriebsmaschine enthält. Die Vorrichtung enthält ein elektrisches Bauteil, das entweder als ein Generator oder als ein Motor betrieben wird und mit der Antriebsmaschine zum Übertragen des Drehmoments an die und Aufnehmen des Drehmoments von der Antriebsmaschine verbunden ist; eine erste Einrichtung zur Bestimmung einer erforderlichen Stromerzeugungsrate; eine zweite Einrichtung zur Bestimmung, ob es erforderlich ist, das elektrische Bauteil als den Generator zu betreiben oder nicht; und eine dritte Einrichtung zum Steuern des elektrischen Bauteils, um es in Fällen, bei denen die zweite Einrichtung bestimmt, daß es erforderlich ist, das elektrische Bauteil als den Generator zu betreiben, diskontinuierlich als den Generator zu betreiben, um eine mittlere Rate der tatsächlichen Stromerzeugung durch das elektrische Bauteil an die erforderliche Stromerzeugungsrate anzugleichen.
Ein zwölfter Aspekt dieser Erfindung beruht auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bereit, die ferner eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehzahl der Antriebsmaschine, eine Einrichtung zum Berechnen einer maximalen Stromerzeugungsmenge aus der erfaßten Drehzahl der Antriebsmaschine, eine Einrichtung zur Bestimmung, ob die erforderliche Stromerzeugungsmenge größer als die maximale Stromerzeugungsmenge ist oder nicht, und eine Einrichtung zum Korrigieren und Angleichen der erforderlichen Stromerzeugungsmenge an die maximale Stromerzeugungsmenge in Fällen enthält, bei denen bestimmt wird, daß die erforderliche Stromerzeugungsmenge größer als die maximale Stromerzeugungsmenge ist.
Ein dreizehnter Aspekt dieser Erfindung beruht auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bzw. Strom bereit, die ferner eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehzahl der Antriebsmaschine, eine Einrichtung zum Festsetzen eines Ausmaßes einer Antriebsmaschinen-Drehmomentzunahme (torque up quantity) in Reaktion auf die erforderliche Stromerzeugungsmenge, eine Einrichtung zur Bestimmung, ob die Menge einer Antriebsmaschinen-Drehmomentzunahme (torque up quantity) bei einem momentanen Wert der erfaßten Drehzahl der Antriebsmaschine bereitgestellt werden kann oder nicht, und eine Einrichtung zum Aktualisieren (updating) der erforderlichen Stromerzeugungsmenge in Reaktion auf das Ausmaß einer Antriebsmaschinen-Drehmomentzunahme und dem momentanen Wert der erfaßten Drehzahl der Antriebsmaschine in Fällen enthält, bei denen bestimmt wird, daß das Ausmaß einer Antriebsmaschinen-Drehmomentzunahme nicht bereitgestellt werden kann.
Ein vierzehnter Aspekt dieser Erfindung beruht auf dem ersten Aspekt davon und stellt eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie bereit, die ferner eine Einrichtung zum Vergleichen eines mittleren Sollwerts des Generator-Drehmoments und eines Drehmoments des Generators bei einem hocheffizienten Betriebspunkt in Fällen, bei denen das elektrische Bauteil als der Generator betrieben wird, um den größeren des mittleren Sollwerts des Generator-Drehmoments und des Drehmoments des Generators bei einem hocheffizienten Betriebspunkt auszuwählen, und eine Einrichtung zum Steuern des Generators in Reaktion auf den größeren des mittleren Sollwerts des Generator-Drehmoments und des Drehmoments des Generators beim hocheffizienten Betriebspunkt enthält.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Schema eines Hybridantriebs eines selbstangetriebenen Fahrzeugs, das eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung enthält.
2 ist ein Flußdiagramm eines Teilabschnitts bzw. Segments eines Programms für eine Fahrzeug-Steuereinheit in 1.
3 ist ein Verlustkennfeld-Schaubild floss map diagram) des Verhältnisses zwischen einem Stromverlust in einem elektrischen Generator/Motor, einem Drehmoment des Generators/Motors und einer Motordrehzahl.
4 ist ein Zeitbereichs-Schaubild eines ersten Beispiels für einen Wechsel zwischen einer Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer und einer Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer.
5 ist ein Zeitbereichs-Schaubild eines zweiten Beispiels für einen Wechsel zwischen einer Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer und einer Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer.
6 ist ein Flußdiagramm eines Teilabschnitts eines Programms für eine Fahrzeug-Steuereinheit in einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
7 ist ein Flußdiagramm eines Teilabschnitts eines Programms für eine Fahrzeug-Steuereinheit in einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung.
8 ist ein Flußdiagramm eines Blocks in 7.
9 ist ein Flußdiagramm eines Teilabschnitts eines Programms für eine Fahrzeug-Steuereinheit in einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erste Ausführungsform
1 stellt einen Hybridantrieb eines selbstangetriebenen Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs dar, der eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung enthält.
In bezug auf 1 besteht eine Antriebsmaschine (ein Antriebsstrang bzw. Hauptstrang) (prime bar) 1 aus einem Verbrennungsmotor. Ein elektrischer Generator/Motor 2 ist von einem dreiphasigen Synchron-Typ. Der Generator/Motor 2 kann entweder als ein Generator oder als ein Motor betrieben werden. Anders gesagt, der Generator/Motor 2 kann entweder in einer Generator- oder in einer Motor-Betriebsweise betrieben werden. Darüber hinaus kann die Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 wahlweise ausgeführt oder ausgesetzt werden. Die Antriebsmaschine 1 weist eine Abtriebswelle 11 auf, die mit einem Rotor bzw. Läufer 21 des Generators/Motors 2 mechanisch gekoppelt ist bzw. in Wirkverbindung steht. Der Rotor 21 weist einen Abschnitt auf, der sich radial nach außen von einem Stator bzw. Ständer 22 im Generator/Motor 2 erstreckt. Der Abschnitt des Rotors 21 steht dem Stator 22 gegenüber. Der Rotor 21 ist mit den Fahrzeugrädern 5 über ein Getriebe bzw. eine Übertragung 3 und ein Differentialgetriebe 4 verbunden. Ebenso ist die Abtriebswelle 11 der Antriebsmaschine 1 mit den Fahrzeugrädern 5 über das Getriebe 3 und das Differentialgetriebe 4 verbunden. Das Getriebe 3 enthält eine Kupplung zum Kuppeln und Entkuppeln der Abtriebswelle 11 der Antriebsmaschine 1 (eine Getriebe-Antriebswelle) an und von einer nachfolgenden Antriebswelle (eine Getriebe-Abtriebswelle), die mit dem Differentialgetriebe 4 verbunden ist.
Eine Motorsteuerung 6 dient zum Steuern der Antriebsmaschine 1. Die Motor-Steuereinheit 6 kann die Position eines Drosselventils in der Antriebsmaschine 1, die Kraftstoff-Einspritzrate in der Antriebsmaschine 1 und die Zahl der aktiven Zylinder (oder die Zahl der inaktiven Zylinder) in der Antriebsmaschine 1 einstellen, um ein tatsächliches, davon abgegebenes Drehmoment zu steuern. Eine Wechselrichter-Steuereinheit 7 bewirkt eine Steuerung eines Wechselrichters (nicht dargestellt) zur Übertragung von elektrischer Energie zwischen einer Batterie 8 und dem Stator 22 des Generators/Motors 2. Ebenso bewirkt die Wechselrichter-Steuereinheit 7 eine Steuerung des Generators/Motors 2. Die Wechselrichter-Steuereinheit 7 kann die Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 wahlweise ausführen oder aussetzen. Darüber hinaus kann die Wechselrichter-Steuereinheit 7 die Übertragungsrate der elektrischen Energie zwischen der Batterie 8 und dem Generator/Motor 2 einstellen, um ein tatsächliches Drehmoment des Generators/Motors 2 zu steuern. Die Wechselrichter-Steuereinheit 7 kann von einem Sensor, der dem Generator/Motor 2 zugehörig ist, eine Information empfangen, welche die Drehzahl der Welle oder des Rotors 21 des Generators/Motors 2 repräsentiert bzw. darstellt. Eine Getriebe-Steuereinheit 9 bewirkt eine Steuerung der Gangstellung (gear position) des Getriebes 3. Ebenso bewirkt die Getriebe-Steuereinheit 9 eine Steuerung der Kupplung im Getriebe 3.
Eine Fahrzeug-Steuereinheit 10 ist elektrisch mit der Motor-Steuereinheit 6, der Wechselrichter-Steuereinheit 7 und der Getriebe-Steuereinheit 9 verbunden. Die Fahrzeug-Steuereinheit 10 eine Information von der Motor-Steuereinheit 6 empfängt, welche die Betriebsbedingungen der Antriebsmaschine 1 repräsentiert. Die Betriebsbedingungen der Antriebsmaschine 1 enthalten die Drehzahl der Abtriebswelle 11 der Antriebsmaschine 1, die Position eines Gaspedals (accelerator), das der Antriebsmaschine 1 zugehörig ist, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die Position des Drosselventils in der Antriebsmaschine 1, die Kraftstoff-Einspritzrate in die Antriebsmaschine 1 und die Zahl der aktiven Zylinder in der Antriebsmaschine 1. Die Fahrzeug-Steuereinheit 10 empfängt eine Information von der Wechselrichter-Steuereinheit 7, welche die Betriebsbedingungen des Wechselrichters und ebenso die Betriebsbedingungen des Generators/Motors 2 repräsentiert. Die Betriebsbedingungen des Generators/Motors 2 enthalten die Drehzahl der Welle oder des Rotors 21 davon. Die Fahrzeug-Steuereinheit 10 empfängt eine Information von der Getriebe-Steuereinheit 9, welche die Betriebsbedingungen des Getriebes 3 repräsentiert. Die Betriebsbedingungen des Getriebes 3 enthalten die Gangstellung (gear position) davon und das Übersetzungsverhältnis darin. Die Motor-Steuereinheit 6, die Wechselrichter-Steuereinheit 7 und die Getriebe-Steuereinheit 9 können auf Signale ansprechen, die von der Fahrzeug-Steuereinheit 10 ausgegeben werden. Demgemäß kann die Fahrzeug-Steuereinheit 10 die Antriebmaschine 1 über die Motor-Steuereinheit 6 steuern. Die Fahrzeug-Steuereinheit 10 kann den Wechselrichter über die Wechselrichter-Steuereinheit 7 steuern. Zudem kann die Fahrzeug-Steuereinheit 10 die Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 durch die Wechselrichter-Steuereinheit 7 wahlweise ausführen oder aussetzen. Die Fahrzeug-Steuereinheit 10 kann die Gangstellung (gear position) des Getriebes 3 über die Getriebe-Steuereinheit 9 steuern. Ebenso kann die Fahrzeug-Steuereinheit 10 die Kupplung im Getriebe 3 über die Getriebe-Steuereinheit 9 steuern.
Die Fahrzeug-Steuereinheit 10 ist mit einem Sensor 8A elektrisch verbunden, welcher der Batterie 8 zugehörig ist. Die Fahrzeug-Steuereinheit 10 empfängt eine Information vom Sensor 8A, die den Ladezustand der Batterie 8 repräsentiert.
Es ist anzumerken, daß ein zweites elektrisches Drehbauteil (rotational device) bereitgestellt werden kann, das mit der Antriebswelle oder der Abtriebswelle des Getriebes 3 mechanisch verbunden ist, um eine Drehmoment-Übertragung auf die Fahrzeugräder beispielsweise auf Basis einer Drehmoment-Verstärkung (torque assist) auszuführen.
Die Fahrzeug-Steuereinheit 10 enthält einen Mikrocomputer, einen Mikroprozessor oder ein ähnliches Bauteil, das eine Kombination aus einem Eingabe-/Ausgabeport, einem Verarbeitungbereich, einem ROM und einem RAM enthält. Die Fahrzeug-Steuereinheit 10 wird entsprechend einem Programm betrieben, das im ROM gespeichert ist. Das Programm weist eine Hauptroutine und Unterroutinen auf.
2 ist ein Flußdiagramm eines Teilabschnitts bzw. Segments (segment) (eine Unterroutine) des Programms für die Fahrzeug-Steuereinheit 10. Der Programm-Teilabschnitt in 2 bezieht sich auf den Betrieb des Generators/Motors 2 in der Generator-Betriebsweise. Der Programm-Teilabschnitt in 2 wird wiederholend ausgeführt.
In 2 setzt zurück oder initialisiert ein Startschritt ST100 des Programm-Teilabschnitts spezifizierte Variablen und Flags, die während der Ausführung des Programm-Teilabschnitts verwendet werden.
Ein Schritt ST102, der dem Schritt ST100 folgt, erfaßt den gegenwärtigen Batteriezustand Bsoc, d.h. den gegenwärtigen Ladungszustand der Batterie 8 oder die gegenwärtige Menge der in der Batterie 8 verbleibenden Menge an elektrischer Energie, durch Bezug auf die Information, die vom Sensor 8A eingespeist wird, welcher der Batterie 8 zugehörig ist.
Ein Schritt ST104, der dem Schritt ST102 folgt, berechnet eine erforderliche Ladungsmenge oder -rate (eine erforderliche Strom-Erzeugungsmenge oder -rate) Pchg aus dem gegenwärtigen Batterie-Ladungszustand Bsoc gemäß einem Tabellen-Nachschlag-Vorgang (table look-up procedure) oder einer vorbestimmten Funktion.
Ein Schritt ST106, der dem Schritt ST104 folgt, leitet die gegenwärtige Motordrehzahl Ne, d.h. die gegenwärtige Drehgeschwindigkeit (die gegenwärtige Winkelgeschwindigkeit) der Abtriebswelle 11 der Antriebsmaschine 1, aus der Information her, die durch die Motor-Steuereinheit 6 gegeben ist.
Ein Schritt ST108, der dem Schritt ST106 folgt, berechnet die Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne), d.h. die Menge (level) des Stroms, die durch den Generator/Motor 2 erzeugt werden kann, aus der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne gemäß einem Tabellen-Nachschlag-Vorgang (table look-up procedure) oder einer vorbestimmten Funktion. Der Schritt ST108 bestimmt, ob die Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne) mit mehr als der erforderlichen Ladungsmenge (der erforderlichen Stromerzeugungsmenge oder -rate) Pchg korrespondiert oder nicht. Wenn die Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne) mit mehr als der erforderlichen Ladungsmenge Pchg korrespondiert, fährt das Programm vom Schritt ST108 mit einem Schritt ST110 fort. Wenn andererseits die Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne) mit der erforderlichen Ladungsmenge Pchg oder weniger korrespondiert, fährt das Programm vom Schritt ST108 mit einem Schritt ST112 fort.
Der Schritt ST110 berechnet ein Ausmaß einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe aus der erforderlichen Ladungsmenge Pchg und der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne gemäß einer nachfolgenden Gleichung. ΔTe = Pchg/Ne
Daher ist die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe gleich der erforderlichen Ladungsmenge Pchg geteilt durch die gegenwärtige Motordrehzahl Ne. Die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe gibt eine geschätzte Zunahme in der Drehmomentabgabe von der Antriebsmaschine 1 an, die sich auf die Stromerzeugung bei einer Rate bezieht, die mit der erforderlichen Ladungsmenge Pchg korrespondiert.
Der Schritt ST112 bestimmt, ob der gegenwärtige Batterie-Ladungszustand Bsoc mit einem größeren Wert als ein vorgeschriebener Wert Bcrit korrespondiert oder nicht. Wenn der gegenwärtige Batterie-Ladungszustand Bsoc mit einem größeren Wert als ein vorgeschriebener Wert Bcrit korrespondiert, fährt das Programm vom Schritt ST112 mit einem Schritt ST114 fort. Andererseits, wenn der gegenwärtige Batterie-Ladungszustand Bsoc mit dem vorgeschriebenen Wert Bcrit oder weniger korrespondiert, fährt das Programm vom Schritt ST112 mit einem Schritt ST124 fort.
Der Schritt ST114 stellt den Wert der erforderlichen Ladungsmenge (der erforderlichen Stromerzeugungsmenge) Pchg auf den Wert der Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne) ein. Anders gesagt, der Schritt ST114 begrenzt die erforderliche Ladungsmenge (die erforderliche Stromerzeugungsmenge) Pchg in Übereinstimmung mit dem Wert der Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne). Nach dem Schritt ST114 fährt das Programm mit dem Schritt ST110 fort.
Der Schritt ST124 steuert das Getriebe 3 über die Getriebe-Steuereinheit 9. Insbesondere schaltet der Schritt ST124 die Gangstellung (gear position) des Getriebes 3 herunter, um das Übersetzungsverhältnis und die maximale Stromerzeugungsmenge zu erhöhen. Nach dem Schritt ST124 fährt das Programm mit einem Endschritt ST136 fort, bei dem der laufende Ausführungszyklus des Programm-Teilabschnitts endet. Dann kehrt das Programm zur Hauptroutine zurück.
Ein Schritt ST116 leitet her oder schätzt das gegenwärtige Motor-Abgabedrehmoment Te, d.h. die gegenwärtige Drehmomentabgabe der Antriebsmaschine 1, aus der Information, die durch die Motor-Steuereinheit 6 gegeben ist, und der Information, die durch die Getriebe-Steuereinheit 9 gegeben ist. Die Herleitung oder Schätzung des gegenwärtigen Motor-Abgabedrehmoments Te verwendet einen Tabellen-Nachschlag-Vorgang (table look-up procedure), der sich beispielsweise auf die Drosselposition, die Motordrehzahl und das Übersetzungsverhältnis bezieht, das durch die Information der Motor-Steuereinheit 6 und die Information der Getriebe-Steuereinheit 9 repräsentiert wird. Der Schritt ST116 addiert das gegenwärtige Motor-Abgabedrehmoment Te und die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe zu einem Additionsergebnis Motordrehmoment Te + ΔTe. Der Schritt ST116 berechnet ein maximales Motor-Abgabedrehmoment Temax(Ne) aus der gegenwärtigem Motordrehzahl Ne gemäß einem Tabellen-Nachschlag-Vorgang (table look-up procedure) oder einer vorbestimmten Funktion. Der Schritt ST116 bestimmt, ob das Additionsergebnis Motordrehmoment Te + ΔTe geringer als das maximale Motor-Abgabedrehmoment Temax(Ne) ist oder nicht. Wenn das Additionsergebnis Motordrehmoment Te + ΔTe geringer als das maximale Motor-Abgabedrehmoment Temax(Ne) ist, fährt das Programm vom Schritt ST116 mit einem Schritt ST118 fort. Wenn andererseits das Additionsergebnis Motordrehmoment Te + ΔTe gleich oder größer als das maximale Motor-Abgabedrehmoment Temax(Ne) ist, fährt das Programm vom Schritt ST116 mit einem Schritt ST120 fort.
Der Schritt ST118 stellt einen Motor-Abgabesolldrehmoment Tecom auf das Additionsergebnis Motordrehmoment Te + ΔTe ein. Gemäß einer Motorsteuerungs-Unterroutine des Programms wird die Antriebmaschine 1 gesteuert, um ein tatsächliches Abgabedrehmoment davon an das Motor-Abgabesolldrehmoment Tecom im wesentlichen anzugleichen.
Der Schritt ST120 bestimmt, ob der gegenwärtige Batterie-Ladezustand Bsoc mit einem größeren Wert als der vorgeschriebene Wert Bcrit korrespondiert oder nicht. Wenn der gegenwärtige Batterie-Ladezustand Bsoc mit einem größeren Wert als der vorgeschriebene Wert Bcrit korrespondiert, fährt das Programm vom Schritt ST120 mit einem Schritt ST122 fort. Wenn andererseits der gegenwärtige Batterie-Ladezustand Bsoc mit dem vorgeschriebenen Wert Bcrit oder weniger korrespondiert, fährt das Programm vom Schritt ST120 mit dem Schritt ST124 fort, der die Gangstellung des Getriebes 3 herunterschaltet. Dem Schritt ST124 folgt der Endschritt ST136.
Der Schritt ST122 aktualisiert oder verändert das Ausmaß einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe. Insbesondere stellt der Schritt ST122 die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe auf einen Wert ein, der dem maximalen Motor-Abgabedrehmoment Temax(Ne) abzüglich des gegenwärtigen Motor-Abgabedrehmoments Te gleich ist. Der Schritt ST122 dient dazu, das Motor-Abgabesolldrehmoment Tecom auf das maximale Motor-Abgabedrehmoment Temax(Ne) zu begrenzen.
Ein Schritt ST123, der dem Schritt ST122 folgt, stellt den Wert der erforderlichen Ladungsmenge (der erforderlichen Stromerzeugungsmenge) Pchg auf das Produkt aus der Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe und der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne ein. Daher aktualisiert der Schritt ST123 die erforderliche Ladungsmenge (die erforderliche Stromerzeugungsmenge) Pchg gemäß der Gleichung als "Pchg = ΔTe·Ne". Nach dem Schritt ST123 fährt das Programm mit dem Schritt ST118 fort.
Ein Schritt ST150, der dem Schritt ST118 folgt, berechnet ein Drehmoment bei höchster Effizienz Tmg_higheff(Ne) des Generators/Motors 2 aus der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne gemäß einem Tabellen-Nachschlag-Vorgang (table look-up procedure) oder einer vorbestimmten Funktion. Das Drehmoment bei höchster Effizienz Tmg_higheff(Ne) korrespondiert mit einem Wert, bei dem die Effizienz des Generators/Motors 2 maximiert ist. Der Schritt ST150 teilt die erforderliche Ladungsmenge (die erforderliche Stromerzeugungsmenge) Pchg durch die gegenwärtige Motordrehzahl Ne, um das Divisionsergebnis Pchg/Ne zu erzeugen. Der Schritt ST150 stellt ein Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 auf den im absoluten Wert größeren Wert des Drehmoments bei höchster Effizienz Tmg_higheff(Ne) und des Divisionsergebnisses Pchg/Ne gemäß der nachfolgenden Gleichung ein. Tmgcom = MAX[Tmg_higheff(Ne), Pchg/Ne]worin "MAX" einen Operator zum Auswählen desjenigen Werts von den beiden in den Klammern bezeichnet, der einen größeren absoluten Wert aufweist.
Ein Schritt ST152, der dem Schritt ST150 folgt, berechnet eine Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton aus einem vorbestimmten PWM (Pulsweiten-Modulation)-Zeitraum Tinter, der erforderlichen Ladungsmenge (der erforderlichen Stromerzeugungsmenge oder -rate) Pchg, dem Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2, der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne und einem Verlust L gemäß einer nachfolgenden Gleichung. Ton = Tinter·Pchg/(Tmgcom·Ne – L)
Die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton bedeutet ein Zeitintervall, während dessen die Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 in Ausführung bleibt (remains executed), d.h. ein Zeitintervall, während dessen der Generator/Motor 2 den Betrieb in der Generator-Betriebsweise fortsetzt. Es besteht eine Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer Toff, während derer die Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 ausgesetzt bleibt. Im allgemeinen wechseln sich die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton und die Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer Toff miteinander ab. Der vorbestimmte PWM-Zeitraum Tinter ist aus einem Paar aus der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton und der Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer Toff zusammengesetzt. Das Verhältnis von der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton zum vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter ist dem Betriebszyklus oder dem Betriebsverhältnis gleich. Vorzugsweise ist der vorbestimmte PWM-Zeitraum Tinter gleich 1 Sekunde oder kürzer. In diesem Fall ist ein Fahrzeuginsasse gewöhnlicherweise auf eine Schwankung oder Veränderung im tatsächlichen Drehmoment des Generators/Motors 2 unempfindlich. Der Verlust L wird bei der Stromzufuhr zur Batterie 8 vom Generator/Motor 2 und beim Laden der Batterie 8 vom Generator/Motor 2 verursacht.
Ein Schritt ST126, der dem Schritt ST152 folgt, bezieht sich auf einen Zeitgeber (eine Variable). Gemäß einer Zeitgeber-Steuer-Unterroutine des Programms wird der Stromerzeugungs-Zeitgeber gestartet, wenn die Stromerzeugung begonnen wird. Der Stromerzeugungs-Zeitgeber mißt das Zeitintervall "t", während dessen die Stromerzeugung fortfährt, d.h. die Zeit, die seit dem Moment des Beginns der Stromerzeugung vergangen ist. Der Schritt ST126 bestimmt, ob das gemessene Zeitintervall "t" die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton erreicht oder nicht. Wenn das gemessene Zeitintervall "t" die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton nicht erreicht, fährt das Programm vom Schritt ST126 mit einem Schritt ST128 fort. Wenn andererseits das gemessene Zeitintervall "t" die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton erreicht, fährt das Programm vom Schritt ST126 mit einem Schritt ST130 fort.
Der Schritt ST128 hält das Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 unverändert. Insbesondere fiürt der Schritt ST128 den Programmbefehl "Tmgcom=Tmgcom" aus. Gemäß einer Generator/Motor-Steuer-Unterroutine des Programms wird die Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 eingeführt (implemented) und gesteuert, um ein tatsächliches Drehmoment davon an das Solldrehmoment Tmgcom im wesentlichen anzugleichen. Nach dem Schritt ST128 fährt das Programm mit einem Schritt ST132 fort.
Der Schritt ST130 setzt das Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 auf "0". Insbesondere führt der Schritt ST130 den Programmbefehl "Tmgcom = 0" aus. Gemäß der Generator/Motor-Steuer-Unterroutine des Programms wird die Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 in Reaktion darauf, daß das Solldrehmoment Tmgcom "0" ist, ausgesetzt. Folglich wird die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton durch die Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer Toff ersetzt. Nach dem Schritt ST130 fährt das Programm mit dem Schritt ST132 fort.
Der Schritt ST132 bestimmt, ob das gemessene Zeitintervall "t" den vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter erreicht oder nicht. Wenn das gemessene Zeitintervall "t" den vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter erreicht, fährt das Programm vom Schritt ST132 mit einem Schritt ST134 fort. Wenn andererseits das gemessene Zeitintervall "t" den vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter nicht erreicht, fährt das Programm vom Schritt ST132 mit einem Endschritt ST136 fort. In diesem Fall endet der laufende Ausführungszyklus des Programm-Teilabschnitts, und dann kehrt das Programm zur Hauptroutine zurück.
Der Schritt ST134 setzt den Stromerzeugungs-Zeitgeber zurück und initialisiert dadurch das gemessene Zeitintervall "t" auf "0". Nach dem Schritt ST134 fährt das Programm mit dem Endschritt ST136 fort, bei dem der laufende Ausführungszyklus des Programm-Teilabschnitts beendet wird. Dann kehrt das Programm zur Hauptroutine zurück.
Unter den vorgegebenen Bedingungen befiehlt der Programm-Teilabschnitt in 2 dem Generator/Motor 2, die Stromerzeugung beim vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter und dem Betriebszyklus (dem Betriebsverhältnis) diskontinuierlich auszuführen, der durch die Länge der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton bestimmt ist. Folglich implementiert der Generator/Motor 2 tatsächlich die diskontinuierliche Stromerzeugung. Die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton oder der Betriebszyklus ist eingestellt, um eine mittlere Menge oder Rate der tatsächlichen Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 an die erforderliche Stromerzeugungsmenge oder -rate Pchg im wesentlichen anzugleichen.
Der Verlust L bei der Stromzufuhr zur Batterie 8 vom Generator/Motor 2 und das Laden der Batterie 8 durch den Generator/Motor 2 kann durch Multiplizieren der Stromerzeugungseffizienz am Betriebspunkt des Generators/Motors 2 mit den Stromzufuhrund Ladeeffizienzen berücksichtigt werden.
Das Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 kann einem Tiefpaß-Filterprozeß unterzogen werden. In diesem Fall wird das Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 von beispielsweise einem Tiefpaßfilter verarbeitet. Das Solldrehmoment, das aus der Filtration resultiert, variiert stärker abgestuft bzw. stufenweise (varies more gradually). Demgemäß ist es möglich, das Auftreten einer Verschlechterung in einem Fahrgefühl zu verhindern, das durch eine stufenweise Veränderung des Solldrehmoments Tmgcom verursacht wird.
In 3 führt der Generator/Motor 2 im Fall, bei dem die erforderliche Stromerzeugungsmenge gleich 200 W und die Motordrehzahl Ne gleich 1.000 UpM ist, die diskontinuierliche Stromerzeugung am Punkt der höchsten Effizienz "B" (70 Nm Drehmoment) aus. Der Stromerzeugungsverlust, der mit dem Punkt der höchsten Effizienz "B" korrespondiert, ist gleich 1.500 W. Das Betriebsverhältnis, bezogen auf die diskontinuierliche Stromerzeugung, ist gleich 2/7. Daher ist es möglich, einen mittleren Stromerzeugungsverlust (ein effektiver Stromerzeugungsverlust) herabzusetzen. Insbesondere ist der mittlere Stromerzeugungsverlust, der mit dem Punkt der höchsten Effizienz "B" korrespondiert, gleich 430 W (= 1.500 W·2/7). Andererseits führt in einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik ein elektrischer Generator/Motor eine fortlaufende Stromerzeugung bei einem Betriebspunkt "A" (20 Nm Drehmoment) aus. Der Stromerzeugungsverlust, der mit dem Betriebspunkt "A" korrespondiert, ist gleich 550 W, was um 120 W größer als 430 W ist.
Wie in den 4 und 5 dargestellt, wechseln sich die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton und die Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer Toff miteinander ab. Der vorbestimmte PWM-Zeitraum Tinter ist aus einem Paar aus der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton und der Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer Toff zusammengesetzt. Das Verhältnis von der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton zum vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter, d.h. das Betriebverhältnis (der Betriebszyklus), ist in Übereinstimmung mit der Ton-Einstellung durch den Schritt ST152 (siehe 2) variabel. In 4 ist das Betriebsverhältnis relativ groß. In 5 ist das Betriebsverhältnis relativ klein.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung ist der ersten Ausführungsform davon mit Ausnahme von Gestaltungsveränderungen ähnlich, die nachfolgend aufgeführt sind.
6 ist ein Flußdiagramm eines Teilabschnitts von einem Programm für eine Fahrzeug-Steuereinheit 10 (siehe 1) in der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung. Der Programm-Teilabschnitt in 6 ist vom Programm-Teilabschnitt in 2 abgewandelt. Der Programm-Teilabschnitt in 6 enthält die Schritte ST2110, ST2116, ST2122 und ST2150, welche die Schritte ST110, ST116, ST118, ST120 und ST122 in 2 ersetzen. Der Programm-Teilabschnitt in 6 enthält einen Schritt ST2118 zwischen den Schritten ST128 und ST132.
Der Schritt ST2110 folgt den Schritten ST108 und ST114. Der Schritt ST2110 berechnet das Motordrehmoment bei höchster Effizienz Teng aus der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne gemäß einem Tabellen-Nachschlag-Vorgang (table look-up procedure) oder einer vorbestimmten Funktion. Das Motordrehmoment Teng bedeutet die Drehmomentabgabe einer Antriebsmaschine 1 (siehe 1), die mit der höchsten Effizienz der Antriebmaschine 1 korrespondiert. Der Schritt ST2110 leitet her oder schätzt das gegenwärtige Motor-Abgabedrehmoment Tebase, d.h. die gegenwärtige Drehmomentabgabe der Antriebsmaschine 1. Das gegenwärtige Motorabgabe-Drehmoment Tebase ist ausschließlich eines Drehmoments zum Antreiben eines elektrischen Generators/Motors 2 (siehe 1). Das gegenwärtige Motor-Abgabedrehmoment Tebase wird gemäß einem Tabellen-Nachschlag-Vorgang (table look-up procedure) bestimmt, der auf die Gaspedalposition, die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Übersetzungsverhältnis reagiert, das von der Information, die von der Motor-Steuereinheit 6 (siehe 1) eingespeist wird, und von der Information repräsentiert wird, die von einer Getriebe-Steuereinheit 9 (siehe 1) eingespeist wird. Der Schritt ST2110 berechent eine Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe aus dem Motordrehmoment bei höchster Effizienz Teng und dem gegenwärtigen Motor-Abgabedrehmoment Tebase gemäß einer nachfolgenden Gleichung. ΔTe = Teng – Tebase
Daher ist die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe gleich dem Motordrehmoment bei höchster Effizienz Teng abzüglich des gegenwärtigen Motor-Abgabedrehmoments Tebase. Die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe korrespondiert mit einem Drehmomentwert, der durch den Generator/Motor 2 hinzugefügt oder aufgenommen wird.
Der Schritt ST2116 folgt dem Schritt ST2110. Der Schritt ST2116 multipliziert die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe mit der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne, um das Multiplikationsergebnis Ne·ΔTe zu erhalten, das mit der Menge einer Motor-Leistungszunahme korrespondiert. Der Schritt ST2116 be stimmt, ob die Menge einer Motor-Leistungszunahme Ne·ΔTe kleiner als die Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne) ist oder nicht. Wenn die Menge einer Motor-Leistungszunahme Ne·ΔTe kleiner als die Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne) ist, fährt das Programm vom Schritt ST2116 mit dem Schritt ST2150 fort. Andererseits, wenn die Menge einer Motor-Leistungszunahme Ne·ΔTe gleich oder größer als die Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne) ist, fährt das Programm vom Schritt ST2116 mit dem Schritt ST2122 fort.
Der Schritt ST2122 aktualisiert oder verändert die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe. Insbesondere stellt der Schritt ST2122 die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme (torque up amount) ΔTe auf einen Wert ein, welcher der Stromerzeugungs-Fähigkeit Pmg(Ne) geteilt durch die gegenwärtige Motordrehzahl Ne gleich ist. Der Schritt ST2122 fährt den Programmbefehl "ΔTe = Pmg(Ne)/Ne" aus. Dem Schritt ST2122 folgt der Schritt ST123.
Der Schritt ST123 setzt den Wert der erforderlichen Ladungsmenge (der erforderlichen Stromerzeugungsmenge) Pchg auf das Produkt aus der Menge einer Motor-Drehmomentzunahme ΔTe und der gegenwärtigen Motordrehzahl Ne. Daher aktualisiert der Schritt ST123 die erforderliche Ladungsmenge (die erforderliche Stromerzeugungsmenge) Pchg gemäß der Gleichung "Pchg = ΔTe·Ne". Nach dem Schritt ST123 fährt das Programm mit dem Schritt ST2150 fort.
Der Schritt ST2150 stellt ein Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Moros 2 auf die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme ΔTe ein. Nach dem Schritt ST2150 fährt das Programm mit dem Schritt ST152 fort.
Der Schritt ST2118 folgt dem Schritt ST128. Der Schritt ST2118 addiert das gegenwärtige Motor-Abgabedrehmoment Tebase und die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme ΔTe in einem Additionsergebnis Motordrehmoment Tebase + ΔTe. Der Schritt ST2118 stellt einen Motor-Abgabesolldrehmoment Tecom auf das Additionsergebnis Motordrehmoment Tebase + ΔTe ein. Gemäß einer Motorsteuerungs- Unterroutine des Programms wird die Antriebmaschine 1 gesteuert, um ein tatsächliches Abgabedrehmoment davon an das Motor-Abgabesolldrehmoment Tecom im wesentlichen anzugleichen. Nach dem Schritt ST2118 fährt das Programm mit dem Schritt ST2132 fort.
Der Programm-Teilabschnitt in 6 ermöglicht sowohl der Antriebsmaschine 1 als auch dem Generator/Motor 2, bei hohen Effizienzen betrieben zu werden, wenn die Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 ausgeführt wird. Zudem werden während der Ausführung der Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 das Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 und das Solldrehmoment Tecom der Antriebsmaschine 1 um denselben Wert ΔTe zum im wesentlichen gleichen Zeitpunkt verändert, so daß das Drehmoment an der Abtriebswelle 11 der Antriebsmaschine 1 im wesentlichen konstant bleibt. Demgemäß tritt eine Drehmoment-Veränderung oder -Schwankung kaum auf. Daher ist es möglich, das Auftreten einer Verschlechterung in einem Fahrgefühl zu verhindern, das durch eine Drehmoment-Veränderung oder -Schwankung verursacht werden könnte.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung ist der ersten Ausführungsform davon mit Ausnahme von Gestaltungsveränderungen ähnlich, die nachfolgend aufgeführt sind.
7 ist ein Flußdiagramm eines Teilabschnitts von einem Programm für eine Fahrzeug-Steuereinheit 10 (siehe 1) in der dritten Ausführungsform dieser Erfindung. Der Programm-Teilabschnitt in 7 ist vom Programm-Teilabschnitt in 2 abgewandelt. Der Programm-Teilabschnitt in 7 enthält einen Block 300 zwischen den Schritten ST118 und ST126. Wie in 8 dargestellt, enthält der Block 300 die Schritte ST3118, ST3150 und ST3152 zusätzlich zu den Schritten ST150 und ST152.
Der Schritt ST3118 folgt dem Schritt ST118. Der Schritt ST3118 bestimmt, ob die gegenwärtige Motordrehzahl Ne geringer als eine vorgeschriebene Motordrehzahl Ne_o ist oder nicht, die eine Referenz für einen Leerlauf einer Antriebsmaschine 1 ist (siehe 1). Wenn die gegenwärtige Motordrehzahl Ne geringer als die vorgeschriebene Motordrehzahl Ne_o ist, fährt das Programm vom Schritt ST3118 mit dem Schritt ST3150 fort. Wenn andererseits die gegenwärtige Motordrehzahl Ne gleich oder größer als die vorgeschriebene Motordrehzahl Ne_o ist, fährt das Programm vom Schritt ST3118 mit dem Schritt ST150 fort.
Der Schritt ST3150 stellt das Solldrehmoment Tmgcom eines Generators/Moros 2 (siehe 1) auf die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme ΔTe ein.
Der Schritt ST3152 folgt auf den Schritt ST3150. Der Schritt ST3152 stellt die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton auf den vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter ein. Nach dem Schritt ST3152 fährt das Programm mit dem Schritt ST126 fort.
Der Schritt ST152 folgt auf den Schritt ST150. Nach dem Schritt ST152 fährt das Programm mit dem Schritt ST126 fort.
In dem Fall, bei dem die gegenwärtige Motordrehzahl Ne geringer als die vorgeschriebene Motordrehzahl Ne_o ist (beispielsweise im Fall, bei dem die Antriebsmaschine 1 im Leerlauf ist), wird das Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 durch den Schritt ST3150 auf die Menge einer Motor-Drehmomentzunahme ΔTe eingestellt, und die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer Ton wird durch den Schritt ST3152 auf den vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter eingestellt. Demgemäß wird in diesem Fall die Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer Toff ausgesetzt, und die Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 wird fortlaufend ausgeführt. Daher ist es möglich, das Auftreten der instabilen Rotation und das Anhalten der Antriebsmaschine 1 zu verhindern, das durch eine diskontinuierliche Ausführung der Stromerzeugung durch den Generator/Motor 2 verursacht werden könnte.
Vierte Ausführungsform
Eine vierte Ausführungsform dieser Erfindung ist der ersten Ausführungsform davon mit Ausnahme von Gestaltungsveränderungen ähnlich, die nachfolgend aufgeführt sind.
9 ist ein Flußdiagramm eines Teilabschnitts von einem Programm für eine Fahrzeug-Steuereinheit 10 (siehe 1) in der vierten Ausführungsform dieser Erfindung. Der Programm-Teilabschnitt in 9 wird wiederholend ausgeführt.
In 9 setzt zurück oder initialisiert ein Startschritt ST4100 des Programm-Teilabschnitts spezifizierte Variablen und Flags, die während der Ausführung des Programm-Teilabschnitts verwendet werden.
Ein Schritt ST4102, der dem Schritt ST4100 folgt, bekommt oder empfängt eine Information, die ein Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 repräsentiert, der in der Motor-Betriebsweise betrieben wird.
Ein Schritt ST4104, der dem Schritt ST4102 folgt, leitet die gegenwärtige Drehgeschwindigkeit Nmg der Welle oder des Rotors 21 des Generators/Motors 2 aus der Information her, die durch eine Wechselrichter-Steuereinheit 7 gegeben ist (siehe 1). Der Schritt ST4104 berechnet das Drehmoment bei höchster Effizienz Tmg higheff(Nmg) des Generators/Motors 2 aus der gegenwärtigen Generator-/Motordrehzahl Nmg gemäß einem Tabellen-Nachschlag-Vorgang (table Look-up procedure) oder einer vorbestimmten Funktion. Das Drehmoment bei höchster Effizienz Tmg_higheff(Nmg) korrespondiert mit einem Wert, bei dem die Effizienz des Generators/Motors 2, der in der Motor-Betriebsweise betrieben wird, maximiert ist. Der Schritt ST4104 stellt ein optimales Drehmoment Topt des Generators/Motors 2 auf das Drehmoment bei höchster Effizienz Tmg_higheff(Nmg) ein.
Ein Schritt ST4106, der dem Schritt ST4104 folgt, berechnet eine Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon aus dem vorbestimmten PWM (Pulsweiten-Modulations)-Zeitraum Tinter, dem Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 und dem optimalen Drehmoment Topt davon gemäß einer nachfolgenden Gleichung. TMon = Tinter·Tmgcom/Topt
Die Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon bedeutet ein Zeitintervall, während dessen der Generator/Motor 2 in der Motor-Betriebsweise fortgesetzt betrieben wird. Es gibt eine Motor-Deaktivierungs-Zeitdauer TMoff, während derer die Motor-Betriebsweise des Betriebs des Generators/Motors 2 ausgesetzt bleibt. Im allgemeinen wechseln sich die Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon und die Motor-Deaktivierungs-Zeitdauer TMoff miteinander ab. Der vorbestimmte PWM-Zeitraum Tinter ist aus einem Paar aus der Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon und der Motor-Deaktivierungs-Zeitdauer TMoff zusammengesetzt.
Ein Schritt ST4126 bezieht sich auf einen Motor-Deaktivierungs-Zeitgeber (eine Variable). Gemäß einer Zeitgeber-Steuer-Unterroutine des Programms, wird der Motor-Deaktivierungs-Zeitgeber gestartet, wenn die Motor-Betriebsweise des Betriebs des Generators/Motors 2 begonnen wird. Der Motor-Aktivierungs-Zeitgeber mißt das Zeitintervall "Mt", während dessen sich die Motor-Betriebsweise des Betriebs des Generators/Motors 2 fortsetzt, d.h. die Zeit, die seit dem Moment des Beginns der Motor-Betriebsweise des Betriebs vergangen ist. Der Schritt ST4126 bestimmt, ob das gemessene Zeitintervall "Mt" die Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon erreicht oder nicht. Wenn das gemessene Zeitintervall "Mt" die Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon nicht erreicht, fährt das Programm vom Schritt ST4126 mit einem Schritt ST4128 fort. Andererseits fährt, wenn das gemessene Zeitintervall "Mt" die Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon erreicht, das Programm vom Schritt ST4126 mit einem Schritt ST4130 fort.
Der Schritt ST4128 hält das Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motor 2 unverändert. Insbesondere führt der Schritt ST4128 den Programmbefehl "Tmgcom = Tmgcom" aus. Gemäß einer Generator/Motor-Steuer-Unterroutine des Programms wird die Motor-Betriebsweise des Betriebs des Generators/Motors 2 eingeführt (implemented) und gesteuert, um ein tatsächliches Abgabedrehmoment davon an das Solldrehmoment Tmgcom im wesentlichen anzugleiehen. Nach dem Schritt ST4128 fährt das Programm mit einem Schritt ST4132 fort.
Der Schritt ST4130 setzt das Solldrehmoment Tmgcom des Generators/Motors 2 auf "0". Insbesondere führt der Schritt ST4130 den Programmbefehl "Tmgcom = 0" aus. Gemäß der Generator/Motor-Steuer-Unterroutine des Programms wird die Motor-Betriebsweise des Betriebs des Generators/Motors 2 in Reaktion darauf, daß der Solldrehmoment Tmgcom "0" ist, ausgesetzt. Folglich wird die Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon durch die Motor-Deaktivierungs-Zeitdauer TMoff ersetzt. Nach dem Schritt ST4130 fährt das Programm mit dem Schritt ST4132 fort.
Der Schritt ST4132 bestimmt, ob das gemessene Zeitintervall "Mt" den vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter erreicht oder nicht. Wenn das gemessene Zeitintervall "Mt" den vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter erreicht, fährt das Programm vom Schritt ST4132 mit einem Schritt ST4134 fort. Wenn andererseits das gemessene Zeitintervall "Mt" den vorbestimmten PWM-Zeitraum Tinter nicht erreicht, fährt das Programm vom Schritt ST4132 mit einem Endschritt ST4136 fort. In diesem Fall endet der laufende Ausführungszyklus des Programm-Teilabschnitts, und dann kehrt das Programm zu einer Hauptroutine zurück.
Der Schritt ST4134 setzt den Motor-Aktivierungs-Zeitgeber zurück und initialisiert dadurch das gemessene Zeitintervall "Mt" auf "0". Nach dem Schritt ST4134 fährt das Programm mit dem Endschritt ST4136 fort, bei dem der laufende Ausführungszyklus des Programm-Teilabschnitts endet. Dann kehrt das Programm zur Hauptroutine zurück.
Unter den vorgegebenen Bedingungen befiehlt der Programm-Teilabschnitt in 9 dem Generator/Motor 2, die Motor-Betriebsweise während des vorbestimmten PWM- Zeitraums Tinter und den Betriebszyklus (das Betriebsverhältnis) diskontinuierlich auszuführen, der durch die Länge der Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon bestimmt ist. Folglich implementiert der Generator/Motor 2 tatsächlich die Motor-Betriebsweise des Betriebs auf einer diskontinuierlichen Basis. Die Motor-Aktivierungs-Zeitdauer TMon (oder der Betriebszyklus) ist eingestellt, um ein mittleres tatsächliches Abgabedrehmoment des Generators/Motors 2 an das Solldrehmoment Tmgcom davon im wesentlichen anzugleichen.
Fünfte Ausführungsform
Eine fünfte Ausführungsform dieser Erfindung ist einer der ersten bis vierten Ausführungsform davon mit der Ausnahme ähnlich, daß der Generator/Motor 2 anstelle einer herkömmlichen Drehstromlichtmaschine angeordnet ist.
Sechste Ausführungsform
Eine sechste Ausführungsform dieser Erfindung ist einer der ersten bis vierten Ausführungsform davon mit der Ausnahme ähnlich, daß das Motor-Abgabedrehmoment durch Steuern der Drosselposition und ebenso durch einen modulierten Verstellungsvorgang (modulated displacement procedure) eingestellt wird. Gemäß dem modulierten Verstellungsvorgang wird die Zahl der aktiven Zylinder in der Antriebsmaschine 1 herabgesetzt. Beispielsweise wird im Fall, bei dem die Antriebsmaschine 1 ein 12-Zylinder-Motor ist, die Zahl der aktiven Zylinder von 12 auf sechs herabgesetzt.

Claims

Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug, wobei dieser Hybridantrieb eine Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie und eine Antriebsmaschine (1) enthält, wobei die Vorrichtung enthält: ein elektrisches Bauteil (2), das entweder als ein Generator oder ein Motor betrieben wird und mit der Antriebsmaschine (1) zum Übertragen eines Drehmoments zu und Aufnehmen eines Drehmoments von der Antriebsmaschine (1) verbunden ist; eine Einrichtung (10) zur Bestimmung einer erforderlichen Stromerzeugungsmenge; und eine Steuereinheit (6, 7) zum Steuern der Einstellung der Stromerzeugung des Generators oder Motors (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6, 7) gestaltet ist, um in Fällen, in denen es erforderlich ist, daß das elektrische Bauteil (2) als der Generator betrieben wird, eine Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer (Ton) und eine Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer (Toff) innerhalb eines vorbestimmten Pulsweiten-Modulations-Zeitraums (PWM-Zeitraum Tinter) abwechselnd einzustellen und um dadurch das elektrische Bauteil (2) zu steuern, um diskontinuierlich als der Generator (2) betrieben zu werden, um ein tatsächliches Drehmoment davon an ein Solldrehmoment (Tmgcom) im wesentlichen anzugleichen, wobei das Solldrehmoment (Tmgcom) von einer erforderlichen Stromerzeugungsmenge, der gegenwärtigen Motordrehzahl (Ne) und einem Drehmoment bei höchster Effizienz (Tmg_higheff(Ne)) abgeleitet wird, und um damit eine mittlere Menge der tatsächlichen Stromerzeugung durch das elektrische Bauteil (2) an die erforderliche Stromerzeugungsmenge im wesentlichen anzugleichen, wobei während der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer (Ton) das elektrische Bauteil (2) als der Generator (2) betrieben wird und eine Stromerzeugungsmenge bereitstellt, die größer als die mittlere Menge ist, und wobei während der Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer (Toff) der Betrieb des elektrischen Bauteils (2) als der Generator innerhalb des vorbestimmten PWM-Zeitraums (Tinter) ausgesetzt ist.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6, 7) eine Einrichtung zum Einstellen des elektrischen Bauteils auf einen hocheffizienten Zustand während der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer, und eine Einrichtung zum Einstellen eines Verhältnisses zwischen der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer und der Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer enthält, um die mittlere Menge der tatsächlichen Stromerzeugung an die erforderliche Stromerzeugungsmenge im wesentlichen anzugleichen.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Summe aus der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer und der Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer gleich 1 Sekunde oder kürzer ist.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereineheit (6, 7) eine Einrichtung zum Verändern eines Drehmoments der Antriebsmaschine in Reaktion darauf enthält, welche der Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer und der Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer momentan eingestellt ist.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine Einrichtung zum abgestuften Variieren eines Solldrehmoments des elektrischen Bauteils (2) enthält.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine (1) und das elektrische Bauteil (2) über ein Getriebe (3) mit den Fahrzeugrädern (5) verbunden sind, und das elektrische Bauteil (2) mit einer Batterie (8) verbunden ist, und wobei die Steuereinheit (6, 7) eine Einrichtung zur Erfassung einer erforderlichen Ladungsmenge der Batterie (8) und zum Einstellen der erfassten erforderlichen Ladungsmenge als die erforderliche Stromerzeugungsmenge und eine Einrichtung (9) zum Verändern eines Übersetzungsverhältnisses im Getriebe (3) in Reaktion auf die erforderliche Stromerzeugungsmenge enthält.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehzahl der Antriebsmaschine (1), eine Einrichtung zur Bestimmung, ob die erfaßte Drehzahl der Antriebsmaschine (1) geringer als eine vorgeschriebene Referenz-Geschwindigkeit ist oder nicht, und eine Einrichtung zum Aussetzen der Stromerzeugungs-Aussetzungs-Zeitdauer enthält, um die Stromerzeugungs-Ausführungs-Zeitdauer fortlaufend in Fällen einzustellen, bei denen bestimmt wird, daß die erfaßte Drehzahl der Antriebsmaschine (1) geringer als die vorgeschriebene Referenz-Geschwindigkeit ist.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (6, 7) eine Einrichtung zum abwechselnden Einstellen einer Motor-Aktivierungs-Zeitdauer und einer Motor-Deaktivierungs-Zeitdauer in Fällen enthält, bei denen es erforderlich ist, das elektrische Bauteil (2) als den Motor zu betreiben, und dadurch zum Steuern des elektrischen Bauteils (2), um es diskontinuierlich als den Motor zu betreiben, wobei während der Motor-Aktivierungs-Zeitdauer das elektrische Bauteil als der Generator betrieben wird, und während der Motor-Deaktivierungs-Zeitdauer der Betrieb des elektrischen Bauteils (2) als der Motor ausgesetzt ist.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: eine erste Einrichtung zur Bestimmung, ob es erforderlich ist, das elektrische Bauteil (2) als den Generator zu betreiben oder nicht; und eine zweite Einrichtung zum Steuern des elektrischen Bauteils (2), um es diskontinuierlich als den Generator in Fällen zu betreiben, bei denen die erste Einrichtung bestimmt, daß es erforderlich ist, das elektrische Bauteil (2) als den Generator zu betreiben.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: eine erste Einrichtung zur Bestimmung, ob es erforderlich ist, das elektrische Bauteil (2) als den Motor zu betreiben oder nicht; und eine zweite Einrichtung zum Steuern des elektrischen Bauteils (2), um es diskontinuierlich als den Motor in Fällen zu betreiben, bei denen die erste Einrichtung bestimmt, daß es erforderlich ist, das elektrische Bauteil (2) als den Motor zu betreiben.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: eine erste Einrichtung zur Bestimmung einer erforderlichen Stromerzeugungsrate; eine zweite Einrichtung zur Bestimmung, ob es erforderlich ist, das elektrische Bauteil (2) als den Generator zu betreiben oder nicht; und eine dritte Einrichtung (7, 9) zum Steuern des elektrischen Bauteils (2), um es diskontinuierlich als den Generator zu betreiben, um eine mittlere Rate der tatsäch lichen Stromerzeugung durch das elektrische Bauteil (2) an eine erforderliche Stromerzeugungsrate in Fällen im wesentlichen anzugleichen, bei denen die zweite Einrichtung bestimmt, daß es erforderlich ist, das elektrische Bauteil (2) als den Generator zu betreiben.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner enthält: eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehzahl der Antriebsmaschine (1), eine Einrichtung (10) zur Berechnung einer maximalen Stromerzeugungsmenge aus der erfaßten Drehzahl der Antriebsmaschine (1), eine Einrichtung zur Bestimmung, ob die erforderliche Stromerzeugungsmenge größer als die maximale Stromerzeugungsmenge ist oder nicht, und eine Einrichtung zum Korrigieren und Angleichen der erforderlichen Stromerzeugungsmenge an die maximale Stromerzeugungsmenge in Fällen, bei denen bestimmt wird, daß die erforderliche Stromerzeugungsmenge größer als die maximale Stromerzeugungsmenge ist.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner enthält: eine Einrichtung zur Erfassung einer Drehzahl der Antriebsmaschine (1), eine Einrichtung zum Festsetzen einer Menge einer Antriebsmaschinen-Drehmomentzunahme in Reaktion auf die erforderliche Stromerzeugungsmenge, eine Einrichtung zur Bestimmung, ob die Menge einer Antriebsmaschinen-Drehmomentzunahme bei einem momentanen Wert der erfaßten Drehzahl der Antriebsmaschine (1) bereitgestellt werden kann, und eine Einrichtung zum Aktualisieren der erforderlichen Stromerzeugungsmenge in Reaktion auf die Menge einer Antriebsmaschinen-Drehmomentzunahme und den momentanen Wert der erfaßten Drehzahl der Antriebsmaschine (1) in Fällen, bei denen bestimmt wird, daß die Menge einer Antriebsmaschinen-Drehmomentzunahme nicht bereitgestellt werden kann.
Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner enthält: eine Einrichtung zum Vergleichen eines mittleren Drehmoment-Sollwerts des Generators und eines Drehmoments des Generators (2) bei einem hocheffizienten Betriebspunkt in Fällen, bei denen das elektrische Bauteil (2) als der Generator betrieben wird, um den größeren aus dem mittleren Drehmoment-Sollwert des Generators und dem Drehmoment des Generators (2) bei einem hocheffizienten Betriebspunkt auszuwählen, und eine Einrichtung zum Steuern des Generators (2) in Reaktion auf den größeren aus dem mittleren Drehmoment-Sollwert des Generators und dem Drehmoment des Generators (2) bei einem hocheffizienten Betriebspunkt.