DE60132421T2 - Steuervorrichtung zur Steuerung eines Allradantriebsfahrzeugs - Google Patents

Steuervorrichtung zur Steuerung eines Allradantriebsfahrzeugs Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungseinrichtung für Fahrzeuge mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Steuerungseinrichtung allgemeiner Art ist aus JP-A-05008639 bekannt. Dieses Dokument lehrt, das Fahrzeug durch den Motor alleine, alleine durch einen Elektromotor oder durch einen Motor und einen Elektromotor in Kombination anzutreiben. Welche der drei Arten der Antriebsenergie angewendet wird, wird entsprechend der Fahrbedingungen des Fahrzeugs entschieden.
  • Darüber hinaus ist aus JP-A-11229916 eine Steuerungseinrichtung für einen Fahrzeug-Hybridantrieb für ein Hybrid-Fahrzeug mit einem eingebauten Verbrennungsmotor, einem Elektromotor und einer Kondensator-Einrichtung bekannt. Diese bekannte Steuerungseinrichtung für einen Fahrzeug-Hybridantrieb ist mit einem ersten Auswertungs-Mittel ausgestattet, das den Kraftstoffverbrauch unter der Annahme berechnet, dass das Fahrzeug unter Verwendung der im Kondensator gespeicherten elektrischen Energie fährt, während Kraftstoff verbraucht wird, wenn die Kondensator-Vorrichtung mit elektrischer Energie geladen wird, die vom Verbrennungsmotor erzeugt wird. Die bekannte Steuerungseinrichtung für ein Hybrid-Fahrzeug enthält ferner ein zweites Auswertungs-Mittel, das den Kraftstoffverbrauch unter der Annahme berechnet, dass das Fahrzeug unter Verwendung der durch Verbrennung von Kraftstoff im Motor gewonnenen Energie anstelle von elektrischer Energie fährt. Eine Energie-Auswahl-Einrichtung der Steuerungseinrichtung für einen Fahrzeug-Hybridantrieb wählt auf der Grundlage der Auswertungs-Ergebnisse des ersten und des zweiten Auswertungs- Mittels, ob das Fahrzeug unter Verwendung des Elektromotors oder unter Verwendung des Verbrennungsmotors fahren sollte.
  • Im Folgenden wird ein allgemeiner Überblick über den Stand der Technik gegeben:
    In den vergangenen Jahren wurden umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt, um ein Fahrzeug mit Vorderrad- und Hinterradantrieb bereitzustellen, in dem eines der vorderen und hinteren Radpaare von einem Motor angetrieben wird und das andere der vorderen und hinteren Radpaare von einem Elektromotor angetrieben wird. Das Fahrzeug mit Vorderrad- und Hinterradantrieb ist ein Fahrzeug, das als Hybrid-Fahrzeug dient, das einen geringen Kraftstoffverbrauch hat und als Fahrzeug mit Vierrad-Antrieb dient, das über Laufstabilität verfügt.
  • Im Allgemeinen enthält das Fahrzeug mit Vorderrad- und Hinterradantrieb eine Batterie, die elektrische Energie speichert, die an den Elektromotor zu liefern ist, und einen elektrischen Generator, der die Batterie lädt. In einem Fall, in dem der Elektromotor, der die Räder antreibt, als elektrischer Generator wirkt, führt der Elektromotor eine Rückgewinnung eines Teils der Bewegungsenergie des Fahrzeugs in elektrische Energie durch, d. h. er lädt die Batterie mit regenerativer Energie. Üblicherweise erzeugt der Elektromotor beim Bremsen des Fahrzeugs regenerative Energie, wobei ein Bremspedal nicht gedrückt wird. Für den Fall, dass der verbleibende Energieinhalt der Batterie unter einem gegebenen Wert liegt, wird jedoch eine erzwungene Lade-Operation durchgeführt, auch wenn das Gaspedal gedrückt wird. Im regenerativen Betrieb des Elektromotors wird auch eine Bremskraft an die Räder angelegt, die mit dem regenerativen Betrieb des Elektromotors verbunden ist.
  • Zusätzlich dazu enthält das Fahrzeug mit Vorder- und Hinterradantrieb eine Steuerungseinrichtung, die angeordnet ist, eine Motor-Antriebsleistung und eine Elektromotor-Antriebsleistung einzustellen und die die den Motor und den Elektromotor steuert. Die Steuerungseinrichtung regelt eine Ziel-Antriebsleistung, die zum Antrieb des Fahrzeugs erforderlich ist, auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Öffnung eines Gaspedals in Grad, usw. Ferner wählt die Steuerungseinrichtung ein Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis aus einer Datentabelle, die vorher eingestellt wird, und teilt die Ziel-Antriebsleistung auf der Grundlage des Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses in eine Motor-Antriebsleistung und die Elektromotor-Antriebsleistung auf.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern, gibt es in einem solchen Hybridfahrzeug viele Fälle, in denen die Steuerungseinrichtung ein Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis wählt, das zur Minimierung des Kraftstoffverbrauchs des Motors wirksam ist. Wenn die Motor-Antriebsleistung und die Elektromotor-Antriebsleistung auf der Grundlage des Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses geregelt werden, wird der Kraftstoffverbrauch des Motors minimiert. Wegen des minimierten Kraftstoffverbrauchs gibt es aber viele Fälle, in denen das für den Motor spezifizierte Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis verringert wird und die Antriebsleistung des Elektromotors erhöht wird. In solchen Fällen ist die Menge der von der Batterie zu liefernden Energie und die Menge der in die Batterie zu ladenden Energie unweigerlich erhöht. Als Folge davon gibt es in einem Fall, dass das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis das den Kraftstoffverbrauch des Motors minimiert, gewählt wird, mehrere Umstände, bei denen ein Problem durch eine Verringerung der Energie-Effizienz des Hybrid-Systems, das aus dem Motor und dem Elektromotor besteht, auftritt. Das heißt, wenn die Antriebsleistungs-Komponenten für den Motor und den Elektromotor im Hybrid-System verteilt werden, wenn die Leistungsverteilung so implementiert wird, dass der Kraftstoffverbrauch des Motors minimiert wird, tendiert der Energieverbrauch des Elektromotors dazu, sich zu erhöhen. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Batterie zu laden, um den Verbrauch an elektrischer Energie zu kompensieren, und daher muss die Antriebsleistung des Motors erhöht werden, um zu bewirken, dass der Elektromotor elektrische Leistung abgibt. Dies führt zu einem Anstieg des Kraftstoffverbrauchs des Motors, was die Energie-Effizienz des Hybrid-Systems verschlechtert und zu einem schlechteren Kraftstoffverbrauch führt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Vorder- und Hinterradantrieb bereitzustellen, um Antriebsleistung mit der optimalen Energie-Effizienz zu verteilen, um den Verbrauch an elektrischer Energie zu minimieren und dabei für einen verbesserten Kraftstoffverbrauch zu sorgen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit Vorder- und Hinterradantrieb bereitzustellen, um die Antriebsleistung mit der optimalen Energie-Effizienz zu verteilen, um den Verbrauch an elektrischer Energie zu minimieren und dabei für einen verbesserten Kraftstoffverbrauch zu sorgen.
  • Eine erste Ausführung der Lösung für die oben angegebene Aufgabe, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, wird in dem beigefügten Anspruch 1 definiert. Das oben angegebene Ziel wird auch durch eine Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Vorder- und Hinterradantrieb mit allen Eigenschaften von Anspruch 3 erreicht. Weitere bevorzugte Ausführungen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden nur als Beispiel mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine schematische Ansicht einer Gesamtstruktur einer bevorzugten Ausführung eines Fahrzeugs mit Vorderrad- und Hinterradantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 ein Blockdiagramm einer Steuerungseinrichtung des in 1 gezeigten Fahrzeugs mit Vorderrad- und Hinterradantrieb ist;
  • 3 eine Ansicht ist, um ein Verfahren zur Bereitstellung einer Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle zu erläutern, die in einer Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit einzusetzen ist, wie in 2 gezeigt;
  • 4 eine Ansicht ist, um ein Verfahren zur Bereitstellung einer Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie zu erläutern, die in einer Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie einzusetzen ist, wie in 2 gezeigt;
  • 5A bis 5D schematische Ansichten sind, die eine Datentabelle zur Umschaltung zwischen Unterstützungs-Modus/Modus zur Erzeugung elektrischer Energie zeigen, die in einer Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit, wie in 2 gezeigt, eingesetzt werden, wobei 5A eine Ansicht zur Erläuterung der Datentabelle zur Umschaltung zwischen Unterstützungs-Modus/Modus zur Erzeugung elektrischer Energie ist, 5B eine Ansicht zur Erläuterung der Datentabelle zur Umschaltung zwischen Unterstützungs-Modus/Modus zur Erzeugung elektrischer Energie, wenn eine restliche Batterie-Energiemenge auf einem hohen Wert bleibt, ist, 5C eine Ansicht zur Erläuterung der Datentabelle zur Umschaltung zwischen Unterstützungs-Modus/Modus zur Erzeugung elektrischer Energie, wenn die restliche Batterie-Energiemenge auf einem mittleren Wert bleibt, ist, und 5D eine Ansicht zur Erläuterung der Datentabelle zur Umschaltung zwischen Unterstützungs-Modus/Modus zur Erzeugung elektrischer Energie, wenn die restliche Batterie-Energiemenge auf einem kleinen Wert bleibt, ist; und
  • 6 ein Flussdiagramm der grundlegenden Sequenz der Funktionsschritte der in 2 gezeigten Steuerungseinrichtung ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
  • Um die vorliegende Erfindung detaillierter zu beschreiben, wird im Folgenden eine bevorzugte Ausführung einer Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Vorder- und Hinterradantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Fortschrittliche Eigenschaften der Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Vorder- und Hinterradantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen das Vorhandensein einer Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit, die ein Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis so regelt, dass der Quotient aus "der dekrementalen Menge des Kraftstoffverbrauchs in einem Elektromotor-Unterstützungs-Modus und der Menge des elektrischen Energieverbrauchs des Elektromotors" den maximalen Wert annimmt, um die Energie-Effizienz eines Hybrid-Antriebssystems bei einer Elektromotor-Unterstützungs-Operation zu verbessern. Ferner wird in der Steuerungseinrichtung eine Lademodus-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit eingesetzt, so dass der Quotient aus "der inkrementalen Menge des Kraftstoffverbrauchs in einem Elektromotor-Energieerzeugungs-Modus und der Menge der durch den Motor erzeugten Ladeenergie" den minimalen Wert annimmt, um die Energie-Effizienz eines Hybrid-Antriebssystems in einem Motor-Energieerzeugungs-Modus zu verbessern.
  • In der gezeigten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird das Fahrzeug mit Vorder- und Hinterradantrieb, in dem die Steuerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, mit Bezug auf ein Fahrzeug mit Vorder- und Hinterradantrieb beschrieben, in dem ein Paar Vorderräder durch einen Motor angetrieben wird und ein Paar Hinterräder durch einen Elektromotor angetrieben wird. In der gezeigten Ausführung enthält die Steuerungseinrichtung der vorliegenden Erfindung ferner eine Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für einen Elektromotor-Unterstützungs-Modus, die als Tabelle dient, um eine Verteilung der Antriebsleistung zwischen der Antriebsleistung eines Motors und der Antriebsleistung eines Elektromotors zu ermöglichen, eine Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie, und eine Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für einen Schlupf-Modus. Ferner schaltet die Steuerungseinrichtung während einer Schlupf-Phase auf die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Schlupf-Modus um, und schaltet auf der Grundlage einer restlichen Batterie-Energiemenge das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis für den Fahr-Modus und das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis für den Energieerzeugungs-Modus des Elektromotors um, um die Verteilung zwischen der Motor-Antriebsleistung und der Elektromotor-Antriebsleistung durchzuführen. Die Elektromotor-Antriebsleistung nimmt auch negative Werte an (wegen der Erzeugung elektrischer Energie), um zu bewirken, dass eine Bremskraft gegen die Motor-Antriebsleistung wirkt.
  • Nun wird eine schematische Ansicht einer Gesamtstruktur des Fahrzeugs 1 mit Vorderrad- und Hinterradantrieb (im Folgenden Fahrzeug genannt) detailliert in Verbindung mit 1 beschrieben. 1 ist eine Ansicht einer Gesamtstruktur des Fahrzeugs mit Vorderrad- und Hinterradantrieb.
  • In der gezeigten Ausführung bezieht sich das Fahrzeug 1 mit Vorderrad- und Hinterradantrieb auf ein Fahrzeug mit Vorderrad- und Hinterradantrieb, das in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
  • Das Fahrzeug 1 hat linke und rechte Vorderräder 2, 2, die durch den Motor 3 angetrieben werden, und linke und rechte Hinterräder 4, 4, die durch einen Elektromotor 5 angetrieben werden. Ferner steuert in dem Fahrzeug 1 das Steuerungssystem 6 den Motor 3 und den Elektromotor 5.
  • In der gezeigten Ausführung beziehen sich die Vorderräder 2, 2 auch auf eines der vorderen und hinteren Radpaare, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind. Die Hinterräder 4, 4 beziehen sich auf das andere der vorderen und hinteren Radpaare, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind. Der Motor 3 bezieht sich auf einen in den beigefügten Ansprüchen definierten Motor. Der Elektromotor 5 bezieht sich auf einen in den beigefügten Ansprüchen definierten Elektromotor, und die Steuerungseinrichtung 6 bezieht sich auf eine in den beigefügten Ansprüchen definierte Steuerungseinrichtung.
  • Der Motor 3 ist im vorderen Bereich des Fahrzeugs 1 lateral montiert. Zusätzlich dazu ist der Motor 3 über ein Automatikgetriebe 7, das einen Drehmomentwandler 7a und eine Antriebswelle 7b enthält, und ein vorderes Differenzial 8 mit den Vorderrädern 2, 2 gekoppelt, um diese anzutreiben. Ferner enthält der Motor 3 eine Drosselklappe 26, die über einen DBW-(Drive by Wire)-Antrieb 25 mit der Steuerungseinrichtung 6 verbunden ist. Der Wert der Antriebsleistung des Motors 3 wird auch durch die Steuerungseinrichtung 6 geregelt, und auf der Grundlage dieses Antriebsleistungs-Wertes wird ein Öffnungswinkel der Drosselklappe 26 elektronisch vom DBW-Antrieb 25 geregelt. Der DBW-Antrieb 25 enthält einen Elektromotor zur Änderung des Winkels der Drosselklappe 26.
  • Der Elektromotor 5 ist im hinteren Bereich des Fahrzeugs 1 montiert. Weiterhin ist der Elektromotor 5 mit einer Batterie 9 verbunden, die als Stromversorgung dient. Zusätzlich dazu ist der Elektromotor 5 über eine elektromagnetische Kupplung 10 und ein hinteres Differenzial 11 mit den Hinterrädern 4, 4 verbunden, um diese anzutreiben. Der Elektromotor 5 wird auch durch die von der Batterie 9 abgegebene elektrische Energie versorgt, und wenn die elektromagnetische Kupplung 10 im eingekuppelten Zustand bleibt, werden die Hinterräder 4, 4 angetrieben, um das Fahrzeug 1 in einem Vierrad-Antriebszustand zu halten. Andererseits funktioniert in dem Fall, dass der Elektromotor 5 durch die Bewegungsenergie des Fahrzeugs 1 angetrieben wird, der Elektromotor 5 als elektrischer Generator, um regenerative Energie zurück zu gewinnen. Ferner werden in der Batterie 9 ein Stromsensor 12 und ein Spannungssensor 13 bereitgestellt, um diese Parameter zu messen und ein Batterie-Strom-Signal BC, bzw. ein Batterie-Spannungs-Signal BV zu erzeugen, die an die Steuerungseinrichtung 6 angelegt werden. In diesem Zusammenhang werden das Batterie-Strom-Signal BC und das Batterie-Spannungs-Signal BV in der Steuerungseinrichtung 6 dazu benutzt, einen Wert der restlichen Energie SOC der Batterie 9 zu berechnen.
  • In der gezeigten Ausführung bezieht sich die Batterie 9 auf die elektrischen Speichereinrichtungen, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind.
  • Weiterhin ist der Elektromotor 5 über einen Elektromotor-Treiber 15 mit der Steuerungseinrichtung 6 gekoppelt. Zusätzlich dazu stellt die Steuerungseinrichtung 6 den Wert der Antriebsleistung des Elektromotors 5, der im Vierrad-Antriebs-Zustand benötigt wird, und den Wert der abgegebenen elektrischen Energie (negativer Antriebsleistungs-Wert) des Elektromotors 5 im Modus zur Erzeugung regenerativer Energie ein, basierend darauf, wie der Elektromotor-Treiber 15 den Elektromotor 5 ansteuert. Der Elektromotor-Treiber 15 dient als Steuerungseinheit für den Elektromotor 5, um den Wert des elektrischen Stroms, usw. des Elektromotors 5 zu regeln. Ferner werden die eingekuppelten und ausgekuppelten Zustände der elektromagnetischen Kupplung 10 mit der Steuerungseinrichtung 6 unterschieden, die dann das Anlegen oder die Unterbrechung des elektrischen Stroms steuert, der an einen Elektromagneten (nicht gezeigt) der elektromagnetischen Kupplung zu liefern ist.
  • Um den Motor 3 und den Elektromotor 5 mit der Steuerungseinrichtung 6 zu steuern, hat das Fahrzeug 1 verschiedene Sensoren, um verschiedene Informationen an die Steuerungseinrichtung 6 zu liefern. Zu diesem Zweck sind Radsensoren 16, jeder vom Typ eines magnetischen Fluss-Aufnehmers, am linken und rechten Vorderrad 2, 2, bzw. am linken und rechten Hinterrad 4, 4 vorgesehen, um die entsprechenden Drehzahlen zu detektieren und entsprechende Drehzahl-Signale WS (auch als "RPM-Signal" bezeichnet) zu erzeugen, von denen jedes einen Impulszug von Signalen darstellt, welche die Drehzahl (auch als "RPM" bezeichnet) anzeigen, die in die Steuerungseinrichtung 6 einzugeben ist. Weiterhin werden Beschleunigungssensoren 17, 18 an einem der linken und rechten Vorderräder 2, 2 und an einem der linken und rechten Hinterräder 4, 4 vorgesehen, um die jeweiligen Beschleunigungen der Vorderräder 2, 2 und der Hinterräder 4, 4 zu messen, um Beschleunigungs-Signale WA zu erzeugen, die in die Steuerungseinrichtung 6 eingegeben werden. Die Beschleunigungssensoren 17, 18 bestehen auch aus Längs-G-Sensoren (eines Magnetostriktions-Typs), die jeweils in einem zentralen Bereich des Fahrzeugs 1 montiert sind, um Beschleunigungswerte in Längsrichtung des Fahrzeugs zu detektieren, so dass die Beschleunigungs-Signale WA, die Beschleunigungswerte in Längsrichtung des Fahrzeugs anzeigen, die von den Beschleunigungsdetektoren gemessen wurden, in die Steuerungseinrichtung 6 eingegeben werden können, um die Fahrzeuggeschwindigkeit genau zu ermitteln. In der Steuerungseinrichtung 6 werden ferner die RPM-Signale WS des Rades dazu benutzt, die Geschwindigkeit eines Rades zu berechnen, und die RPM-Signale des Rades WS und die Beschleunigungs-Signale WA werden dazu benutzt, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu berechnen.
  • Ein Kurbelwinkel-Sensor 19 ist auch an der Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 3 montiert, um die Winkelposition der Kurbelwelle zu detektieren und ein Kurbelwellen-Impuls-Signal CP, das für den Kurbelwinkel repräsentativ ist, zu erzeugen, das an die Steuerungseinrichtung 6 angelegt wird. Weiterhin ist ein Antriebswellen RPM-Sensor 20 vom Typ eines magnetischen Aufnehmers am Automatikgetriebe 7 montiert, um eine Drehzahl der Antriebswelle 7b zu detektieren, um ein Antriebswellen-RPM-Signal NM zu erzeugen, das aus einem Impulszug von Signalen besteht, der die Drehzahl RPM der Antriebswelle 7b anzeigt, die in die Steuerungseinrichtung 6 eingegeben wird. Das Kurbelwellen-Impuls-Signal CP wird in der Steuerungseinrichtung 6 dazu benutzt, ein Motor-RPM-Signal NE zu berechnen. Weiterhin wird das Antriebswellen-RPM-Signal NM in Kombination mit dem Motor-RPM-Signal NE in der Steuerungseinrichtung 6 dazu benutzt, ein Schlupf-Verhältnis = NM/NE des Drehmomentwandlers 7a zu berechnen.
  • Zusätzlich dazu ist ein Motor-RPM-Sensor 21 eines Drehmelder-Typs am Elektromotor 5 montiert, um einen RPM-Wert des Elektromotors 5 zu detektieren und ein Motor-RPM-Signal MS zu erzeugen, das aus einem Impulszug-Signal besteht, das für den RPM-Wert des Elektromotors 5 repräsentativ ist und an die Steuerungseinrichtung 6 angelegt wird.
  • Ferner ist ein Gaspedal-Öffnungs-Sensor 23 mit dem Gaspedal 22 gekoppelt, um den Öffnungsgrad des Gaspedals zu detektieren und ein Gaspedal-Öffnungs-Signal AO zu erzeugen, das aus einem Impulszug-Signal besteht, das für die EIN/AUS-Zustände des Gaspedals 22 repräsentativ ist und an die Steuerungseinrichtung 6 angelegt wird.
  • Die Steuerungseinrichtung 6 besteht aus einem Mikrocomputer (nicht gezeigt), der aus RAM (Random Access Memory, Arbeitsspeicher), einem ROM (Read Only Memory, Festwertspeicher), einer CPU (Central Processing Unit, Zentraleinheit) und E/A-Schnittstellen, usw. besteht. Die Steuerungseinrichtung 6 enthält eine ElektroMotor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d, eine Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d, und eine Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für einen Schlupf-Modus (siehe 3 und 4), die als Tabellen zur Durchführung der Verteilung der Motor-Antriebsleistung und der Elektromotor-Antriebsleistung dienen. Ferner regelt die Steuerungseinrichtung 6 eine Ziel-Antriebsleistung auf der Grundlage des Öffnungsgrades des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Zusätzlich dazu schaltet die Steuerungseinrichtung 6 im Schlupf-Modus auf die Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65 und schaltet auf der Grundlage des Wertes der restlichen Batterie-Energie SOC in einem Nicht-Schlupf-Betrieb die Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 63 und die Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64 um, und regelt die Motor-Antriebsleistung und die Elektromotor-Antriebsleistung auf der Grundlage des entsprechenden Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses und der Ziel-Antriebsleistung. Anschließend erzeugt die Steuerungseinrichtung 6 ein Motor-Antriebs-Signal ED auf der Grundlage der Motor-Antriebsleistung und eines Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signals MT auf der Grundlage der Elektromotor-Antriebsleistung. Ferner gibt die Steuerungseinrichtung 6 das Motor-Antriebs-Signal ED an einen DBW-Treiber 25 aus, um den Öffnungsgrad der Drosselklappe 26 und dadurch die vom Motor 3 abgegebene Antriebsleistung zu steuern. Desgleichen gibt die Steuerungseinrichtung 6 das Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal MT an den Elektromotor-Treiber 15, um dadurch die abgegebene Antriebsleistung desselben zu steuern.
  • Nun wird ein Überblick über die Steuerungseinrichtung 6 im Folgenden in Verbindung mit 2 detailliert beschrieben, die eine Struktur-Ansicht der Steuerungseinrichtung 6 des Fahrzeugs mit Vorderrad- und Hinterradantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die Steuerungseinrichtung 6 enthält eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60, eine Schlupf-Erkennungs-Einheit 61, eine Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62, eine Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 63, eine Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64, eine Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65, eine Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66, eine Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67, eine Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 68, eine Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 69, eine Motor-Antriebs-Signal-Einstellungs-Einheit 70 und eine Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal-Einstellungs-Einheit 71.
  • In der gezeigten Ausführung bezieht sich die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 auf ein Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Mittel, das in den beigefügten Ansprüchen definiert wird, die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 63 bezieht sich auf eine Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit, die in den beigefügten Ansprüchen definiert wird, und die Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64 bezieht sich auf eine Lademodus-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit.
  • Zunächst wird die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60 detailliert beschrieben. Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60 wird mit den Rad-RPM-Signalen WS von den Rad-Sensoren 16 und den Beschleunigungs-Signalen WA, die von den Beschleunigungs- Sensoren 17, 18 ausgeben werden, versorgt, um ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal BS zu erzeugen, das an die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61, die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62, die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 63, die Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64, die Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65 und die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 angelegt wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60 berechnet die Geschwindigkeiten der entsprechenden Räder 2, 2, 4, 4 auf der Grundlage der Rad-RPM-Signale WS. Ferner berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60 die Fahrzeuggeschwindigkeit BS des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage einer Vorgeschichte der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Radgeschwindigkeiten und der Beschleunigungs-Signale WA.
  • Als nächstes wird die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 detailliert beschrieben. Die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 wird mit den von den Rad-Sensoren 16 ausgegebenen Rad-RPM-Signalen WS und mit der Fahrzeuggeschwindigkeit BS, die von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60 ausgegeben wird, versorgt, um ein Schlupf-Erkennungs-Signal SS zu erzeugen, das an die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 und die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 angelegt wird. Die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 berechnet die Geschwindigkeiten der entsprechenden Räder 2, 2, 4, 4 auf der Grundlage der Rad-RPM-Signale WS. Ferner berechnet die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 die Schlupf-Raten der entsprechenden Räder 2, 2, 4, 4 auf der Grundlage der Rad-Geschwindigkeiten der entsprechenden Räder und der Fahrzeuggeschwindigkeit BS. Zusätzlich dazu unterscheidet die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 auf der Grundlage der Schlupf-Raten der entsprechenden Räder 2, 2, 4, 4, ob das Fahrzeug 1 in einem Schlupf-Zustand oder in einem Nicht-Schlupf-Zustand bleibt, so dass wenn das Fahrzeug 1 im Schlupf-Zustand bleibt, die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 ein Schlupf-Erkennungs-Signal SS von "1" erzeugt, und wenn das Fahrzeug im Nicht-Schlupf-Zustand bleibt, die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 das Schlupf-Erkennungs-Signal SS von "0" erzeugt. Die Unterscheidung, ob das Fahrzeug 1 in einem Schlupf-Zustand oder in einem Nicht-Schlupf-Zustand bleibt, wird auf der Grundlage der Schlupf-Raten der Vierrad-Umdrehungsbedingungen, wenn das Fahrzeug 1 auf trockenem Asphalt fährt, ausgeführt, und das Vorhandensein des Schlupf-Zustandes wird auch dann aus den oben erwähnten Schlupf-Raten erkannt, wenn nur ein kleiner Unterschied der Schlupf-Raten vorhanden ist.
  • Nun wird im Folgenden die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 detailliert beschrieben. Die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 wird mit dem Gaspedal-Öffnungs-Signal AO, das vom Gaspedal-Öffnungs-Sensor 23 geliefert wird, mit dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal BS, das von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60 geliefert wird, und mit dem Schlupf-Erkennungs-Signal SS, das von der Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 geliefert wird, versorgt, um ein Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD zu erzeugen, das an die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 63, die Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64, die Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65, die Tabellen-Umschaltungs-Einheit 66, die Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 68 und die Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 69 ausgegeben wird. Ferner zeigt das Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD eine Antriebsleistung an, die für das Fahrzeug 1 erforderlich ist, und enthält Antriebsleistungs-Ausgangssignale, die vom Motor 3 und vom Elektromotor 5 erzeugt werden. In diesem Zusammenhang wird, wenn der Elektromotor 5 als Elektroenergie-Generator funktioniert, die gesamte Ziel-Antriebsleistung TD vom Motor 3 erzeugt. Außerdem wird hierbei die Fahr-Energie, die vom Elektromotor 5 benutzt wird, vom Motor 3 erzeugt.
  • Die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 enthält eine Speichereinheit, wie z. B. ein ROM, usw., die eine Tabelle speichert, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeit BS verbunden ist, die auf der Grundlage des Ergebnisses eines zuvor durchgeführten Tests oder eines konzipierten Wertes und des Gaspedal-Öffnungs-Signals AO bezüglich der Ziel-Antriebsleistung TD eingestellt wird. Weiterhin ist die Tabelle so angeordnet, dass je größer der Öffnungsgrad der Gaspedal-Öffnung, umso größer die Ziel-Antriebsleistung, und je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit, umso kleiner die Ziel-Antriebsleistung. Für den Fall, dass das Schlupf-Erkennungs-Signal SS "0" anzeigt, liest die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 die Ziel-Antriebsleistung TD aus, die mit einer Adresse bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit BS und dem Gaspedal-Öffnungs-Signal AO verbunden ist. Im Gegensatz dazu berechnet für den Fall, dass das Schlupf-Erkennungs-Signal SS "1" anzeigt, die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 auf der Grundlage der Schlupf-Raten der entsprechenden Räder 2, 2, 4, 4 einen Schätzwert des Straßenbelag-Reibungs-Koeffizienten (wobei der Straßenbelag-Reibungs-Koeffizient im Folgenden mit "μ" bezeichnet wird). Außerdem berechnet die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 auf der Grundlage des Gesamtgewichtes des Fahrzeugs 1 und des Schätzwertes des Straßenbelag-μ-Wertes eine Antriebsleistung, die während der Schlupf-Operation auf die Straßenoberfläche zu übertragen ist, wobei die zu übertragende Antriebsleistung als Ziel-Antriebsleistung TD zugewiesen wird.
  • Als nächstes wird die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 63 im Folgenden detailliert beschrieben. Die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 63 wird mit der Fahrzeuggeschwindigkeit BS von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60 und der Ziel-Antriebsleistung TD von der Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 versorgt, um ein Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis MD zu erzeugen, das an die Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 angelegt wird.
  • Die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 63 enthält eine Speichereinheit, wie z. B. ein ROM, usw., die eine Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Tabelle 63d (siehe 3) speichert, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeit BS verbunden ist oder mit ihr interagiert, die auf der Grundlage des Ergebnisses eines zuvor durchgeführten Tests oder des konzipierten Wertes und der Ziel-Antriebsleistung TD bezüglich der Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d eingestellt wird. Weiterhin liest die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 63 ein Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis MD interaktiv mit einer Adresse bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit BS und der Ziel-Antriebsleistung TD aus. Auch dient in einem Unterstützungs-Modus durch die von dem Elektromotor 5 erzeugte Antriebsleistung die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d als Tabelle, in der das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis zwischen der Motor-Antriebsleistung und der Elektromotor-Antriebsleistung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Gaspedal-Öffnungs-Signal verbunden ist, um es zu ermöglichen, den Kraftstoffverbrauch mit der maximalen Effizienz zu verbessern und dabei den Verbrauch an elektrischer Energie auf den minimalen Wert zu reduzieren.
  • Mit Bezug auf 3 wird im Folgenden ein Erzeugungsprozess für die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d detailliert beschrieben. Auch ist 3 eine Ansicht zur Erläuterung einer Sequenz von Operationen zur Erzeugung der Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d. Zuerst werden die Datentabellen 63a, 63b, 63c erstellt.
  • Die Datentabelle 63a repräsentiert eine Kraftstoffverbrauchs-Datentabelle, wobei die Ziel-Antriebsleistung zu 100% mit der Antriebsleistung des Motors 3 erzielt wird. Insbesondere repräsentiert die Datentabelle 63a eine Tabelle, die die Menge des Kraftstoffverbrauchs des Motors 3, eingetragen an entsprechenden Matrix-Punkten zwischen den jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeiten, die in vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Intervallen (zum Beispiel mit einem Intervall von 1 km/h) beginnend bei 0 km/h bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit eingetragen sind, und die entsprechenden Ziel-Antriebsleistungs-Werte, die in vorgegebenen Intervallen der Antriebsleistungs-Werte (zum Beispiel im Intervall von 1 N) eingetragen sind, angibt.
  • Die Datentabelle 63b repräsentiert auch eine Kraftstoffverbrauch-Datentabelle, die für einen Fall vorausberechnet ist, in dem die Ziel-Antriebsleistung mit Unterstützung der Antriebsleistung des Elektromotors 5 erzielt wird. Ferner wird in dem Fall, dass die Ziel-Antriebsleistung durch den Elektromotor 5 unterstützt wird, weil die zur Unterstützung bereitzustellende Antriebsleistung des Elektromotors 5 in einem Bereich von 0% bis 100% der Ziel-Antriebsleistung variiert, die Datentabelle 63b in eine Datentabelle eingetragen, die die Menge des Kraftstoffverbrauchs repräsentiert, der in vorgegebenen Raten-Intervallen (zum Beispiel mit einem Intervall von 1%) bezüglich des Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses (%), das im Bereich von 0 bis 100% variiert eingetragen wird.
  • Auch enthält die Datentabelle 63c eine Vielzahl von Tabellen-Dateien, die bezüglich der entsprechenden, dem Elektromotor 5 zugeordneten Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisse (%) eingetragen sind. Insbesondere repräsentiert die Datentabelle 63c eine Tabelle, die die Menge des elektrischen Energieverbrauchs des Elektromotors 5 anzeigt, verbunden mit den entsprechenden Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnissen, die dazu zuzuordnen sind, eingetragen an entsprechenden Matrix-Punkten zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten, die in vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Intervallen (zum Beispiel mit einem Intervall von 1 km/h) beginnend bei 0 km/h bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit eingetragen sind, und den entsprechenden Ziel-Antriebsleistungs-Werten, die in vorgegebenen Intervallen der Antriebsleistungs-Werte (zum Beispiel im Intervall von 1 N) eingetragen sind.
  • Als nächstes wird der Grad des Beitrages zum Kraftstoffverbrauch im Fahr-Modus auf der Grundlage der oben erwähnten Gleichung (1) unter Verwendung der entsprechenden Werte der Datentabellen 63a, 63b, 63c für einen Fall berechnet, in dem das dem Elektromotor 5 zuzuordnende Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis in den vorgegebenen Raten-Intervallen (zum Beispiel im Intervall von 1%) mit einem Wert im Bereich von 0% bis 100% bezüglich der Matrix-Punkte zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten eingetragen wird, die die in den vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Intervallen (zum Beispiel mit einem Intervall von 1 km/h) beginnend bei 0 km/h bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit eingetragen sind, und den entsprechenden Ziel-Antriebsleistungs-Werten, die in vorgegebenen Intervallen der Antriebsleistungs-Werte (zum Beispiel im Intervall von 1 N) eingetragen sind. Folglich wird in dem Fall, dass das dem Elektromotor 5 zuzuordnende Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis (%) im Intervall des gegebenen Verhältnisses von 1% unterteilt wird, der Grad des Beitrags zum Kraftstoffverbrauch so berechnet, dass er 101 Einheiten hat. Anschließend wird der maximale Beitrag zum Kraftstoffverbrauch aus der Anzahl der Beiträge zum Kraftstoffverbrauch ausgewählt, die in solchen vielfachen Einheiten berechnet wurden, wodurch das dem Elektromotor 5 zuzuordnende Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis (%), das mit den ausgewählten Graden des. Beitrags zum Kraftstoffverbrauch verbunden ist, ausgewählt wird. Das heißt, es wird eine Operation implementiert, um das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis (%) auszuwählen, das dem Elektromotor 5 zuzuordnen ist, mit dem ein Quotient aus "einem verringerten Wert des Kraftstoffverbrauchs, der vorausberechnet wird, wenn die Antriebsleistung vom Elektromotor 5 benötigt wird, und dem elektrischen Energieverbrauch, wenn die Antriebsleistung mit dem Elektromotor 5 hinzugefügt wird", maximiert wird. Als Folge davon erlaubt es die Steuerung des Motors 3 und des Elektromotors 5 auf der Grundlage des ausgewählten Verteilungs-Verhältnisses, die Menge des Kraftstoffverbrauchs um den maximalen Grenzwert zu verringern und die Menge des elektrischen Energieverbrauchs um den maximalen Grenzwert zu verringern, was zu einer optimalen Energie-Effizienz im Hybrid-Antriebs-System führt, das aus dem Motor 3 und dem Elektromotor 5 besteht. In diesem Zusammenhang wird die Menge des Kraftstoffverbrauchs, der erzielt werden kann, wenn die Ziel-Antriebsleistung zu 100% mit der Antriebsleistung des Motors 3 erzielt wird, größer als die Menge des Kraftstoffverbrauchs zu allen Zeiten, die in einem Fall vorausberechnet wird, in dem die Antriebsleistung vom Elektromotor 5 benötigt wird.
  • In der gezeigten Ausführung repräsentiert ein Symbol "EF" in der Gleichung (1) die Menge des Kraftstoffverbrauchs des Motors 3, die an den Matrix-Punkten zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten und der zugehörigen entsprechenden Ziel-Antriebsleistung, die in der Datentabelle 63a erscheint, aufgezeichnet wird, ein Symbol "AF" repräsentiert die Menge des Kraftstoffverbrauchs des Motors 3, die in einem Fall vorausberechnet wird, in dem die entsprechenden Verteilungs-Verhältnisse, die dem Elektromotor 5 zuzuordnen sind, an den entsprechenden Matrix-Punkten zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten und der zugehörigen entsprechenden Ziel-Antriebsleistung, die in der Datentabelle 63b erscheint, aufgezeichnet wird, und ein Symbol "PU" repräsentiert die Menge des Verbrauchs an elektrischer Energie in einem Fall, in dem die entsprechenden Verteilungs-Verhältnisse, die dem Elektromotor 5 zuzuordnen sind, an den entsprechenden Matrix-Punkten zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten und der zugehörigen entsprechenden Ziel-Antriebsleistung, die in der Datentabelle 63c erscheint, aufgezeichnet wird.
  • Schließlich wird eine Operation ausgeführt, um die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d auf der Grundlage der entsprechenden Motor-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisse, die dem Elektromotor 5 zuzuordnen sind, die bezüglich der entsprechenden Matrix-Punkte zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten und den entsprechenden Ziel-Antriebsleistungen ausgewählt werden, bereitzustellen. Als Folge davon erlaubt es das Vorhandensein der Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d, das Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis MD so zu wählen, dass es die Energie-Effizienz bezüglich einer beliebigen Fahrzeuggeschwindigkeit BS und einer beliebigen Ziel-Antriebsleistung TD optimiert, die im Unterstützungs-Modus des Elektromotors 5 zu erzielen ist. Da die Datentabellen 63a, 63b, 63c die Tabellen darstellen, die jeweils auf der Grundlage von Betriebs-Charakteristiken des Motors 3 und des Elektromotors 5, die im Fahrzeug 1 montiert sind, eingestellt werden, dient die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d auch als Tabelle, welche die Betriebs-Charakteristiken des Motors 3 und des Elektromotors 5, die im Fahrzeug 1 montiert sind, widerspiegelt.
  • Als nächstes wird im Folgenden die Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64 detailliert beschrieben. Die Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64 wird mit dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal BS von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60 und dem Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD von der Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 versorgt, um ein Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal GD zu erzeugen, das an die Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 angelegt wird. Die Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64 enthält eine Speichereinheit, wie z. B. ein ROM, usw., die die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d (siehe 4) speichert, die mit der Fahrzeuggeschwindigkeit BS verbunden ist, die auf der Grundlage des Ergebnisses eines zuvor durchgeführten Tests oder des konzipierten Wertes und der Ziel-Antriebsleistung TD bezüglich des Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signals GD eingestellt wird. Ferner liest die Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64 das Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signals GD aus, das mit der Fahrzeuggeschwindigkeit BS und der Ziel-Antriebsleistung TD adressiert wird. Auch dient ferner im Lade-Modus, weil vom Elektromotor 5 elektrische Ausgangsleistung erzeugt wird, die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64 als Tabelle, in der das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Gaspedal-Öffnungs-Signal korreliert ist, um durch den maximalen Grenzwert zu verhindern, dass sich der Kraftstoffverbrauch verschlechtert, während die maximale Lade-Rate erzielt wird.
  • Mit Bezug auf 4 wird im Folgenden ein Erzeugungsprozess für die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d detailliert beschrieben. Auch ist 4 eine Ansicht zur Erläuterung einer Sequenz von Operationen zur Erzeugung der Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d. Zuerst werden die Datentabellen 64a, 64b, 64c erstellt. Da die Datentabelle 64a identisch zur oben erwähnten Datentabelle 63a ist, wird daher hier auf eine detaillierte Beschreibung derselben verzichtet.
  • Die Datentabelle 64b repräsentiert eine Kraftstoffverbrauchs-Datentabelle, die für den Fall vorausberechnet ist, dass die Erzeugung der elektrischen Energie durch den Elektromotor 5 durchgeführt wird. Da die Fahr-Energie des Fahrzeugs 1, die vom Elektromotor 5 benutzt wird, die Erzeugung der elektrischen Energie durchzuführen, durch die Antriebsleistung des Motors 3 erzeugt wird, ist der Motor 3 ferner angepasst, die abgegebene Antriebsleistung, die vom Elektromotor 5 aufgenommen wird, mit einer Rate zu erzeugen, die im Bereich von 0% bis 100% des Ziel-Antriebsleistungs-Wertes liegt. Zu diesem Zweck enthält die Datentabelle 64b eine Vielzahl von Tabellen-Dateien, die den entsprechenden Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnissen (%) zugeordnet sind, die dem Elektromotor 5 während des Lade-Modus zugeordnet sind. Wenn der Elektromotor 5 die Erzeugung elektrischer Energie durchführt, wird, da die Antriebsleistung weiterhin zur Ziel-Antriebsleistung addiert wird, das auf den Elektromotor 5 anzuwendende Lade-Modus-Verteilungs-Verhältnis (%) als negativer Wert ausgedrückt. Insbesondere repräsentiert die Datentabelle 64b eine Tabelle, die die Menge des Kraftstoffverbrauchs angibt, der im Fall der entsprechenden Lade-Modus-Verteilungs-Verhältnisse an den entsprechenden Matrix-Punkten zwischen den jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeiten, die in vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Intervallen (zum Beispiel mit einem Intervall von 1 km/h) beginnend bei 0 km/h bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit eingetragen sind, und den entsprechenden Ziel-Antriebsleistungs-Werten, die in vorgegebenen Intervallen der Antriebsleistungs-Werte (zum Beispiel im Intervall von 1 N) eingetragen sind, vorausberechnet wird.
  • Ferner ist die Datentabelle 64c eine Tabelle, die die Lademenge anzeigt, die benutzt wird, wenn die Erzeugung elektrischer Energie vom Elektromotor 5 durchgeführt wird. Ferner wird, wenn die elektrische Ausgangsleistung vom Elektromotor 5 erzeugt wird, weil der Elektromotor 5 die Erzeugung elektrischer Energie mit der Ziel-Antriebsleistung durchführt, die im Bereich von –100% bis 0% variiert, die Datentabelle 64c in dem Fall, in dem das Ladeenergie-Verteilungs-Verhältnis (%), das auf den Elektromotor 5 anzuwenden ist, in vorgegebenen Raten-Intervallen (zum Beispiel mit einem Intervall von 1%) in einem Bereich von –100% bis 0% eingetragen wird, bezüglich der Ladeenergie-Menge eingetragen. Folglich enthält die Datentabelle 64c eine Vielzahl von Tabellen-Dateien, die bezüglich der entsprechenden, auf den Elektromotor 5 anzuwendenden entsprechenden Lademodus-Verteilungs-Verhältnisse (%) eingetragen sind. Insbesondere repräsentiert die Datentabelle 64c eine Tabelle, die die Ladeenergie-Menge für den Fall der entsprechenden, auf den Elektromotor 5 anzuwendenden Lademodus-Verteilungs-Verhältnisse, die als entsprechende Matrix-Punkte zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten erscheinen, die in vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Intervallen (zum Beispiel mit einem Intervall von 1 km/h) beginnend bei 0 km/h bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit eingetragen sind, und die entsprechenden Ziel-Antriebsleistungs-Werte, die in vorgegebenen Intervallen der Ziel-Antriebsleistungs-Werte (zum Beispiel im Intervall von 1 N) eingetragen sind, wobei die Variation von 0 N bis zum maximalen Ziel-Antriebsleistungs-Wert reicht, anzeigt.
  • Als nächstes wird der Grad des Beitrages zum Kraftstoffverbrauch im Lademodus für einen Fall berechnet, in dem das dem Elektromotor 5 zuzuordnende Lademodus-Verteilungs-Verhältnis (%) in den vorgegebenen Raten-Intervallen (zum Beispiel im Intervall von 1%) mit einem Wert im Bereich von –100% bis 0% bezüglich der Matrix-Punkte zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten, die die in den vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeits-Intervallen (zum Beispiel mit einem Intervall von 1 km/h) beginnend bei 0 km/h bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit eingetragen sind, und den entsprechenden Ziel-Antriebsleistungs-Werten, die in vorgegebenen Intervallen der Antriebsleistungs-Werte (zum Beispiel im Intervall von 1 N) eingetragen sind, auf der Grundlage der oben erwähnten Gleichung (2) eingetragen wird, wobei entsprechende Werte der Datentabellen 64a, 64b, 64c benutzt werden. Folglich wird in dem Fall, dass das dem Elektromotor 5 zuzuordnende Lademodus-Verteilungs-Verhältnis (%) im Intervall des gegebenen Verhältnisses von 1% unterteilt wird, der Grad des Beitrags zum Kraftstoffverbrauch so berechnet, dass er 101 Einheiten hat. Anschließend wird der minimale Grad des Beitrags zum Kraftstoffverbrauch im Lademodus aus der Anzahl der Beiträge zum Kraftstoffverbrauch ausgewählt, die in solchen vielfachen Einheiten während des Lademodus berechnet wurden, wodurch das dem Elektromotor 5 zuzuordnende Lademodus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis (%), das mit den ausgewählten Graden des Beitrags zum Kraftstoffverbrauch im Lademodus verbunden ist, ausgewählt wird. Das heißt, es wird eine Operation implementiert, um das Lademodus-Verteilungs-Verhältnis (%) auszuwählen, das dem Elektromotor 5 zuzuordnen ist, mit dem ein Quotient aus "einem erhöhten Wert des Kraftstoffverbrauchs, der vorausberechnet wird, wenn die Antriebsleistung vom Elektromotor 5 benötigt wird, und der Menge der Ladeenergie, wenn die Antriebsleistung vom Elektromotor 5 benötigt wird", minimiert wird. Als Folge davon erlaubt es die Steuerung des Motors 3 und des Elektromotors 5 auf der Grundlage des ausgewählten Lademodus-Verteilungs-Verhältnisses, die Menge des Kraftstoffverbrauchs um den maximalen Grenzwert zu verringern und die Menge der Ladeenergie um den maximalen Grenzwert zu erhöhen, was zu einer optimalen Energie-Effizienz im Hybrid-Antriebs-System führt, das aus dem Motor 3 und dem Elektromotor 5 besteht. In diesem Zusammenhang wird die Menge des Kraftstoffverbrauchs, der erzielt werden kann, wenn die Ziel-Antriebsleistung zu 100% mit der Antriebsleistung des Motors 3 erzielt wird, kleiner als die Menge des Kraftstoffverbrauchs zu allen Zeiten, die in einem Fall vorausberechnet wird, in dem die Erzeugung der elektrischen Energie mit dem Elektromotor 5 durchgeführt wird.
  • In der gezeigten Ausführung repräsentiert ein Symbol "EF" in der Gleichung (2) die Menge des Kraftstoffverbrauchs des Motors 3, die an den Matrix-Punkten zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten und der zugehörigen entsprechenden Ziel-Antriebsleistung, die in der Datentabelle 64a erscheint, aufgezeichnet wird, ein Symbol "GF" repräsentiert die Menge des Kraftstoffverbrauchs des Motors 3, die in einem Fall vorausberechnet wird, in dem die entsprechenden Lademodus-Verteilungs-Verhältnisse, die dem Elektromotor 5 zuzuordnen sind, an den entsprechenden Matrix-Punkten zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten und der zugehörigen entsprechenden Ziel-Antriebsleistung, die in der Datentabelle 64b erscheint, aufgezeichnet wird, und ein Symbol "PC" repräsentiert die Menge der Ladeenergie in einem Fall, in dem die entsprechenden Lademodus-Verteilungs-Verhältnisse, die dem Elektromotor 5 zuzuordnen sind, an den entsprechenden Matrix-Punkten zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten und der zugehörigen entsprechenden Ziel-Antriebsleistung, die in der Datentabelle 64c erscheint, aufgezeichnet wird.
  • Schließlich wird eine Operation ausgeführt, um die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d auf der Grundlage der entsprechenden Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisse, die dem Elektromotor 5 zuzuordnen sind, die bezüglich der entsprechenden Matrix-Punkte zwischen den entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten und den entsprechenden Ziel-Antriebsleistungen ausgewählt werden, bereitzustellen. Als Folge davon erlaubt es das Vorhandensein der Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d, das Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis GD so zu wählen, dass es die Energie-Effizienz bezüglich einer beliebigen Fahrzeuggeschwindigkeit BS und einer beliebigen Ziel-Antriebsleistung TD optimiert, die während der Erzeugung elektrischer Energie durch den Motor 5 zu erzielen ist. Da die Datentabellen 64a, 64b, 64c die Tabellen darstellen, die jeweils auf der Grundlage von Betriebs-Charakteristiken des Motors 3 und des Elektromotors 5, die im Fahrzeug 1 montiert sind, eingestellt werden, dient die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d auch als Tabelle, welche die Betriebs-Charakteristiken des Motors 3 und des Elektromotors 5, die im Fahrzeug 1 montiert sind, widerspiegelt.
  • Als nächstes wird im Folgenden die Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65 detailliert beschrieben. Die Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65 wird mit dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal BS und dem Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60, bzw. der Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 versorgt, um ein Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verhältnis-Signal SD zu erzeugen, das an die Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 angelegt wird. Die Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65 enthält eine Speichereinheit, wie z. B. ein ROM, usw., um eine Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle (nicht gezeigt) zu speichern, die mit einem μ-Schätzwert für die Fahrbahnoberfläche, der Fahrzeuggeschwindigkeit BS und der Ziel-Antriebsleistung TD verbunden ist, die auf der Grundlage des Ergebnisses eines zuvor durchgeführten Tests und der konzipierten Werte bezüglich des Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses SD eingestellt wird. Ferner wird der μ-Schätzwert für die Fahrbahnoberfläche unter Verwendung der Schlupf-Raten, usw. berechnet, die in der Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 berechnet werden. Ferner liest die Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65 das Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis SD aus, das mit dem μ-Schätzwert für die Fahrbahnoberfläche, der Fahrzeuggeschwindigkeit BS und der Ziel-Antriebsleistung TD adressiert wird.
  • Nun wird im Folgenden die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 detailliert beschrieben. Die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 wird mit dem Batterie-Strom-Signal BC, dem Batterie-Spannungs-Signal BV, dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal BS, dem Schlupf-Erkennungs-Signal SS und dem Ziel-Antriebs-Signal TA, das vom Stromsensor 12, dem Spannungssensor 13, der Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60, der Schlupf-Erkennungs-Einheit 61, bzw. der Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 geliefert wird, versorgt, um ein Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS zu erzeugen, das an die Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 angelegt wird. Zu diesem Zweck speichert die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 eine Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a (siehe 5), um einen bestimmten Benutzungs-Bereich der Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle als Reaktion auf das Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal BS und das Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD, die auf der Grundlage der Ergebnisse der vorherigen Tests oder der konzipierten Werte eingestellt werden, zu unterscheiden. Zuerst berechnet die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 auf der Grundlage des Batterie-Strom-Signals BC und des Batterie-Spannungs-Signals BV einen Wert der restlichen Energie SOC der Batterie. Bei Empfang eines Schlupf-Unterscheidungs-Signals SS von "1" stellt die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 eine "Schlupf"-Phase ein, die als Schlupf-Unterscheidungs-Signal MS repräsentiert wird. Bei Empfang eines Schlupf-Unterscheidungs-Signals SS von "0" entscheidet die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 als Reaktion auf die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeits-Signals BS und des Ziel-Antriebsleistungs-Signals TD, ob die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d oder die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d benutzt wird. Wenn die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d benutzt wird, stellt die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 einen "Elektromotor-Unterstützungs-Modus" ein, der durch das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS repräsentiert wird. Wenn die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d benutzt wird, stellt die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 einen "Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus" ein, der durch das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS repräsentiert wird.
  • Nun wird im Folgenden die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a detailliert mit Bezug auf die 5A bis 5D beschrieben, in denen die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a gezeigt wird. Speziell zeigt 5A einen Grafen zur Erläuterung der Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle. 5B ist eine Ansicht zur Erläuterung des Betriebs der Steuerungs-Einrichtung, wobei die restliche Batterie-Energiemenge auf einem hohen Wert bleibt. 5C ist eine Ansicht zur Erläuterung des Betriebs der Steuerungs-Einrichtung, wobei die restliche Batterie-Energiemenge auf einem mittleren Wert bleibt. 5D ist eine Ansicht zur Erläuterung des Betriebs der Steuerungs-Einrichtung, wobei die restliche Batterie-Energiemenge auf einem kleinen Wert bleibt. Die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a dient als Tabelle, um auf der Grundlage des Zusammenhangs zwischen der Ziel-Antriebsleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu unterscheiden, ob die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d oder die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d (siehe 3 und 4) als Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis Datentabelle benutzt wird. Zu diesem Zweck hat die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a eine Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d, mit der ein nutzbarer Bereich in einen für die Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Tabelle nutzbaren Bereich (im Folgenden als Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Bereich bezeichnet) 66b, der durch einen schraffierten Bereich angezeigt wird, und einen für die Elektroenergie-Fahr-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Tabelle nutzbaren Bereich (im Folgenden als Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus-Bereich bezeichnet) 66c unterteilt wird. Ferner wird die Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d der Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a entsprechend der restlichen Batterie-Energiemenge in ihrer Position verschoben, um dadurch den Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Bereich 66b und den Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus-Bereich 66c zu variieren. Aus diesem Grund enthält die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a eine Vielzahl von Datentabellen in Abhängigkeit von einer restlichen Batterie-Energiemenge.
  • Wie in 5A gezeigt, ist die Achse der Abszisse der Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und die Achse der Ordinate mit der Ziel-Antriebsleistung gezeichnet. Ferner ist die Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d der Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a so festgelegt, dass sie parallel zu und oberhalb von einer Fahrwiderstands-Linie 66e mit einem Gradienten von 0% ist. Ferner hat der Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Bereich 66b die Ziel-Antriebsleistung, die in einem höheren Bereich variiert als die Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d, bezogen auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus-Bereich 66c, der in einem Bereich zwischen der Fahrwiderstands-Linie 66e mit dem Gradienten von 0% und der Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d variiert. Zusätzlich dazu ist die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a so definiert, dass wenn die restliche Batterie-Energiemenge steigt, die Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d in enger Nachbarschaft zur Fahrwiderstands-Linie 66e mit dem Gradienten von 0% gezeichnet wird, um den Elektromotor-Unterstützungs-Bereich 66b zu vergrößern. Im Gegensatz dazu ist die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a so definiert, dass wenn die restliche Batterie-Energiemenge sinkt, die Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d einen Abstand zur Fahrwiderstands-Linie 66e mit dem Gradienten von 0% hat, um den Elektroenergie- Erzeugungs-Fahr-Modus-Bereich 66c zu vergrößern. Auf diese Weise wird je kleiner die restliche Batterie-Energiemenge ist, umso größer der Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus-Bereich 66c sein. Somit wird, auch wenn das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, die Batterie mit dem Elektromotor 5 geladen, wenn die restliche Batterie-Energiemenge beginnt sich zu verringern, und wenn die restliche Batterie-Energiemenge weiter sinkt, wird die Batterie mit dem Elektromotor 5 auch in dem Fall geladen, wenn das Fahrzeug mit einer leichten Beschleunigung fährt. Ferner wird, wenn die restliche Batterie-Energiemenge noch weiter sinkt, die Batterie mit dem Elektromotor auch in dem Fall geladen, wenn das Fahrzeug mit einer starken Beschleunigung fährt. Es muss auch darauf hingewiesen werden, dass die Fahrwiderstands-Linie 66e mit dem Gradienten von 0% als Linie dient, um den Fahrwiderstand auf einer ebenen Fahrbahn anzuzeigen, der in Beziehung zur Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Ziel-Antriebsleistung gezeichnet wird. In diesem Zusammenhang wird es, wenn die Antriebsleistung des Fahrzeugs unter einer Bedingung, in der das Gaspedal nur wenig betätigt wird, kleiner als der Fahrwiderstand wird, für das Fahrzeug schwierig, die derzeitige Fahrgeschwindigkeit aufrecht zu erhalten, was zu einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit führt.
  • 5B zeigt eine Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a1, die in dem Fall zu benutzen ist, dass die restliche Batterie-Energiemenge auf einem ausreichenden Wert bleibt und in dem eine Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d1 auf der Fahrwiderstands-Linie 66e mit einem Gradienten von 0% ausgerichtet ist. In einem solchen Fall muss, weil die restliche Batterie-Energiemenge auf einem hohen Wert bleibt, die Batterie 9 nicht geladen werden. Somit wird in der Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a1 nur der Motor-Unterstützungs-Modus-Bereich 66b1 eingestellt (durch einen schraffierten Bereich mit einer durchgezogenen Linie gekennzeichnet). In einem solchen Fall wird die Lade-Operation nur mit dem Elektromotor 5 während des Abbremsens des Fahrzeugs 1 durchgeführt.
  • 5C zeigt eine Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a2, die in dem Fall zu benutzen ist, dass die restliche Batterie-Energiemenge abnimmt, und in dem eine Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d2 von der Fahrwiderstands-Linie 66e mit dem Gradienten von 0% entfernt ist. In einem solchen Fall muss, weil die restliche Batterie-Energiemenge auf einem kleinen Wert bleibt, die Häufigkeit des Ladens der Batterie 9 auf den Maximalwert erhöht werden. Zu diesem Zweck wird die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a2 so eingestellt, dass der Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus-Bereich (durch einen schraffierten Bereich mit gepunkteten Linien gekennzeichnet) 66c2 auf den Maximalwert erhöht wird, und der Motor-Unterstützungs-Modus-Bereich (durch einen schraffierten Bereich mit einer durchgezogenen Linie gekennzeichnet) 66b2 auf den Minimalwert verringert wird. In einem solchen Fall wird die Lade-Operation mit dem Elektromotor 5 sogar ausgeführt, wenn das Fahrzeug 1 mit konstanter Geschwindigkeit fährt oder leicht beschleunigt.
  • 5D zeigt eine Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a3, die in dem Fall zu benutzen ist, dass die restliche Batterie-Energiemenge abnimmt, und in dem eine Umschaltungs-Schwellwert-Linie 66d3 von der Fahrwiderstands-Linie 66e mit dem Gradienten von 0% den größten Abstand hat. In einem solchen Fall muss, weil die restliche Batterie-Energiemenge auf einem extrem kleinen Wert bleibt, die Häufigkeit des Ladens der Batterie 9 auf den Maximalwert erhöht werden. Zu diesem Zweck wird die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a3 so eingestellt, dass der Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus-Bereich (durch einen schraffierten Bereich mit gepunkteten Linien gekennzeichnet) 66c3 auf den Maximalwert erhöht wird, und der Motor-Unterstützungs-Modus-Bereich (durch einen schraffierten Bereich mit einer durchgezogenen Linie gekennzeichnet) 66b3 auf den Minimalwert verringert wird. In einem solchen Fall wird die Lade-Operation mit dem Elektromotor 5 sogar ausgeführt, wenn das Fahrzeug 1 mit starker Beschleunigung fährt.
  • Im Folgenden wird die Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 im Detail beschrieben. Die Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 wird mit dem Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal MD, dem Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal GD und dem Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verhältnis-Signal SD, das von der Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit für den Motor-Unterstützungs-Modus 63, der Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit für den Fahr-Modus 64 und der Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65 geliefert wird, versorgt, um eines von Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal MD, Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal GD und Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verhältnis-Signal SD an die Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 68 und die Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 69 auszugeben. Die Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 gibt das Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal MD aus, wenn das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS den "Motor-Unterstützungs-Modus" darstellt, und gibt das Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal GD aus, wenn das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS den "Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus" darstellt, und gibt das Schlupf-Modus- Antriebsleistungs-Verhältnis-Signal SD aus, wenn das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS den "Schlupf-Modus" darstellt.
  • Als nächstes wird die Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 68 im Detail beschrieben. Die Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 68 wird mit dem Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD versorgt, das von der Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 geliefert wird, und wird auch mit dem Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis versorgt, das aus einem von Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal MD, Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal GD und Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verhältnis-Signal SD, das von der Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 geliefert wird, um ein Motor-Antriebsleistungs-Signal TED auszugeben, das an die Motor-Antriebs-Signal-Einstellungs-Einheit 70 angelegt wird. Bei Empfang des Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signals und der Ziel-Antriebsleistung TD berechnet die Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 68 die Motor-Antriebsleistung TED. Im Fall des Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signals GD hat die Motor-Antriebsleistung TED einen höheren Wert als der, der von Motor 3 erzielt wird, welcher die Ziel-Antriebsleistung TD von 100% einhält.
  • Als nächstes wird die Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 69 detailliert beschrieben. Die Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 69 wird mit dem Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD, das von der Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 geliefert wird, und dem Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal versorgt, das aus einem von Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal MD, Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal GD und Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verhältnis-Signal SD zusammengesetzt ist, das von der Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 geliefert wird, um das Elektromotor-Antriebsleistungs-Signal TMD auszugeben, das an die Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal-Einstellungs-Einheit 71 angelegt wird. Die Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 69 berechnet das Elektromotor-Antriebsleistungs-Signal TMD auf der Grundlage des Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses und der Ziel-Antriebsleistung TD. Auch hat bei Empfang des Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signals GD das Elektromotor-Antriebsleistungs-Signal TMD ein negatives Potential und versetzt den Elektromotor 5 in die Lage, als elektrischer Energieerzeuger zu dienen.
  • Als nächstes wird die Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal-Einstellungs-Einheit 71 beschrieben. Die Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal-Einstellungs-Einheit 71 wird mit dem Elektromotor-Antriebsleistungs-Signal TMD von der Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 69 versorgt, um das Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal MT auszugeben, das an den Elektromotor-Treiber 15 angelegt wird. Die Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal-Einstellungs-Einheit 71 stellt die Drehzahl und die Drehrichtung des Elektromotors 5 auf der Grundlage des Elektromotor-Antriebsleistungs-Signals TMD ein. Ferner stellt die Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal-Einstellungs-Einheit 71 bei Empfang der Daten, welche die Drehzahl und die Drehrichtung des Elektromotors 5 betreffen, das Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal MT ein, das den Elektromotor-Treiber 15 steuert.
  • Nun wird die grundlegende Betriebs-Sequenz der Steuerungseinrichtung 6 detailliert in Verbindung mit 6 beschrieben. Abhängig von der Beschreibung wird von Zeit zu Zeit auch auf die 1 bis 5 Bezug genommen.
  • Zu Beginn wird die Stromversorgung eingeschaltet. In diesem Fall empfängt die Steuerungseinrichtung 6 die Messungs-Signale von den entsprechenden Sensoren 12, 13, 16, 17, 18, 23. In Schritt S1 reagiert die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungs-Einheit 60 auf das Rad-Drehzahl-Signal WS und das Beschleunigungs-Signal WA und berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit BS.
  • Im nachfolgenden Schritt S2 berechnet die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 die Geschwindigkeiten den jeweiligen Räder 2, 2, 4, 4 auf der Grundlage der Rad-Drehzahl-Signale WS, usw. und berechnet auch die Schlupf-Raten auf der Grundlage der berechneten Rad-Geschwindigkeiten und der Fahrzeuggeschwindigkeit BS. In Schritt S3 reagiert die Schlupf-Erkennungs-Einheit 61 auf die berechneten Schlupf-Raten und unterscheidet, ob das Fahrzeug 1 im Schlupf-Zustand bleibt, um das Schlupf-Erkennungs-Signal SS zu erzeugen.
  • In Schritt 54 reagiert bei Empfang des Schlupf-Erkennungs-Signals SS von "1" (was den Schlupf-Zustand repräsentiert) die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 auf die Schlupf-Raten der entsprechenden Räder 2, 2, 4, 4 und berechnet den μ-Schätzwert für die Fahrbahnoberfläche. In Schritt S5 berechnet die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 ferner auf der Grundlage des Gesamtgewichtes des Fahrzeugs 1 und des Schätzwertes des Straßenbelag-μ-Wertes eine Antriebsleistung, die während der Schlupf-Operation auf die Straßenoberfläche zu übertragen ist, wodurch das Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD erzeugt wird, das die zu übertragende Antriebsleistung in Schritt S6 repräsentiert.
  • Im Gegensatz dazu liest in Schritt S7 bei Empfang des Schlupf-Erkennungs-Signals von "0" (was den Nicht-Schlupf-Zustand repräsentiert) die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 62 die Ziel-Antriebsleistung, die zu den Adressen für die Fahrzeuggeschwindigkeit BS und dem Gaspedal-Öffnungs-Signal A0 gehört, aus der Tabelle aus, um das Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD auszuwählen.
  • In Schritt 58 reagiert die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit für den Motor-Unterstützungs-Modus 63 auf die Fahrzeuggeschwindigkeit BS und das Ziel- Antriebsleistungs-Signal TD und wählt das Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal MD aus der Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d. In Schritt S8 reagiert die Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 64 auch auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Ziel-Antriebsleistungs-Signal TD und wählt das Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal GD aus der Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d. In Schritt S8 reagiert ferner die Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit 65 auf den μ-Schätzwert für die Fahrbahnoberfläche, die Fahrzeuggeschwindigkeit BS und die Ziel-Antriebsleistung TD und wählt das Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis SD aus der Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle.
  • Im anschließenden Schritt S9 stellt bei Empfang eines Schlupf-Erkennungs-Signals SS von "1" die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS ein, das die Schlupf-Rate repräsentiert. Im Gegensatz dazu berechnet bei Empfang eines Schlupf-Erkennungs-Signals SS von "0" die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 auf der Grundlage des Batterie-Strom-Signals BC und des Batterie-Spannungs-Signals BV den Wert der restlichen Energie SOC der Batterie. Dann wählt die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a auf der Grundlage des Wertes der restlichen Energie SOC der Batterie. Ferner reagiert die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 auf die Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a und unterscheidet, ob der Zusammenhang zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ziel-Antriebsleistung TD im Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Bereich 66b oder im Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus-Bereich 66c bleibt. In Schritt S9 wählt, wenn der oben erwähnte Zusammenhang im Elektromohr-Unterstützungs-Modus-Bereich 66b bleibt, die Tabellen-Umschaltungs-Unterscheidungs-Einheit 66 das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS, das den "Motor-Unterstützungs-Modus" repräsentiert, und wenn der oben erwähnte Zusammenhang im Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus-Bereich 66c bleibt, wird das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS, das den "Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus" repräsentiert, gewählt.
  • Dann wählt in Schritt S10 die Tabellen-Umschaltungs-Einheit 67 das Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis MD, wenn das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS den "Elektromotor-Unterstützungs-Modus" repräsentiert, und das Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Signal GD, wenn das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS den "Elektroenergie-Erzeugungs-Fahr-Modus" repräsentiert, und das Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verhältnis-Signal SD, wenn das Tabellen-Unterscheidungs-Signal MS den "Schlupf-Modus" repräsentiert, und gibt dabei das ausgewählte Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis an die Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 68 und die Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 69 aus.
  • Im nachfolgenden Schritt S11 berechnet die Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 68 die Motor-Antriebsleistung TED auf der Grundlage der eingegebenen Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisse MD, GD, SD und der Ziel-Antriebsleistung TD. In Schritt S12 berechnet die Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit 69 ferner die Elektromotor-Antriebsleistung TMD auf der Grundlage der eingegebenen Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisse MD, GD, SD und der Ziel-Antriebsleistung TD.
  • Schließlich reagiert die Motor-Antriebs-Signal-Einstellungs-Einheit 70 auf die Motor-Antriebsleistung TED und erzeugt das Motor-Antriebs-Signal ED, das an den DBW-Treiber 25 angelegt wird. Andererseits reagiert die Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal-Einstellungs-Einheit 71 auf das Elektromotor-Antriebs-Signal TMD und erzeugt das Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal MT, das an den Elektromotor-Treiber 15 ausgegeben wird.
  • Dann reagiert der DBW-Treiber 25 auf das Motor-Antriebs-Signal ED, um den Öffnungswinkel der Drosselklappe 26 einzustellen, um dadurch die Abgabe der Antriebsleistung des Motors 3 zu steuern. Andererseits stellt bei Empfang des Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signals MT der Elektromotor-Treiber 15 die Drehzahl des Elektromotors 5 und dessen Drehrichtung ein. Ferner reagiert der Elektromotor-Treiber 15 auf das Elektromotor-Drehmoment-Anforderungs-Signal MT, um den Elektromotor 5 zu steuern, um dadurch die Lade-Operation des Elektromotors 5 zu steuern.
  • Mit einer solchen Steuerungsvorrichtung 6 ermöglicht das Vorhandensein der Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63d, die durch Nutzung der oben erwähnten Gleichung (1) gebildet wird, die Auswahl des Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses MD, das in der Energie-Effizienz bezüglich des Zusammenhangs zwischen dem Kraftstoffverbrauch und der Menge verbrauchter elektrischer Energie bezüglich der frei wählbaren Fahrzeuggeschwindigkeit und der frei wählbaren Antriebsleistung, die im Unterstützungs-Modus des Elektromotors 5 erzielt werden kann, am besten ist. Mit einer solchen Steuerungseinrichtung 6 ermöglicht ferner das Vorhandensein der Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d, die durch Nutzung der oben erwähnten Gleichung (2) gebildet wird, die Auswahl des Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses GD, das in der Energie-Effizienz bezüglich des Zusammenhangs zwischen dem Kraftstoffverbrauch und der Menge aufgeladener elektrischer Energie bezüglich der frei wählbaren Fahrzeuggeschwindigkeit und der frei wählbaren Antriebsleistung, die im Elektroenergie-Erzeugungs-Modus des Elektromotors 5 erzielt werden kann, am besten ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Steuerungseinrichtung 6, umfasst das Vorhandensein der Unterstützungs-Modus-/Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Umschaltungs-Datentabelle 66a, die es ermöglicht, abhängig von der restlichen Batterieleistung SOC eine von der Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle 63b und der Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie 64d auszuwählen, wodurch die Zuverlässigkeit beim Erhalten einer angemessenen restlichen Batterieleistung mit einstellbarer Energie-Effizienz verbessert wird. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Steuerungseinrichtung 6 umfasst die Fähigkeit, das Hybrid-Antriebssystem so zu steuern, dass der Verbrauch elektrischer Energie minimiert wird, um es zu ermöglichen, dass in dem Fahrzeug eine Batterie 9 eingebaut werden kann, die eine kleinere Ladekapazität hat.
  • Aus der obigen Beschreibung erkennt man nun, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die spezielle gezeigte Ausführung beschränkt ist und in verschiedenen geänderten Formen ausgeführt werden kann.
  • Zum Beispiel kann, obwohl die Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Datentabelle, die auf der oben erwähnten Gleichung (1) basiert, und die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle für den Fahr-Modus mit Erzeugung elektrischer Energie, die auf der oben erwähnten Gleichung (2) basiert, die als im voraus belegt erläutert wurde, die Steuerungseinrichtung so angeordnet sein, dass sie eine Struktur hat, die entsprechenden Antriebsleistungs- Verteilungs-Verhältnisse durch Benutzung der Gleichungen (1) und (2) zu berechnen.
  • Ferner können, obwohl die entsprechenden Datentabellen als im voraus als Funktion der Parameter der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ziel-Antriebsleistung belegt erläutert wurden, die entsprechenden Datentabellen durch andere Parameter belegt werden, die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs darstellen.
  • Obwohl die Steuerungseinrichtung gezeigt und beschrieben wurde, als dass sie die Fähigkeit hat, die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisse mit drei Datentabellen automatisch umzuschalten, kann die Steuerungseinrichtung auch so geändert werden, dass sie es einem Fahrer des Fahrzeugs erlaubt, die Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisse manuell umzuschalten.
  • Zusätzlich dazu kann, obwohl die Steuerungseinrichtung gezeigt und beschrieben wurde, dass sie eine Struktur hat, in der das Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis SD mit der Schlupf-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Datentabelle im Schlupf-Modus eingestellt wird, auf deren Basis die Motor-Antriebsleistung und die Elektromotor-Antriebsleistung berechnet werden, die Steuerungseinrichtung eine geänderte Struktur haben, um die Berechnung auf eine Weise zu ermöglichen, wie im Folgenden erläutert wird. Zuerst werden die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Ziel-Antriebsleistung für den Schlupf-Modus auf der Basis der übertragbaren Antriebsleistung (der Antriebsleistung, die zwischen der Fahrbahnoberfläche und den entsprechenden Rädern übertragen werden kann), die auf der Grundlage des Gesamtgewichtes des Fahrzeugs und dem Schätzwertes des Straßenbelag-μ-Wertes berechnet wird, eingestellt. Ferner reagiert die Steuerungseinrichtung auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Ziel-Antriebsleistung, die für den Schlupf-Modus eingestellt ist, und stellt das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis ein, das in der Energie-Effizienz bezüglich des Zusammenhangs zwischen dem Kraftstoffverbrauch und der Menge verbrauchter elektrischer Energie am besten ist. Somit kann die Steuerungseinrichtung die Motor-Antriebsleistung und die Elektromotor-Antriebsleistung auf der Grundlage einer solchen eingestellten Antriebsleistung und dem relevanten Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis berechnen.
  • Ein wichtiger Vorteil der Steuerungseinrichtung für Fahrzeuge mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb der vorliegenden Erfindung, wie im beigefügten Anspruch 1 definiert, ermöglicht es, das Verteilungs-Verhältnis zwischen der Motor-Antriebsleistung und der Elektromotor-Antriebsleistung auf der Grundlage eines bestimmten Verhältnisses zwischen der inkrementellen oder dekrementellen Menge des Kraftstoffverbrauchs infolge des Unterstützungs-Modus und der inkrementellen oder dekrementellen Menge des Verbrauchs elektrischer Energie infolge der Elektromotor-Antriebsleistung, die im Betrieb des Elektromotors variiert, als Reaktion auf die Ziel-Antriebsleistung und die Fahrzeuggeschwindigkeit einzustellen, um es dadurch zu ermöglichen, dass die Motor-Antriebsleistung und die Elektromotor-Antriebsleistung mit dem oben erwähnten Verteilungs-Verhältnis geregelt wird. Als Folge davon ist es für eine solche Steuerungseinrichtung möglich, die Energieeffizienz des Hybrid-Antriebssystems, das aus dem Motor und dem Elektromotor besteht, zu verbessern.
  • Ein weiterer wichtiger Vorteil der Steuerungseinrichtung für Fahrzeuge mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb, wie im beigefügten Anspruch 2 definiert, umfasst die Fähigkeit, das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis auszuwählen, mit dem der Quotient aus "einer inkrementellen oder dekrementellen Menge des Kraftstoffverbrauchs infolge des Unterstützungs-Modus und der Menge elektrischer Energie infolge der Elektromotor-Antriebsleistung" maximiert wird, durch Verwendung der Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Mittel unter einer Bedingung, unter der die Antriebsleistung des Elektromotors im Unterstützungs-Modus bereitgestellt wird, und dadurch den Verbrauch an elektrischer Energie und den Kraftstoffverbrauch zu minimieren. Als Folge davon ist es einer solchen Steuerungseinrichtung möglich, die Energie-Effizienz des aus dem Motor und dem Elektromotor bestehenden Hybrid-Antriebssystems zu verbessern.
  • Ein weiterer wichtiger Vorteil der Steuerungseinrichtung für Fahrzeuge mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb, wie im beigefügten Anspruch 3 definiert, umfasst das Vorhandensein der Lademodus-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einrichtung, die wenn der Elektromotor als Generator für elektrische Energie dient, die Auswahl des Lademodus-Verteilungs-Verhältnisses ermöglicht, welches den Quotient aus "der inkrementellen oder dekrementellen Menge des Kraftstoffverbrauchs infolge des Energieerzeugungs-Betriebes des Elektromotors und der Lade-Menge der elektrischen Speichermittel infolge der Erzeugung elektrischer Energie durch den Elektromotor" minimiert, und dadurch einen Anstieg des Kraftstoffverbrauchs des Motors durch die Maximalgrenze beschränkt, während die Lademenge durch den Elektromotor um die maximale Grenze erhöht wird. Als Folge davon ist es einer solchen Steuerungseinrichtung möglich, die Energie-Effizienz des aus dem Motor und dem Elektromotor bestehenden Hybrid-Antriebssystems zu verbessern.
  • Ein Fahrzeug (1) mit Vorderrad- und Hinterrad-Antrieb, das Vorderrad- und Hinterrad-Paare hat, von denen eines mit einem Motor (3) angetrieben wird und von denen das andere mit einem Elektromotor (5) angetrieben wird, und eine Steuerungseinrichtung (6) für diese werden offen gelegt, als enthaltend eine Ziel-Antriebsleistung-Einstellungs-Einrichtung (62), die eine Ziel-Antriebsleistung einstellt und auf Betriebsbedingungen des Fahrzeugs reagiert, eine Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit (Verteilungs-Einstellungs-Einrichtung) 63, die ein Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis zwischen einer Motor-Antriebsleistung und einer Elektromotor-Antriebsleistung entsprechend dem Grad des Beitrags zum Kraftstoffverbrauch, den man aus der ersten Gleichung auf der Grundlage der Ziel-Antriebsleistung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit erhält, einstellt, und eine Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit für den Energieerzeugungs-Modus (Lademodus-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einrichtung) 61, die ein Lademodus-Beschreibungs-Verhältnis zwischen der Motor-Antriebsleistung und der Elektromotor-Antriebsleistung als Reaktion auf den Grad des Beitrages zum Kraftstoffverbrauch in einem Lademodus einstellt, den man in einer zweiten Gleichung auf der Grundlage der Ziel-Antriebsleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit erhält, und dadurch die Motor-Antriebsleistung und die Elektromotor-Antriebsleistung als Reaktion auf das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis oder das Lademodus-Unterscheidungs-Verhältnis steuert.

Claims (6)

  1. Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb, das ein vorderes Radpaar (2) und ein hinteres Radpaar (4) hat, von dem eines von einem Motor (3) angetrieben wird und das andere von einem Elektromotor (5) angetrieben wird, umfassend: eine Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einrichtung (62), die eine Ziel-Antriebsleistung des Fahrzeugs mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb (1) auf der Grundlage von dessen Betriebsbedingungen einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (6) eine Motor-Antriebsleistung und eine Elektromotor-Antriebsleistung gemäß einem Verteilungs-Verhältnis zwischen einer Motor-Antriebsleistung und einer Elektromotor-Antriebsleistung steuert, wobei das Verteilungs-Verhältnis durch die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einrichtung (62) auf der Grundlage der Ziel-Antriebsleistung, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Verhältnisses zwischen einer Änderung der Menge des Kraftstoffverbrauchs und einer Änderung des elektrischen Energieverbrauchs, die bei einem Betrieb des Elektromotors (5) erzielt wird, eingestellt wird, wobei die Steuerungseinrichtung (6) weiterhin folgendes enthält: Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einrichtungen (63, 64, 65), die (EF – AF)/PU berechnen, wobei EF = die Menge des Kraftstoffverbrauchs, die erzielt wird, wenn die Ziel-Antriebsleistung mit der Motor-Antriebsleistung erreicht wird; AF = die Menge des Kraftstoffverbrauchs, die vorhergesagt wird, wenn die Elektromotor-Antriebsleistung zu der Motor-Antriebsleistung addiert wird, um die Ziel-Antriebsleistung zu erreichen; und PU = die Menge des Verbrauchs elektrischer Energie ist, wenn die Elektromotor-Antriebsleistung auf der Grundlage der Ziel-Antriebsleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit hinzuaddiert wird, und die ein Verteilungs-Verhältnis zwischen der Motor-Antriebsleistung und der Elektromotor-Antriebsleistung entsprechend dem berechneten Wert einstellt, wobei die Steuerungseinrichtung die Motor-Antriebsleistung und die Elektromotor-Antriebsleistung auf der Grundlage des von der Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einrichtung eingestellten Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses steuert.
  2. Steuerungseinrichtung für das Fahrzeug mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb (1) gemäß Anspruch 1, wobei die VerteilungsVerhältnis-Einstellungs-Einrichtungen (63, 64, 65) das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis so einstellen, dass der berechnete Wert den Maximalwert annimmt.
  3. Steuerungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb, das ein vorderes Radpaar (2) und ein hinteres Radpaar (4) hat, von dem eines von einem Motor (3) angetrieben wird und das andere von einem Elektromotor (5) angetrieben wird, umfassend: eine Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einrichtung (62), die eine Ziel-Antriebsleistung des Fahrzeugs mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb (1) auf der Grundlage von dessen Betriebsbedingungen einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (6) eine Motor-Antriebsleistung und eine Elektromotor-Antriebsleistung gemäß einem Verteilungs-Verhältnis zwischen einer Motor-Antriebsleistung und einer Elektromotor-Antriebsleistung steuert, wobei das Verteilungs-Verhältnis durch die Ziel-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einrichtung (62) auf der Grundlage der Ziel-Antriebsleistung, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines Verhältnisses zwischen einer Änderung der Menge des Kraftstoffverbrauchs und einer Änderung des elektrischen Energieverbrauchs, die bei einem Betrieb des Elektromotors (5) erzielt wird, eingestellt wird, wobei die Steuerungseinrichtung (6) weiterhin folgendes enthält: eine elektrische Speichereinrichtung (9), die angepasst ist, durch eine Operation zur Erzeugung elektrischer Energie des Elektromotors (5) geladen zu werden; und eine Einrichtung zur Einstellung des Lade-Modus-Verteilungs-Verhältnisses, die (GF – EF)/PC berechnet wobei EF = die Menge des Kraftstoffverbrauchs, die erzielt wird, wenn die Ziel-Antriebsleistung mit der Motor-Antriebsleistung erreicht wird; GF = die Menge des Kraftstoffverbrauchs, die vorhergesagt wird, wenn die Ziel-Antriebsleistung erzielt wird, während der Elektromotor elektrische Energie erzeugt; und PC = die Menge der elektrischen Ladeenergie ist, wenn der Elektromotor elektrische Energie erzeugt, auf der Grundlage der Ziel-Antriebsleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit, und die ein Lademodus-Verteilungs-Verhältnis zwischen der Motor-Antriebsleistung und der Elektromotor-Antriebsleistung entsprechend dem berechneten Wert einstellt, wobei die Steuerungseinrichtung (6) die Motor-Antriebsleistung und die Elektromotor-Antriebsleistung auf der Grundlage des von der Lademodus-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einrichtung eingestellten Lademodus-Verteilungs-Verhältnisses steuert.
  4. Steuerungseinrichtung für das Fahrzeug mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb gemäß Anspruch 3, wobei die Lademodus-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einrichtung das Lademodus-Verteilungs-Verhältnis so einstellt, dass der berechnete Wert den Minimalwert annimmt.
  5. Steuerungseinrichtung für das Fahrzeug mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: Sensor-Einrichtungen (12, 13, 16, 17, 18, 23) zur Erzeugung von Messsignalen, die für Betriebsbedingungen des Fahrzeugs mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb repräsentativ sind; eine Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einrichtung (68) zur Einstellung einer Motor-Antriebsleistung als Reaktion auf das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis; und eine Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einrichtung (69) zur Einstellung einer Elektromotor-Antriebsleistung als Reaktion auf das Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis.
  6. Steuerungseinrichtung für das Fahrzeug mit Vorder- und Hinterrad-Antrieb gemäß Anspruch 5, ferner umfassend: Motor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit (63) zur Erzeugung eines Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses als Reaktion auf die Messsignale; und eine Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis-Einstellungs-Einheit (64) zur Erzeugung eines Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnisses als Reaktion auf die Messsignale; wobei die Motor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit (68) und die Elektromotor-Antriebsleistungs-Einstellungs-Einheit (69) den Motor (3) und den Elektromotor (5) als Reaktion auf die Ziel-Antriebsleistung, das Elektromotor-Unterstützungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis und das Elektroenergie-Erzeugungs-Modus-Antriebsleistungs-Verteilungs-Verhältnis steuern.
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