DE69719626T2 - Steuerungssystem für Hybridfahrzeug - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein Hybridfahrzeug, das eine Maschine bzw. einem Motor für die Erzeugung von Vortriebskräften für das Hybridfahrzeug und einen Elektromotor zum Erzeugen von Hilfskräften zusätzlich zu den von der Maschine erzeugten Vortriebskräften und zum Absorbieren der von der Maschine erzeugten Vortriebskräfte besitzt.
  • In den letzten Jahren ist ein Hybridfahrzeug entwickelt worden, das eine Maschine, die beispielsweise eine Brennkraftmaschine für gewöhnliche Kraftfahrzeuge ist, als Leistungs- bzw. Kraftquelle für die Erzeugung von Vortriebskräften (Fahrantriebskräften) für das Hybridfahrzeug sowie außerdem einen Elektromotor besitzt, der mit der Abtriebswelle der Maschine verbunden ist, zum Erzeugen von Hilfsantriebskräften zusätzlich zu den von der Maschine erzeugten Vortriebskräften, d. h. zum Bereitstellen bzw. Anlegen von Hilfsantriebskräften an die Abtriebswelle der Maschine, und der durch die Maschine als ein elektrischer Generator betrieben wird (Rückgewinnungs-Betriebsart), um die von der Maschine erzeugten Vortriebskräfte umzusetzen und sie als elektrische Energie zu speichern. Um die Hilfsantriebskräfte zu erzeugen, wird der Elektromotor von einer Energiespeichereinheit, wie etwa eine Speicherbatterie, angeregt bzw. erregt. Wenn der Elektromotor als elektrischer Generator betrieben wird, wird die erzeugte elektrische Energie in der Speicherbatterie gespeichert.
  • Ein derartiges Hybridfahrzeug ist z. B. in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-1925 offenbart. Bei dem offenbarten Hybridfahrzeug wird der Elektromotor dann, wenn der Fahrer eine Motor-Betriebsart durch Betä tigen eines Schalters einstellt, so gesteuert, dass in Abhängigkeit davon, wie weit bzw. tief der Fahrer das Gaspedal niederdrückt, Hilfsantriebskräfte erzeugt werden. Wenn der Fahrer durch Betätigung eines Schalters eine Rückgewinnungs-Betriebsart einstellt, wird der Elektromotor so gesteuert bzw. geregelt, dass in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters elektrische Energie für das Aufbringen von Bremskräften erzeugt wird, wobei ein Teil der erzeugten elektrischen Energie in der Speicherbatterie gespeichert wird.
  • Da die Hilfsantriebskräfte, die vom Elektromotor erzeugt werden, lediglich durch die Tiefe bestimmt werden, auf die der Fahrer das Gaspedal niederdrückt, werden die vom Elektromotor erzeugten Hilfsantriebskräfte ebenfalls abrupt geändert, wenn die Tiefe, auf die der Fahrer das Gaspedal niederdrückt, abrupt geändert wird. Deswegen neigt das Verhalten des Hybridfahrzeugs beim Fahren dazu, träge zu sein. Da der Entladestrom der Speicherbatterie außerdem abrupt geändert wird, wenn die vom Elektromotor erzeugten Hilfsantriebskräfte abrupt geändert werden, neigt die Speicherbatterie dazu, eine kurze Lebensdauer zu besitzen.
  • In der Motor-Betriebsart erzeugt der Elektromotor keine elektrische Energie. Daher wird die gespeicherte Energie der Speicherbatterie vermindert, mit dem Ergebnis, dass die Speicherbatterie nicht mehr genug Energie an den Elektromotor liefert, der dann keine ausreichenden Hilfsantriebskräfte mehr erzeugt. Da der Elektromotor lediglich dann Hilfsantriebskräfte erzeugt, wenn der Fahrer mit dem Schalter die Motor-Betriebsart einstellt, kann der Elektromotor dann, wenn der Fahrer vergisst, den Schalter zu betätigen oder die Rückgewinnungs-Betriebsart eingeschaltet lässt, nicht die gewünschten Hilfsantriebskräfte erzeugen.
  • In der Rückgewinnungs-Betriebsart werden die durch die Generierung elektrischer Energie mit dem Elektromotor erzeugten Bremskräfte durch die Position bestimmt, in die der Schalter durch den Fahrer verstellt wird. Daher kann der Elektromotor dann, wenn der Fahrer den Schalter nicht richtig betätigt, der Elektromotor kleinere bzw. größere Bremskräfte erzeugen, als erforderlich sind.
  • Da die Menge der erzeugten elektrischen Energie, die die Bremskräfte festlegt, durch die Position bestimmt wird, auf die der Schalter durch den Fahrer verstellt wird, kann der Elektromotor möglicherweise eine zu kleine Menge elektrischer Energie erzeugen, wenn die gespeicherte elektrische Energie der Speicherbatterie klein ist, wobei die gespeicherte elektrische Energie der Speicherbatterie unzureichend bleiben kann. Der Elektromotor kann umgekehrt möglicherweise eine zu große Menge elektrischer Energie erzeugen, wenn die gespeicherte Energie der Speicherbatterie groß ist, wobei die überschüssige elektrische Energie dann möglicherweise vergeudet wird.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem zu schaffen, das in der Lage ist, einen Elektromotor in einem Hybridfahrzeug genau zu steuern, so dass Hilfsantriebskräfte oder elektrische Energie in der Weise erzeugt werden, dass ein Beschleunigungs/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs und ein Zustand der gespeicherten Energie einer Energiespeichereinheit übereinstimmen, während ermöglicht wird, dass das Verhalten des Hybridfahrzeugs beim Fahren und der Betriebszustand des Elektromotors allmählich geändert werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Steuersystem in einem Hybridfahrzeug geschaffen, das eine Maschine für die Erzeugung von Vor triebskräften, einen Elektromotor zum wahlweisen Erzeugen von Hilfsantriebskräften zusätzlich zu den Vortriebskräften und von elektrischer Energie, die aus den Vortriebskräften umgesetzt wird, und eine Energiespeichereinheit zum wahlweisen Liefern von elektrischer Energie zum Elektromotor und zum Speichern von vom Elektromotor umgesetzter elektrischer Energie enthält, mit Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmitteln, die einen Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs erfassen, Fuzzy-Schlussfolgerungs-Speichermitteln, die mehrere Fuzzy-Regeln und Mitgliedschaftsfunktionen speichern, um einen Betriebszustand des Elektromotors anhand des Beschleunigungs-/Verzögerungszustands in Übereinstimmung mit einem Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess zu bestimmen, Fitgüten- bzw. Anpassungsgüten- bzw. Eignungsgrad-Berechnungsmitteln, die die jeweilige Fitgüte der Fuzzy-Regeln auf der Grundlage der Mitgliedschaftsfunktionen aus dem Beschleunigungs-/Verzögerungszustand, wie er durch die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel erfasst wird, bestimmen, Fitgüten-Kombinationsmitteln, die die jeweilige Fitgüte wie durch die Fitgüten-Berechnungsmittel bestimmt kombinieren, um einen Betriebszustand des Motors zu bestimmen, und Motorsteuermitteln, die den Elektromotor auf der Grundlage des Betriebszustandes des Motors wie durch die Fitgüten-Kombinationsmittel bestimmt steuern.
  • Auf Grundlage der Fuzzy-Regeln und der Mitgliedschaftsfunktionen, die in den Fuzzy-Schlussfolgerungs-Speichermitteln gespeichert sind, bestimmen die Fitgüten-Berechnungsmittel und die Fitgüten-Kombinationsmittel einen Betriebszustand des Motors, d. h. einen Zustand der Hilfsantriebskräfte oder die elektrische Energie (regenerative elektrische Energie), die durch den Elektromotor erzeugt wird, anhand des Fuzzy-Schlussfolgerungsprozesses aus dem Beschleunigungs-/Verzögerungszustand, wie er durch die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel erfasst wird. Deswegen berücksichtigt der Betriebszustand des Elektromotors, der für den Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs als geeignet ermittelt wird, den durch die Fuzzy-Regeln ausgedrückten Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs. Gemäß dem ermittelten Betriebszustand des Elektromotors steuern die Motorsteuerungsmittel den Elektromotor anhand des ermittelten Betriebszustands des Elektromotors. Demzufolge erzeugt der Motor Hilfsantriebskräfte oder regenerative elektrische Energie, die für den Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs geeignet ist, und der Betriebszustands des Elektromotors wird allmählich verändert, wenn sich der Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs ändert, wodurch das Verhalten des Hybridfahrzeugs beim Fahren gleichmäßig gemacht wird.
  • Deswegen erzeugt der Motor Hilfsantriebskräfte oder regenerative elektrische Energie in Abhängigkeit des Beschleunigungs-/Verzögerungszustands des Hybridfahrzeugs, während gleichzeitig das Verhalten des Hybridfahrzeugs beim Fahren und der Betriebszustand des Motors gleichmäßig geändert werden.
  • Die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel umfassen vorzugsweise wenigstens eines der folgenden Mittel: Drosselklappenöffnung-Erfassungsmittel, die eine Öffnung einer Drosselklappe der Maschine erfassen; Drosselklappenöffnungänderungsraten-Erfassungsmittel, die eine Änderungsrate der Drosselklappenöffnung erfassen; und Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsmittel, die eine Fahrgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs erfassen; wobei der Beschleunigungs-/Verzögerungszustand durch die Drosselklappenöffnung-Erfassungsmittel und/oder die Drosselklappenöffnungänderungsraten-Erfassungsmittel und/oder die Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsmittel erfasst werden kann.
  • Da die Öffnung der Drosselklappe, ihre Änderungsrate und die Fahrgeschwindigkeit, die explizit erfasst werden, angeben, ob das Hybridfahrzeug beschleunigt oder verzögert werden soll oder mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, d. h. den Beschleunigungs-/Verzögerungszustand zwischen zwei Zeitpunkten angeben, kann der Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs zwischen zwei Zeitpunkten auf Grundlage der erfassten Werte erkannt werden. Es ist demzufolge möglich, einen Betriebszustand des Motors zu erreichen, der dem Beschleunigungs/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs entspricht.
  • Der Beschleunigungs-/Verzögerungszustand wie durch die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel erfasst enthält vorzugsweise Beschleunigungs- und Verzögerungsgrade, die vom Hybridfahrzeug angefordert werden, wobei die Fuzzy-Regeln solche Fuzzy-Regeln enthalten, die die Hilfsantriebskräfte, die vom Elektromotor erzeugt werden, erhöhen, wenn der Beschleunigungsgrad größer ist, und Fuzzy-Regeln, die die von dem Elektromotor erzeugte elektrische Energie erhöhen, wenn der Verzögerungsgrad größer ist.
  • Der Elektromotor kann Hilfsantriebskräfte in Abhängigkeit vom Beschleunigungsgrad, der vom Hybridfahrzeug angefordert wird, erzeugen, um Vortriebskräfte bereitzustellen, die für den Beschleunigungsgrad geeignet sind. Der Elektromotor kann außerdem elektrische Energie in Abhängigkeit vom Beschleunigungsgrad, der vom Hybridfahrzeug angefordert wird, erzeugen, um Bremskräfte bereitzustellen, die für den Verzögerungsgrad geeignet sind.
  • Der Beschleunigungs-/Verzögerungszustand, wie durch die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel er fasst, enthält vorzugsweise eine Fahrgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs, wenn das Hybridfahrzeug im Wesentlichen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, und die Fuzzy-Regeln enthalten Fuzzy-Regeln, die die von dem Elektromotor erzeugte elektrische Energie erhöhen, wenn die Fahrgeschwindigkeit höher ist.
  • Wenn das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, wobei keine große Vortriebskraft erforderlich ist, erzeugt lediglich die Maschine die erforderlichen Vortriebskräfte für das Hybridfahrzeug und der Elektromotor erzeugt elektrische Energie (regenerative elektrische Energie), um die Energiespeichereinheit zu laden. Da die vom Elektromotor erzeugte elektrische Energie größer ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit höher und die Ausgangsleistung der Maschine größer ist, kann die Energiespeichereinheit effizient geladen werden.
  • Das Steuer- bzw. Regelsystem umfasst ferner Mittel für die Erfassung gespeicherter Energie, die die Menge der gespeicherten Energie der Energiespeichereinheit erfassen, wobei die Fuzzy-Regeln und die Mitgliedschaftsfunktionen, die in den Fuzzy-Schlussfolgerungs-Speichermitteln gespeichert sind, Fuzzy-Regeln und Mitgliedschaftsfunktionen enthalten, um den Betriebszustand des Elektromotors entsprechend der erfassten Menge der gespeicherten Energie zu bestimmen. Die Fitgüten-Berechnungsmittel umfassen Mittel, die die Fitgüte der Fuzzy-Regeln auf der Grundlage der Mitgliedschaftsfunktionen aus dem Beschleunigungs/Verzögerungszustand wie durch die Beschleunigungs- /Verzögerungszustand-Erfassungsmittel erfasst und aus der Menge der gespeicherten Energie wie durch die Mittel für die Erfassung gespeicherter Energie erfasst bestimmen.
  • Da der Betriebszustand des Motors gemäß dem Fuzzy- Schlussfolgerungsprozess nicht nur anhand des Beschleunigungs-/Verzögerungszustands des Hybridfahrzeugs, sondern außerdem anhand der gespeicherten Energie der Energiespeichereinheit wie durch die Mittel für die Erfassung gespeicherter Energie erfasst bestimmt wird, erzeugt der Elektromotor Hilfsantriebskräfte oder eine Menge elektrische Energie (regenerative elektrische Energie), die nicht nur dem Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs, sondern außerdem der gespeicherten Energie der Energiespeichereinheit entspricht, wobei der Betriebszustand des Elektromotors gleichmäßig verändert wird. Somit wird eine abrupte Änderung der gespeicherten Energie der Energiespeichereinheit verhindert. Deswegen kann der Elektromotor Hilfsantriebskräfte oder elektrische Energie genau erzeugen, nicht nur in Abhängigkeit vom Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs, sondern außerdem in Abhängigkeit von der gespeicherten Energie der Energiespeichereinheit, während gleichmäßige Änderungen des Verhaltens des Hybridfahrzeugs beim Fahren, des Betriebszustands des Elektromotors und der gespeicherten Energie der Energiespeichereinheit bewirkt werden.
  • Die in den Fuzzy-Schlussfolgerungs-Speichermitteln gespeicherten Fuzzy-Regeln umfassen vorzugsweise, damit sie der Menge gespeicherter Energie der Energiespeichereinheit entsprechen, Fuzzy-Regeln, gemäß denen entweder die durch den Elektromotor erzeugten Hilfsantriebskräfte verringert werden oder gemäß denen die durch den Elektromotor erzeugte elektrische Energie erhöht wird, wenn die Menge gespeicherter Energie der Energiespeichereinheit kleiner ist.
  • Wenn die gespeicherte Energie der Energiespeichereinheit klein ist, wird die Menge der elektrischen Energie, die an den Elektromotor geliefert wird, (möglicherweise auf "0") reduziert, um zu verhindern, dass die gespeicherte Energie der Energiespeichereinheit während der Zeit, wenn der Elektromotor Hilfsantriebskräfte erzeugt, weiter reduziert wird, und die vom Motor erzeugte elektrische Energie wird vergrößert, um die Energiespeichereinheit während der Zeit schnell zu laden, wenn der Elektromotor elektrische Energie erzeugt. Die Menge der elektrischen Energie, die an den Elektromotor geliefert wird, wird umgekehrt dann, wenn die gespeicherte Energie der Energiespeichereinheit groß ist, vergrößert, um die vom Elektromotor erzeugten Hilfsantriebskräfte zu vergrößern, damit ausreichende Vortriebskräfte für das Hybridfahrzeug während der Zeit bereitgestellt werden, wenn der Elektromotor Hilfsantriebskräfte erzeugt, während die Menge der vom Elektromotor erzeugten elektrischen Energie (möglicherweise auf "0") reduziert wird, um während der Zeit, wenn der Elektromotor elektrische Energie erzeugt, die überflüssige Erzeugung elektrischer Energie zu verhindern.
  • WO 95/32100 (Rover Group Limited) offenbart ein Fuzzy-Logik-Steuersystem für eine Fahrzeug-Kraftübertragung. EP 0 555 482 (Omron Corporation) offenbart eine Theorie der Fuzzy-Logik sowie eine Fuzzy-Schlussfolgerungs- und Überwachungsvorrichtung. EP 0 739 772 (Honda Giken K. K.) offenbart ein Steuersystem für eine Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Leistung bei Hybridfahrzeugen (Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPC). Physical Science and Technology, Bd. 5, S. 727–738 offenbart die Prinzipien der Fuzzy-Logik.
  • Die obigen sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, wenn diese in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung erfolgt, die eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft darstellt.
  • 1 ist ein Blockschaltplan eines Hybridsystems, das ein zugehöriges Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthält;
  • 2 ist ein detaillierter Blockschaltplan eines Abschnitts des in 1 gezeigten Steuersystems;
  • 3 ist ein Diagramm, das Fuzzy-Regeln zeigt, die von dem in 1 gezeigten Steuersystem verwendet werden;
  • 4(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 1 entspricht;
  • 4(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 1 entspricht;
  • 4(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 1 entspricht;
  • 5(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 2 entspricht;
  • 5(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 2 entspricht;
  • 5(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 2 entspricht;
  • 6(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 3 entspricht;
  • 6(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 3 entspricht;
  • 6(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 3 entspricht;
  • 7(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 4 entspricht;
  • 7(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 4 entspricht;
  • 7(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 4 entspricht;
  • 8(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 5 entspricht;
  • 8(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 5 entspricht;
  • 8(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 5 entspricht;
  • 9(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 6 entspricht;
  • 9(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 6 entspricht;
  • 9(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 6 entspricht;
  • 10(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 7 entspricht;
  • 10(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 7 entspricht;
  • 10(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 7 entspricht;
  • 11(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 8 entspricht;
  • 11(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 8 entspricht;
  • 11(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 8 entspricht;
  • 12(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 9 entspricht;
  • 12(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 9 entspricht;
  • 12(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 9 entspricht;
  • 13(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 10 entspricht;
  • 13(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 10 entspricht;
  • 13(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 10 entspricht;
  • 14(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 11 entspricht;
  • 14(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 11 entspricht;
  • 14(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 11 entspricht;
  • 15(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 12 entspricht;
  • 15(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 12 entspricht;
  • 15(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 12 entspricht;
  • 16(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 13 entspricht;
  • 16(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 13 entspricht;
  • 16(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 13 entspricht;
  • 16(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 13 entspricht;
  • 17(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 14 entspricht;
  • 17(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 14 entspricht;
  • 17(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 14 entspricht;
  • 17(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 14 entspricht;
  • 18(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 15 entspricht;
  • 18(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 15 entspricht;
  • 18(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 15 entspricht;
  • 18(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 15 entspricht;
  • 19(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 16 entspricht;
  • 19(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 16 entspricht;
  • 19(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 16 entspricht;
  • 19(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 16 entspricht;
  • 20(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 17 entspricht;
  • 20(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 17 entspricht;
  • 20(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 17 entspricht;
  • 20(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 17 entspricht;
  • 21(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 18 entspricht;
  • 21(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 18 entspricht;
  • 21(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 18 entspricht;
  • 21(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 3 gezeigten Regel Nr. 18 entspricht;
  • 22 ist ein Diagramm, das die Funktionsweise des in 1 gezeigten Steuersystems darstellt;
  • 23 ist ein Diagramm, das die Funktionsweise des in 1 gezeigten Steuersystems darstellt;
  • 24 ist ein Diagramm, das Fuzzy-Regeln zeigt, die von dem in 1 gezeigten Steuersystem verwendet werden;
  • 25(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 19 entspricht;
  • 25(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 19 entspricht;
  • 25(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 19 entspricht;
  • 25(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 19 entspricht;
  • 25(e) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 19 entspricht;
  • 26(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 20 entspricht;
  • 26(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 20 entspricht;
  • 26(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 20 entspricht;
  • 26(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 20 entspricht;
  • 26(e) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 20 entspricht;
  • 27(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 21 entspricht;
  • 27(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 21 entspricht;
  • 27(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 21 entspricht;
  • 27(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 21 entspricht;
  • 27(e) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 21 entspricht;
  • 28(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 22 entspricht;
  • 28(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 22 entspricht;
  • 28(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 22 entspricht;
  • 28(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 22 entspricht;
  • 28(e) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 22 entspricht;
  • 29(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 23 entspricht;
  • 29(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 23 entspricht;
  • 29(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 23 entspricht;
  • 29(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 23 entspricht;
  • 29(e) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 23 entspricht;
  • 30(a) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die einer Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 24 entspricht;
  • 30(b) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 24 entspricht;
  • 30(c) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 24 entspricht;
  • 30(d) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 24 entspricht;
  • 30(e) ist ein Diagramm, das eine Mitgliedschaftsfunktion zeigt, die der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 24 entspricht;
  • 31 ist ein Diagramm, das die Funktionsweise des in 1 gezeigten Steuersystems darstellt;
  • 32(a) ist ein Diagramm, das einen Betriebszustand des in 1 gezeigten Hybridfahrzeugs während der Fahrt zeigt;
  • 32(b) ist ein Diagramm, das einen Betriebszustand des in 1 gezeigten Hybridfahrzeugs während der Fahrt zeigt;
  • 32(c) ist ein Diagramm, das einen Betriebszustand des in 1 gezeigten Hybridfahrzeugs während der Fahrt zeigt;
  • 33(a) ist ein Diagramm, das einen Betriebszustand des in 1 gezeigten Hybridfahrzeugs im Leerlauf zeigt; und
  • 33(b) ist ein Diagramm, das einen Betriebszustand des in 1 gezeigten Hybridfahrzeugs im Leerlauf zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt ist, enthält ein Hybridsystem mit einem zugehörigen Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine Maschine bzw. einen Motor 1, einen Elektromotor 2, ein Getriebe 3 mit einer Kupplung 4, eine Speicherbatterie 5 als Energiespeichereinheit, ein Antriebsrad 6, eine Maschinensteuereinheit 7, eine Motorsteuereinheit 8, eine Getriebesteuereinheit 9 und eine Batteriesteuereinheit 10.
  • Die Maschine 1, die Vortriebskräfte für das Hybridfahrzeug erzeugt, besitzt eine Abtriebswelle (Kurbelwelle), die über den Elektromotor 2 und das Getriebe 3 betriebsfähig mit dem Antriebsrad 6 verbunden ist. Die Maschine 1 überträgt die erzeugten Vortriebskräfte über den Elektromotor 2 und das Getriebe 3 an das Antriebsrad 6, um das Hybridfahrzeug anzutreiben.
  • Die Maschine 1 ist mit einer Motor-Zustandsgrößen-Erfassungsvorrichtung 16 mit Sensoren 1115 verbunden, die Signale, die eine Maschinentemperatur Tw, eine Drehzahl NE, einen Einlassdruck PB, einen Kurbelwellenwinkel CR bzw. eine Drosselklappenöffnung 0 der Maschine 1 darstellen, an die Maschinensteuereinheit 7 liefern. Die Maschine 1 ist außerdem mit einem Maschinenantriebsmechanismus 20 verbunden, der eine Zündeinheit 17 zum Zünden einer Luft/Kraftstoff-Mischung, die der Maschine 1 zugeführt wird, eine Kraftstoffzufuhreinheit 18, die der Maschine 1 Kraftstoff zuführt, und einen Drosselaktuator 19 zum Betätigen einer Drosselklappe der Maschine 1 enthält.
  • Der Elektromotor 2 kann wahlweise als Motor (Motor-Betriebsart), der durch die Speicherbatterie 5 angeregt wird, um Drehantriebskräfte zu erzeugen, sowie als Generator (Rückgewinnungs-Betriebsart), der von der Maschine 1 zum Erzeugen elektrischer Energie angetrieben wird, betrieben werden. Der Elektromotor 2 liefert elektrische Energie an die Speicherbatterie 5 bzw. empfängt elektrische Energie von dieser über eine Motoranregungssteuerschaltung (die nachfolgend als "PDU" bezeichnet wird) 21, die eine Inverterschaltung usw. umfasst. Wenn der Elektromotor 2 in der Motor-Betriebsart betrieben wird, erzeugt er Drehantriebskräfte in derselben Richtung wie die Vortriebskräfte der Abtriebswelle der Maschine 1, und die erzeugten Drehantriebskräfte werden als Hilfsantriebskräfte gemeinsam mit den von der Maschine 1 erzeugten Vortriebskräften an das Antriebsrad 6 übertragen. Wenn das Hybridfahrzeug verzögert wird, wird der Elektromotor 2 in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben und setzt einen Teil der Verzögerungsenergie in elektrische Energie um. Wenn das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, wird der Elektromotor 2 ebenfalls in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben und setzt die von der Maschine 1 erzeugten Vortriebskräfte in elektrische Energie um. Die erzeugte elektrische Energie wird vom Elektromotor 2 über die PDU 21 an die Speicherbatterie 5 geliefert.
  • Der Elektromotor 2 ist mit einer Motor-Zustandsgrößen-Erfassungsvorrichtung 24 verbunden, die Sensoren 22, 23 zum Liefern von Signalen, die einen Strom IM bzw. eine Spannung VM darstellen, vom Elektromotor 2 an die Motorsteuereinheit 8 enthält.
  • Die Speicherbatterie 5 ist mit einer Batterie-Zustandsgrößen-Erfassungsvorrichtung 28 verbunden, die Sensoren 25-27 zum Liefern von Signalen, die einen Lade- /Entladestrom IB, eine Spannung VB bzw. eine Temperatur TB dieser Vorrichtung darstellen, an die Batteriesteuereinheit 10 enthält.
  • Das Getriebe 3 wird durch die Kupplung 4 betrieben, um das Antriebsrad 6 von der Maschine 1 und dem Elektromotor 2 zu trennen oder um Antriebskräfte bei einem gewählten Übersetzungsverhältnis von der Maschine 1 und vom Elektromotor 2 an das Antriebsrad 6 zu übertragen. Das Getriebe 3 ist mit einer Getriebe-Zustandsgrößen-Erfassungsvorrichtung 29 verbunden, die einen Sensor 29 zum Liefern eines Signals, das eine gewählte Position eines (nicht gezeigten) Getriebewahlhebels darstellt, der das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 3 steuert, an die Getriebesteuereinheit 9 enthält. Das Getriebe 3 ist außerdem mit einem Aktuator 30 zum Betätigen des Getriebes 3 verbunden, um ein Übersetzungsverhältnis zu wählen und um außerdem die Kupplung 4 einzurücken bzw. auszurücken.
  • Die Steuereinheiten 710 umfassen jeweils Mikrocomputer und sind untereinander durch Busleitungen oder durch eine Leitung verbunden, so dass sie Daten austauschen können.
  • Die Motor- bzw. Maschinensteuereinheit 7, die zur Steuerung des Betriebs der Maschine 1 dient, wird mit den erfassten Signalen von den Sensoren 1115, die mit der Maschine 1 verbunden sind, versorgt und wird außerdem mit einem Signal von einem Sensor 31, der eine Fahrgeschwindigkeit VCAR des Hybridfahrzeug erfasst, und mit einem Signal von einem Sensor 32, der einen Betrag des Niederdrückens eines (nicht gezeigten) Gaspedals erfasst, versorgt. Anhand von Signalen von diesen Sensoren 1115, 31, 32 ermittelt die Maschinensteuereinheit 7 einen Betriebszustand der Maschine 1 und signalisiert den ermittelten Betriebszustand an die Zündeinheit 17, die Kraftstoffzufuhreinheit 18 und den Drosselaktuator 19, um den Motorantriebsmechanismus 20 zu befähigen, den Betrieb der Maschine 1 zu steuern.
  • Wie in 2 gezeigt ist, besitzt die Maschinensteuereinheit 7 einen Drosseländerungsraten-Detektor 33 (Drosselklappenöffnungänderungsraten-Erfassungsmittel) zum Erfassen einer Änderungsrate ΔΘth (die nachfolgend als "Drosseländerungsrate" bezeichnet wird) der Öffnung der Drosselklappe der Maschine 1 anhand eines Signals vom Sensor 15, einen Fahrgeschwindigkeitsdetektor 34 (Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsmittel) zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit VCAR anhand eines Signals vom Sensor 31 und einen Drehzahländerungsdetektor 35 (Rotationsänderungsdetektor) zum Erfassen einer Drehzahländerung ΔNE der Maschine 1 in Bezug auf eine vorgegebene Drehzahl der Maschine 1 während die Maschine 1 im Leerlauf ist anhand eines Signals vom Sensor 21. Die Maschinensteuereinheit 7 liefert erfasste Werte, die einen Beschleunigungs- oder Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs und einen Leerlaufzustand der Maschine 1 angeben, an die Motorsteuereinheit B. Der Drosseländerungsraten-Detektor 33 erfasst die Änderungsrate der Drosselklappe pro Zeiteinheit als eine Änderungsrate ΔΘth. Der Drehzahländerungsdetektor 35 erfasst die Differenz zwischen einer tatsächlichen Drehzahl der Maschine 1 und einer vorgegebenen Drehzahl (z. B. 750 min–1) der Maschine 1 während die Maschine 1 im Leerlauf ist als eine Drehzahländerung ΔNE.
  • Der Drosseländerungsraten-Detektor 33 und der Fahrgeschwindigkeitsdetektor 34 dienen gemeinsam als Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel 36 zum Erfassen eines Beschleunigungs-/Verzögerungszustands des Hybridfahrzeugs. Insbesondere die Größe der Änderungsrate ΔΘth, die einen positiven Wert besitzt (der eine Vergrößerung der Drosselklappenöffnung Θth angibt), der durch den Drosseländerungsraten-Detektor 33 erfasst wird, stellt eine angeforderte Beschleunigung des Hybridfahrzeugs dar, und die Größe der Änderungsrate ΔΘth, die einen negativen Wert besitzt (der eine Verminderung der Drosselklappenöffnung Θth angibt), der durch den Drosseländerungsraten-Detektor 33 erfasst wird, stellt eine angeforderte Verzögerung des Hybridfahrzeugs dar. Die Fahrgeschwindigkeit VCAR, die durch den Fahrgeschwindigkeitsdetektor 34 erfasst wird, wenn die Änderungsrate ΔΘth ausreichend klein ist (ΔΘth = 0), stellt eine Fahrgeschwindigkeit (gleichmäßige Geschwindigkeit) dar, wenn das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt (Beschleunigung/Verzögerung ≈ 0).
  • Wenn die Änderungsrate ΔΘth, die vom Drosseländerungsraten-Detektor 33 erfasst wird, und die Fahrgeschwindigkeit VCAR, die durch den Fahrgeschwindigkeitsdetektor 34 erfasst wird, im Wesentlichen null ("0") sind, geben sie gemeinsam einen Leerlaufzustand der Maschine 1 an.
  • Die Batteriesteuereinheit 10, die dazu dient, den Zustand der Batterie 5 zu überwachen, erhält die erfassten Signale von den Sensoren 2527, die der Speicherbatterie 5 zugehörig sind. Wie in 2 gezeigt ist, enthält die Batteriesteuereinheit 10 einen Detektor 37 der gespeicherten Energie (Erfassungsmittel der gespeicherten Energie) zum Erfassen einer gespeicherten Menge der Energie der Speicherbatterie 5 anhand des Lade- /Entladestroms IB, einer Spannung VB und einer Temperatur TB der Speicherbatterie 5, die durch die erfassten Signale von den Sensoren 2527 angegeben werden. Der Detektor 37 für gespeicherte Energie erfasst eine Entladungs tiefe (depth-of-discharge, DOD) der Speicherbatterie 5 (eine entladene Energiemenge in Bezug auf einen vollständig geladenen Zustand der Speicherbatterie 5), die die gespeicherte Energiemenge der Speicherbatterie 5 angibt. Der Detektor 37 für die gespeicherte Energie integriert im Wesentlichen von Zeit zu Zeit das Produkt aus Lade- /Entladestrom IB und Spannung VB, die durch die erfassten Signale von den Sensoren 25, 26 angegeben werden, d. h. die elektrische Leistung der Speicherbatterie 5 und korrigiert den integrierten Wert mit der Temperatur TB der Speicherbatterie 5, die durch das erfasste Signal vom Sensor 27 angegeben wird, um dadurch einen Lade- /Entladebetrag der elektrischen Energie in Bezug auf den vollständig geladenen Zustand der Speicherbatterie 5 zu ermitteln, wodurch von Zeit zu Zeit eine Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 erfasst wird. Die Entladetiefe DOD beträgt 0%, wenn die Speicherbatterie 5 vollständig geladen ist, und 100%, wenn die Speicherbatterie 5 vollständig entladen ist. Die Entladetiefe DOD vergrößert sich von 0% auf 100%, wenn die gespeicherte Energie (verbleibende Kapazität) der Speicherbatterie 5 vom vollständig geladenen Zustand abnimmt. Die Batteriesteuereinheit 10 liefert die Entladetiefe DOD, die durch den Detektor 37 der gespeicherten Energie erfasst wird, an die Motorsteuereinheit 8 und zeigt die Entladetiefe DOD an einer (nicht gezeigten) Anzeigeeinheit im Hybridfahrzeug an.
  • Die Motorsteuereinheit 8 dient als ein Motorsteuerungsmittel zum Steuern des Betriebs des Elektromotors 2 über die PDU 21. Die Motorsteuereinheit 8 wird mit Signalen von von den Sensoren 22, 23, die dem Elektromotor 2 zugeordnet sind, erfassten Werten, der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR und der Drehzahländerung ΔNE der Maschine 1 von der Maschinensteuereinheit 7 sowie mit einem erfassten Wert der Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 von der Batteriesteuereinheit 10 versorgt. Die Motorsteuereinheit 8 umfasst einen Speicher 39 (Fuzzy-Schlussfolgerungs-Speichermittel), in den zuvor Mitgliedschaftsfunktionen und Fuzzy-Regeln für das Ausführen eines Fuzzy-Steuerprozesses (der später beschrieben wird) eingespeichert wurden, eine Eignungsgrad-Berechnungseinrichtung 40 (Eignungsgrad-Berechnungsmittel) und eine Eignungsgrad-Kombinationseinrichtung 41 (Eignungsgrad-Kombinationsmittel) zum Ausführen vorgegebener Berechnungen unter Verwendung der Mitgliedschaftsfunktionen und Fuzzy-Regeln. Auf Grundlage der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR, der Drehzahländerung ΔNE, der Entladetiefe DOD, die von der Maschinensteuereinheit 7 und der Batteriesteuereinheit 10 geliefert werden, und der Mitgliedschaftsfunktionen und Fuzzy-Regeln, die im Speicher 39 gespeichert sind, bestimmen die Eignungsgrad-Berechnungseinrichtung 40 und die Eignungsgrad-Kombinationseinrichtung 41 eine Beschleunigungs-/Verzögerungsstufe des Hybridfahrzeugs und einen Betriebszustand des Elektromotors 2 während die Maschine 1 im Leerlauf ist in Übereinstimmung mit einem Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess. Die Motorsteuereinheit 8 steuert den Elektromotor 2 über die PDU 21 anhand des bestimmten Zustands. Einzelheiten des Betriebs der Motorsteuereinheit 8 werden später beschrieben.
  • Die Getriebesteuereinheit 9 wird mit einem erfassten Signal von dem Sensor 29a, der dem Getriebe zugeordnet ist, versorgt und steuert den Aktuator 30, um ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu wählen, und rückt die Kupplung 4 anhand einer gewählten Position SP, die durch das gelieferte Signal dargestellt wird, ein und aus.
  • Die Funktionsweise des Hybridfahrzeugs wird nachfolgend beschrieben.
  • Zuerst wird die Funktionsweise des Hybridfahrzeugs während der Fahrt beschrieben.
  • Wenn der Fahrer des Hybridfahrzeugs das Gaspedal bei gestartetem Motor niederdrückt, überträgt die Maschine 1 Antriebskräfte an das Antriebsrad 6, die das Hybridfahrzeug vorwärtsbewegen. Die Änderungsrate ΔΘth und die Fahrgeschwindigkeit VCAR, die von Zeit zu Zeit durch den Drosseländerungsraten-Detektor 33 und den Fahrgeschwindigkeits-Detektor 34 erfasst werden, werden als Daten, die eine Anzeige des Beschleunigungs-/Verzögerungszustands des Hybridfahrzeugs darstellen, an die Motorsteuereinheit 8 geliefert. Die Daten der Entladetiefe DOD, die von Zeit zu Zeit durch den Detektor 37 der gespeicherten Energie erfasst werden, werden außerdem an die Motorsteuereinheit 8 geliefert.
  • Die Motorsteuereinheit 8 steuert den Elektromotor 2 in der nachfolgend beschriebenen Weise. Vor der Beschreibung der Steueroperationen der Motorsteuereinheit 8 werden zunächst nachfolgend die Fuzzy-Regeln und die Mitgliedschaftsfunktionen, die im Speicher 39 gespeichert sind, beschrieben.
  • Der Speicher 39 der Motorsteuereinheit 8 speichert mehrere Fuzzy-Regeln, die in 3 gezeigt sind, sowie mehrere Mitgliedschaftsfunktionen, die in den 4(a), 4(b), 4(c) bis 21(a), 21(b), 21(c) , 21(d) gezeigt sind und die den Fuzzy-Regeln entsprechen.
  • Die in 3 gezeigten Fuzzy-Regeln beschreiben Betriebszustände des Elektromotors 2 in Bezug auf verschiedene Beschleunigungs-/Verzögerungszustände des Hybridfahrzeugs und Zustände der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5, wobei die Beschleunigungs-/Verzöge rungszustände und die Zustände der gespeicherten Energie als Voraussetzungen und die Betriebszustände des Elektromotors 3 als Schlussfolgerungen definiert sind.
  • Gemäß den Fuzzy-Regeln zeigt ein Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs Beschleunigungs/Verzögerungsgrade, die vom Hybridfahrzeug angefordert werden, und eine Fahrgeschwindigkeit (gleichmäßige Geschwindigkeit) zu dem Zeitpunkt, wenn das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, an. Die angeforderten Beschleunigungs-/Verzögerungsgrade werden jeweils durch die Größe der Änderungsrate ΔΘth, die einen positiven Wert besitzt (der eine Vergrößerung der Drosselklappenöffnung Θth angibt), und durch die Größe der Änderungsrate ΔΘth, die einen negativen Wert besitzt (der eine Verkleinerung der Drosselklappenöffnung Θth angibt), dargestellt. Die gleichmäßige Fahrgeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, wenn das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, wird durch eine Fahrgeschwindigkeit VCAR zu dem Zeitpunkt, wenn die Änderungsrate ΔΘth im Wesentlichen null ("0") ist, dargestellt. Ein Zustand der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 wird durch die Größe der Entladetiefe DOD dargestellt (wobei der Zustand der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 kleiner ist, wenn die Entladetiefe DOD größer ist). Ein Betriebszustand des Elektromotors 2, der durch einen Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs und einen Zustand der gespeicherten Energie vorgegeben ist, wird durch die Größe einer Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 dargestellt, die positiv ist, wenn der Elektromotor 2 in der Motor-Betriebsart betrieben wird, um Hilfsantriebskräfte für die Maschine 1 zu erzeugen, und die negativ ist, wenn der Elektromotor 2 in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben wird, um elektrische Energie zu erzeugen. Zum Beispiel zeigt die Fuzzy-Regel der in
  • 3 gezeigten Regel Nr. 1, dass dann, wenn die Änderungsrate ΔΘth einen großen positiven Wert besitzt, der eine Anzeige eines vom Hybridfahrzeug angeforderten großen Beschleunigungsgrads ist, und die Entladetiefe DOD nicht sehr groß ist, was anzeigt, dass die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 nicht sehr klein ist; die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 ein großer positiver Wert ist, der den Elektromotor 2 so steuert, dass Hilfsantriebskräfte erzeugt werden.
  • Gemäß der Fuzzy-Regeln wird dann, wenn die Änderungsrate ΔΘth einen größeren positiven Wert besitzt, d. h. der vom Hybridfahrzeug angeforderte Beschleunigungsgrad ist größer, die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 als Hilfsantriebskräfte vergrößert, wie durch die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 1–3 angegeben wird, und es wird dann, wenn die Änderungsrate ΔΘth einen größeren negativen Wert besitzt, d. h. der vom Hybridfahrzeug angeforderte Verzögerungsgrad ist größer, die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 als regenerative elektrische Energie vergrößert, wie durch die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 7–9 angegeben wird. Da die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 groß ist (die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 ist klein), wenn die Änderungsrate ΔΘth einen positiven Wert besitzt, d. h. wenn das Hybridfahrzeug beschleunigt wird, wird die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 als Hilfsantriebskräfte auf "0" gesetzt, wie durch die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 4–6 angegeben wird. Da die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 klein ist (die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 ist groß), wenn die Änderungsrate ΔΘth einen negativen Wert besitzt, d. h. wenn das Hybridfahrzeug verzögert wird, wird die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 als regenerative elektrische Energie auf "0" gesetzt, wie durch die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 10–12 angegeben wird. Wenn das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwin digkeit fährt (ΔΘth ≈ 0), wird der Elektromotor 2 in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben und die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 als regenerative elektrische Energie wird größer gemacht, wenn die gleichmäßige Geschwindigkeit VCAR höher ist, wie durch die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 13–15 angegeben wird. Wenn die Entladetiefe DOD klein ist, d. h, wenn die Speicherbatterie 5 im Wesentlichen vollständig geladen ist, während das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, wird, wie durch die Fuzzy-Regeln der Regeln N. 16–18 angegeben ist, die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 als regenerative elektrische Energie auf "0" gesetzt und der Elektromotor 2 wird nicht in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben.
  • Die in den 4(a), 4(b), 4(c) bis 21(a), 21(b) , 21(c) gezeigten Mitgliedschaftsfunktionen werden so aufgestellt, dass sie den in 3 gezeigten Fuzzy-Regeln entsprechen. Die Mitgliedschaftsfunktionen definieren die Beziehung zwischen Werten der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR, der Entladetiefe DOD und der Ausgangsleistung PMOT in den Fuzzy-Regeln und deren Graden (Güte des Fits bzw. Eignungsgrad). Die Mitgliedschaftsfunktionen, die den Fuzzy-Regeln entsprechen, drücken insbesondere die Größen der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR, der Entladetiefe DOD und der Ausgangsleistung PMOT in den Fuzzy-Regeln in Bezug auf deren Grade in Abhängigkeit von ihren Werten aus.
  • Wie z. B. in den 4(a) bis 4(c) gezeigt ist, werden die Mitgliedschaftsfunktionen, die der Fuzzy-Regel der Regel Nr. 1 entsprechen, in Bezug auf die Änderungsrate ΔΘth, die Entladetiefe DOD bzw. die Ausgangsleistung PMOT, die in dieser Fuzzy-Regel verwendet werden, aufgestellt. Gemäß der Fuzzy-Regel der Regel Nr. 1, die oben beschrieben wurde, wird die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 dann, wenn die Änderungsrate ΔΘth einen großen positiven Wert besitzt, was eine Anzeige eines großen Beschleunigungsgrads ist, der von dem Hybridfahrzeug angefordert wird, und die Entladetiefe DOD nicht sehr groß ist, was anzeigt, dass die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 nicht sehr groß ist, einen großen positiven Wert besitzen, der den Elektromotor 2 so steuert, dass er große Hilfsantriebskräfte erzeugt. Deswegen besitzt die in 4(a) gezeigte Mitgliedschaftsfunktion in Bezug auf die Änderungsrate ΔΘth Grade, die größer sind, wenn die Änderungsrate ΔΘth größer ist, und die in (b) gezeigte Mitgliedschaftsfunktion besitzt in Bezug auf die Entladetiefe DOD Grade, die größer sind, wenn die Entladetiefe DOD kleiner ist. Die in 4(c) gezeigte Mitgliedschaftsfunktion besitzt in Bezug auf die Ausgangsleistung PMOT Grade, die größer sind, wenn die Ausgangsleistung PMOT (positiv) größer ist.
  • Der Speicher 39 speichert außerdem Fuzzy-Regeln und Mitgliedschaftsfunktionen zum Festlegen des Betriebs des Elektromotors 2, wenn die Maschine 1 im Leerlauf ist. Diese Fuzzy-Regeln und die Mitgliedschaftsfunktionen werden später beschrieben.
  • Unter Verwendung der Fuzzy-Regeln und der Mitgliedschaftsfunktionen bestimmt die Motorsteuereinheit 8 die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 gemäß einem Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess aus den tatsächlich erfassten Werten der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR und der Entladetiefe DOD, die von der Maschinensteuereinheit 7 und der Batteriesteuereinheit 10 geliefert werden. In der dargestellten Ausführungsform verwendet die Motorsteuereinheit 8 einen Prozess der Summe aus minimalen Produkten als Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess.
  • In der Motorsteuereinheit 8 bestimmt die Eignungsgrad-Berechnungseinrichtung 40 Grade (Güte des Fits) der erfassten Werte der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR und der Entladetiefe DOD (die auch als Regelparameter bezeichnet werden) auf Grundlage der Mitgliedschaftsfunktionen, die jeder der Fuzzy-Regeln entsprechen. Die Motorsteuereinheit 8 bestimmt anschließend einen minimalen Grad der ermittelten Grade als allgemeinen Eignungsgrad der erfassten Werte der Regelparameter in der Fuzzy-Regel. Wie insbesondere in den 4(a), 4(b), 4(c) bis 6(a), 6(b), 6(c) gezeigt ist, werden dann, wenn die erfassten Werte der Änderungsrate ΔΘth und der Entladetiefe DOD ΔΘth = a1 (>>0) und DOD = a2 (≈0) sind, was anzeigt, dass der angeforderte Beschleunigungsgrad groß ist und die Entladetiefe DOD ausreichend klein ist, die Grade b1, b2, b3 in Bezug auf den erfassten Wert a1 der Änderungsrate ΔΘth für die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 1–3 kleiner als ein Grad (= MAX) in Bezug auf den erfassten Wert a2 des Entladetiefe DOD sein. In diesem Fall werden die allgemeinen Eignungsgrade in Bezug auf die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 1–3 durch b1, b2 bzw. b3 angegeben. Für die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 4–18 beträgt ein Grad "0" entweder in Bezug auf den erfassten Wert a1 der Änderungsrate ΔΘth oder in Bezug auf den erfassten Wert a2 der Entladetiefe DOD, wie aus den 7(a), 7(b), 7(c) bis 21(a), 21(b), 21(c) deutlich wird, und somit sind alle allgemeinen Eignungsgrade in Bezug auf diese Fuzzy-Regeln "0".
  • Wie in den 16(a), 16(b), 16(c), 16(d) bis 18(a), 18(b), 18(c), 18(d) gezeigt ist, sind in ähnlicher Weise dann, wenn die erfassten Werte der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR und der Entladetiefe DOD ΔΘth = a3 = 0, VCAR = a4, DOD = a5 lauten, was anzeigt, dass das Hybridfahrzeug mit einer verhältnismäßig großen gleichmäßigen Geschwindigkeit fährt und die Entladetiefe mittelgroß ist, die allgemeinen Fitgüten in Bezug auf die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 13–15 b4, b5 bzw. b6. Für die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 1–12, 16–18 beträgt ein Grad "0" in Bezug entweder auf den erfassten Wert a3 (= 0) der Änderungsrate ΔΘth oder auf den erfassten wert a5 der Entladetiefe DOD, wie aus den 4(a), 4(b), 4(c) bis 15(a), 15(b), 15(c) und aus den 19(a), 19(b), 19(c), 19(d) bis 21(a), 21(b), 21(c), 21(d) deutlich wird, und somit sind alle allgemeinen Eignungsgrade in Bezug auf diese Fuzzy-Regeln "0".
  • Nachdem die Fitgüte- bzw. Eignungsgrad-Berechnungseinrichtung 40 die allgemeine Fitgüte der erfassten Werte der Regelparameter für die Fuzzy-Regeln ermittelt hat, extrahiert die Fitgüte-Kombinationseinrichtung 41 Abschnitte der Mitgliedschaftsfunktionen der Ausgangsleistung PMOT, die unter dem allgemeinen Eignungsgrad liegen, aus den allgemeinen Eignungsgraden für die entsprechenden Fuzzy-Regeln und den Mitgliedschaftsfunktionen der Ausgangsleistung PMOT und kombiniert die extrahierten Abschnitte in Bezug auf alle Fuzzy-Regeln. Die Fitgüte-Kombinationseinrichtung 41 ermittelt anschließend den Schwerpunkt der kombinierten Daten (Schwerpunktverfahren) und bestimmt einen Wert der Ausgangsleistung PMOT an dem ermittelten Schwerpunkt als eine Ausgangsleistung, die durch den Elektromotor 2 erzeugt werden soll.
  • Insbesondere dann, wenn wie in den 4(a), 4(b), 4(c) bis 6(a), 6(b), 6(c) gezeigt ist, die erfassten Werte der Änderungsrate ΔΘth und der Entladetiefe DOD ΔΘth = a1 und DOD = a2 lauten, wobei die allgemeinen Eignungsgrade in Bezug auf die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 1–3 durch b1, b2 bzw. b3 angegeben werden, sind Abschnitte der Mitgliedschaftsfunktionen der Ausgangsleistung PMOT gemäß diesen Fuzzy-Regeln unter den Eignungsgraden b1, b2, b3 in den 4(c), 5(c), 6(c) schraffiert gezeigt, und diese schraffierten Abschnitte werden extrahiert. Für die anderen Fuzzy-Regeln werden keine Abschnitte der Mitgliedschaftsfunktionen extrahiert, da die allgemeinen Eignungsgrade "0" sind. Die Fitgüte-Kombinationseinrichtung 41 überlappt dann die extrahierten Abschnitte, wodurch eine in 22 gezeigte kombinierte Funktion erzeugt wird, bestimmt einen Schwerpunkt G1 der kombinierten Funktion und bestimmt einen Wert c1 (>0) der Ausgangsleistung PMOT, der dem Schwerpunkt G1 als eine Ausgangsleistung, die vom Elektromotor 2 erzeugt werden soll, entspricht. Die Ausgangsleistung PMOT = c1 ermittelt somit Übereinstimmungsstellen in den Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 1–3 bei Graden der allgemeinen Fitgütegrade. Da der allgemeine Fitgütegrad, der der Fuzzy-Regel der Regel Nr. 1 entspricht, am höchsten ist, ist die ermittelte Ausgangsleistung PMOT = c1 für den Elektromotor 2 zur Erzeugung von Hilfsantriebskräften verhältnismäßig groß.
  • Wie in den 16(a) , 16(b) , 16(c) , 16(d) bis 18(a) , 18(b), 18(c), 18(d) gezeigt ist, werden dann, wenn die erfassten Werte der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR und der Entladetiefe DOD ΔΘth = a3 = 0, VCAR = A4 und DOD = a5 lauten, da die allgemeinen Fitgütengrade in Bezug auf die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 13–15 durch b4, b5 bzw. b6 angegeben werden (die allgemeinen Fitgütengrade, die den anderen Fuzzy-Regeln entsprechen, sind "0"), Abschnitte der Mitgliedschaftsfunktionen der Ausgangsleistung PMOT gemäß diesen Fuzzy-Regeln unter den allgemeinen Eignungsgraden b4, b5, b6 in den 16(d), 17(d), 18(d) schraffiert gezeigt und diese schraffierten Abschnitte werden extrahiert. Die Fitgüte-Kombinationseinrichtung 41 überlappt dann die extrahierten Abschnitte, wodurch eine in 23 gezeigte kombinierte Funktion erzeugt wird, ermittelt einen Schwerpunkt G2 der kombinierten Funktion und bestimmt einen Wert c2 (< 0) der Ausgangsleistung PMOT, der dem Schwerpunkt G1 entspricht, als eine Ausgangsleistung (regenerative Leistung), die durch den Elektromotor 2 zu erzeugen ist. Da der allgemeine Fitgütengrad, der der Fuzzy-Regel der Regel Nr. 13 entspricht, am höchsten ist, ist die ermittelte Ausgangsleistung PMOT = c2 für den Elektromotor 2 zur Erzeugung regenerativer elektrischer Energie verhältnismäßig groß.
  • Nachdem die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 gemäß dem Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess festgelegt wurde, führt die Motorsteuereinheit 8 über die PDU 21 eine Steuerung aus, so dass eine Menge elektrischer Energie von der Speicherbatterie 5 an den Elektromotor 2 geliefert wird oder eine erzeugte Menge elektrischer Energie vom Elektromotor 2 an die Speicherbatterie 5 geliefert wird, derart, dass die tatsächliche Ausgangsleistung des Elektromotors 2 wie durch Signale von den Sensoren 22, 23 erkannt, d. h. Strom- und Spannungssignale des Elektromotors 2, bis zur ermittelten Ausgangsleistung ausgeglichen wird.
  • Der in dieser Weise gesteuerte Elektromotor 2 kann Hilfsantriebskräfte oder regenerative elektrische Energie in Abhängigkeit vom Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs und der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 genau erzeugen.
  • Wenn z. B. die Änderungsrate ΔΘth eine großen positiven Wert besitzt, der einen größeren angeforderten Beschleunigungsgrad anzeigt, und wenn die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 nicht sehr groß ist, was anzeigt, dass die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 verhältnismäßig groß ist, wird die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 zum Erzeugen von Hilfsantriebskräften verhältnismäßig groß, da der allgemeine Eignungsgrad der Fuzzy-Regel der Regel Nr. 1 vergrößert ist. Da die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 gemeinsam mit der Ausgangsleistung der Maschine 1 an das Antriebsrad 6 angelegt wird, kann das Antriebsrad 6 große Beschleunigungskräfte erzeugen.
  • Wenn die Änderungsrate ΔΘth einen großen negativen Wert besitzt, der einen größeren angeforderten Verzögerungsgrad anzeigt, und wenn die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 verhältnismäßig groß ist, die angibt, dass die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 verhältnismäßig klein ist, wird die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 zum Erzeugen regenerativer elektrischer Energie verhältnismäßig groß, da der allgemeine Fitgütengrad der Fuzzy-Regel der Regel Nr. 7 vergrößert ist. Da die regenerative Ausgangsleistung PMOT, d. h. die regenerativen Bremskräfte des Elektromotors 2 an das Antriebsrad 6 angelegt werden, kann das Antriebsrad 6 große Verzögerungskräfte (Bremskräfte) erzeugen. Zur gleichen Zeit wird die Speicherbatterie 5 mit einer verhältnismäßig großen regenerativen elektrischen Energie effektiv geladen.
  • Wenn die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 groß ist, was anzeigt, dass die gespeicherte elektrische Energie der Speicherbatterie 5 klein ist, und wenn das Hybridfahrzeug beschleunigt wird, wird, da der allgemeine Fitgüten- bzw. Eignungsgrad einer der Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 4–6 erhöht ist, die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 zum Erzeugen von Hilfsantriebskräften vermindert, so dass ein übermäßiger Verbrauch der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 verhindert wird.
  • Wenn die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 klein ist, was anzeigt, dass die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 groß ist, und wenn das Hybridfahrzeug verzögert bzw. abgebremst wird, wird, da der allgemeine Fitgütengrad einer der Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 10–12 erhöht ist, die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 zum Erzeugen regenerativer elektrischer Energie vermindert, so dass ein übermäßiges Laden der Speicherbatterie 5 verhindert wird.
  • Wenn die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 verhältnismäßig groß ist, was anzeigt, dass die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 verhältnismäßig klein ist, und wenn das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, wird, da der allgemeine Fitgütengrad einer der Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 13–15 erhöht ist, der Elektromotor 2 zum Laden der Speicherbatterie 5 in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben. Weil die regenerative Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 zu diesem Zeitpunkt, wenn die gleichmäßige Fahrgeschwindigkeit VCAR größer und die Ausgangsleistung der Maschine 1 höher ist, größer ist, ist es möglich, die Speicherbatterie 5 effektiv zu laden, wobei die Ausgangsleistung der Maschine 1 effektiv verwendet wird. Wenn die Speicherbatterie 5 in einem nahezu vollständig geladenen Zustand ist, während das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, wird die regenerative Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 unterdrückt, wodurch ein übermäßiges Laden der Speicherbatterie 5 verhindert wird.
  • Da der auf diese Weise ermittelte Betriebszustand (die Ausgangsleistung PMOT) des Elektromotors 2 im Hinblick auf verschiedene Beschleunigungs-/Verzögerungszustände des Hybridfahrzeugs und die Zustände der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 ermittelt wird, wird der Betriebszustand des Elektromotors 2 gleichmäßig geändert, wenn der vorhandene Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs abrupt geändert wird. Daher erzeugt der Elektromotor 2 keine übermäßigen Beschleunigungskräfte oder Bremskräfte, so dass das Hybridfahrzeug sein Fahrverhalten gleichmäßig ändern kann und die Speicherbatterie 5 gleichmäßig geladen und entladen werden kann.
  • Es wird nun nachfolgend die Funktionsweise des Hybridfahrzeugs beschrieben, wenn die Maschine 1 im Leerlauf ist.
  • Wenn die Maschine 1 im Leerlauf ist, während das Hybridfahrzeug angehalten oder geparkt ist, wird die Maschine 1 durch die Maschinensteuereinheit 7 im Wesentlichen so gesteuert, dass er mit einer vorgegebenen Drehzahl von z. B. 750 min–1 läuft. Die Drehzahl der Maschine 1 kann sich jedoch infolge verschiedener Ursachen der Lastschwankungen verändern, wobei diese Drehzahländerungen für die Emissionsleistung und die Vibrationsleistung der Maschine 1 unerwünscht sind. Bei dem Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung werden Drehzahländerungen der Maschine 1, während die Maschine 1 im Leerlauf läuft, unterdrückt, indem der Elektromotor 2 so betrieben wird, dass er Hilfsantriebskräfte oder regenerative elektrische Energie erzeugt. Um den Elektromotor 2 beim Leerlauf der Maschine 1 in derselben Weise wie beim Fahren des Hybridfahrzeugs gemäß eines Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess zu steuern, speichert der Speicher 39 mehrere Fuzzy-Regeln, die in 24 gezeigt sind, und mehrere Mitgliedschaftsfunktionen, die in den 25(a), 25(b), 25(c), 25(d), 25(e) bis 30(a), 30(b), 30(c) , 30(d), 30(e) gezeigt sind und den Fuzzy-Regeln entsprechen.
  • Die in 24 gezeigten Fuzzy-Regeln schreiben Betriebszustände des Elektromotors 3 in Bezug auf verschiedene Beschleunigungs-/Verzögerungszustände des Hybridfahrzeugs und Zustände der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 vor, während die Maschine 1 im Leerlauf ist, wobei die Beschleunigungs-/Verzögerungszustände und die Zustände der gespeicherten Energie als Voraussetzungen und die Betriebszustände des Elektromotors 3 als Schlussfolgerungen definiert sind.
  • Gemäß dieser Fuzzy-Regeln wird ein Zustand mit schwankender Drehzahl der Maschine 1, während sie im Leerlauf läuft, durch die Größe eines positiven Werts (ansteigend) oder eines negativen Werts (abnehmend) der Drehzahländerung ΔNE der Maschine 1 dargestellt, wenn die Änderungsrate ΔΘth und die Fahrgeschwindigkeit VCAR im wesentlichen "0" sind. Ein Zustand der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 und ein Betriebszustand des Elektromotors 2 werden durch die Größe der Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 bzw. durch die Größe eines positiven oder negativen Werts der Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 dargestellt, wie dies bei den in den 4(a) bis 4(c) gezeigten Fuzzy-Regeln der Fall ist. Gemäß der Fuzzy-Regel der in 24 gezeigten Regel Nr. 19 wird z. B. die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 dann, wenn die Maschine 1 im Leerlauf läuft, wobei die Änderungsrate ΔΘth und die Fahrgeschwindigkeit VCAR im wesentlichen "0" sind und die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 groß ist (die gespeicherte Energie ist klein), klein gemacht mit einer Polarität, die der Polarität der Drehzahländerung ΔNE entgegengesetzt ist (PMOT < 0 wenn ΔNE > 0, PMOT > 0 wenn ΔNE < 0).
  • Gemäß dieser Fuzzy-Regel wird grundsätzlich dann, wenn die Drehzahländerung ΔNE der Maschine 1 ein positiver Wert ist (wenn sich die Drehzahl vergrößert), die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 negativ gemacht, was anzeigt, dass der Elektromotor 2 in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben wird, um regenerative elekt rische Energie zu erzeugen, und wenn die Drehzahländerung ΔNE der Maschine 1 ein negativer Wert ist (wenn sich die Drehzahl verkleinert), wird die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 positiv gemacht, was anzeigt, dass der Elektromotor 2 in der Motor-Betriebsart betrieben wird, um Hilfsantriebskräfte zu erzeugen. Wenn die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 mittelgroß ist (die gespeichert Energie ist mittelgroß), wie bei den Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 20–22, wird die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 stärker negativ oder positiv gemacht, wenn die Drehzahländerung ΔNE der Maschine 1 stärker positiv bzw. stärker negativ ist. Wenn die Drehzahl der Maschine 1 schwankt, während die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 groß ist (die gespeicherte Energie ist klein) oder die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 klein ist (die gespeicherte Energie ist groß) wie bei den Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 19, 23, 24, wird die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 kleiner gemacht mit einer Polarität, die der Polarität der Drehzahländerung ΔNE entgegengesetzt ist.
  • Die Mitgliedschaftsfunktionen, die in den 25(a), 25(b), 25(c), 25(d), 25(e) bis 30(a), 30(b), 30(c), 30(d), 30(e) gezeigt sind, werden so aufgestellt, dass sie den in 24 gezeigten Fuzzy-Regeln entsprechen. Wie bei den in den 4(a), 4(b), 4(c) bis 21(a), 21(b), 21(c) gezeigten Mitgliedschaftsfunktionen definieren die Mitgliedschaftsfunktionen die Beziehung zwischen Werten der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR, der Entladetiefe DOD und der Ausgangsleistung PMOT in den Fuzzy-Regeln und deren Graden (Eignungsgrad). Die Mitgliedschaftsfunktionen, die den Fuzzy-Regeln entsprechen, drücken insbesondere die Größen der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR, der Entladetiefe DOD und der Ausgangsleistung PMOT in den Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 19–24 in Bezug auf deren Grade in Abhängigkeit von ihren Werten aus. Die Mitgliedschaftsfunktionen drücken die Größen der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR, der Entladetiefe DOD, der Drehzahländerung ΔNE und der Ausgangsleistung PMOT in den Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 19–24 mit Graden, die von ihren Werten abhängen, aus.
  • 1 Unter Verwendung der obigen Fuzzy-Regeln und Mitgliedschaftsfunktionen ermittelt die Motorsteuereinheit 8 die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 gemäß einem Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess aus tatsächlich erfassten Werten der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR, der Drehzahländerung ΔNE und der Entladetiefe DOD, die von der Maschinensteuereinheit 7 und der Batteriesteuereinheit 10 geliefert werden, wenn das Hybridfahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt.
  • In der Motorsteuereinheit 8 ermittelt die Eignungsgrad-Berechnungseinrichtung 40 Grade (Eignungsgrad) aus erfassten Werten der Änderungsrate ΔΘth, der Fahrgeschwindigkeit VCAR, der Entladetiefe DOD und der Drehzahländerung ΔNE anhand der Mitgliedschaftsfunktionen, die jeder der Fuzzy-Regeln entsprechen. Die Motorsteuereinheit 8 ermittelt dann einen minimalen Grad der ermittelten Grade als einen allgemeinen Fitgütengrad in der Fuzzy-Regel. Aus dem in dieser Weise in Bezug auf die Fuzzy-Regeln und die Mitgliedschaftsfunktionen der Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 für die Fuzzy-Regeln ermittelten allgemeinen Fitgütengrad extrahiert die Motorsteuereinheit 8 Abschnitte der Mitgliedschaftsfunktionen, die unter den Fitgütengraden liegen, und kombiniert diese, ermittelt den Schwerpunkt der kombinierten Daten und ermittelt einen Wert der Ausgangsleistung PMOT an dem ermittelten Schwerpunkt als eine Ausgangsleistung, die von dem Elektromotor 2 erzeugt werden soll.
  • Wie insbesondere in den 29(a), 29(b), 29(c), 29(d), 29(e) bis 30(a), 30(b), 30(c), 30(d), 30(e) gezeigt ist, werden dann, wenn die erfassten Werte der Drehzahländerung ΔNE und der Entladetiefe DOD ΔNE = a6 (> 0) und DOD = a7 (= 0) lauten, während die Maschine 1 im Leerlauf ist, wobei die erfassten Werte der Änderungsrate ΔΘth und der Fahrgeschwindigkeit VCAR "0" sind, was anzeigt, dass eine Drehzahländerung der Maschine 1 sich mit einem Ansteigen der Drehzahl entwickelt und dass die Entladetiefe DOD ausreichend klein ist, die Grade b7, b8 in Bezug auf den erfassten Wert a6 der Drehzahländerung ΔNE für die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 23, 24 keiner als ein Grad (= MAX) in Bezug auf den erfassten Wert der Änderungsrate ΔΘth und die Fahrgeschwindigkeit VCAR. In diesem Fall werden die allgemeinen Fitgütengrade in Bezug auf die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 23, 24 durch b7 bzw. b8 angezeigt. Für die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 19–23 beträgt ein Grad "0" in Bezug auf den erfassten Wert a7 der Entladetiefe DOD und somit sind alle allgemeinen Fitgütengrade in Bezug auf diese Fuzzy-Regeln "0".
  • Negative Abschnitte der Mitgliedschaftsfunktionen der Ausgangsleistung PMOT gemäß den Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 23, 24, die unter den allgemeinen Fitgütengraden b7, b8 liegen, sind in den 29(e) und 30(e) schraffiert dargestellt und diese schraffierten Abschnitte werden extrahiert. Die Fitgüten-bzw. -Kombinationseinrichtung 41 überlappt anschließend die extrahierten Abschnitte, wodurch eine kombinierte Funktion erzeugt wird, die in 31 gezeigt ist, ermittelt einen Schwerpunkt G3 der kombinierten Funktion und ermittelt einen Wert c3 (< 0) der Ausgangsleistung PMOT, der dem Schwerpunkt G3 entspricht, als eine Ausgangsleistung, die durch den Elektromotor 2 erzeugt werden soll. Da die Drehzahländerung ΔNE positiv ist, was anzeigt, dass die Drehzahl der Maschine 1 ansteigt, ist die auf diese Weise ermittelte Ausgangsleistung PMOT = c3 ein mittlerer. Wert für den Elektromotor 2 für die Erzeugung regenerativer elektrischer Energie (PMOT < 0), d. h. zum Unterdrücken eines Anstiegs der Drehzahl der Maschine 1.
  • Nachdem die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 gemäß dem Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess bestimmt wurde, steuert die Motorsteuereinheit 8 über die PDU 21 eine Menge elektrischer Energie, die von der Speicherbatterie 5 zum Elektromotor 2 geliefert wird, oder eine erzeugte Menge elektrischer Energie, die vom Elektromotor 2 zur Speicherbatterie 5 gelüftet wird, so dass eine tatsächliche Ausgangsleistung des Elektromotors 2 wie durch Signale von den Sensoren 22, 23 erkannt, d. h. Strom- und Spannungssignale des Elektromotors 2, bis zur bzw, bezüglich der ermittelten Ausgangsleistung PMOT in derselben Weise ausgeglichen wird, als ob das Hybridfahrzeug fahren würde.
  • Der auf diese Weise während die Maschine 1 im Leerlauf ist, gesteuerte Elektromotor 2, kann Drehzahländerungen der Maschine 1 gleichmäßig unterdrücken, wobei ein übermäßiges Entladen oder Laden der Speicherbatterie 5 verhindert wird.
  • Insbesondere dann, wenn die Drehzahl der Maschine 1 ansteigt, während die Maschine 1 im Leerlauf ist (ΔNE > 0), werden Bremskräfte an die Abtriebswelle (Kurbelwelle) der Maschine 1 angelegt, um deren Drehzahl zu vermindern, da die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 für ein regeneratives Bremsen gesteuert wird (PMOT < 0). Umgekehrt werden dann, wenn die Drehzahl der Maschine 1 abfällt, während die Maschine 1 im Leerlauf ist (ΔNE < 0), Antriebskräfte an die Abtriebswelle (Kurbelwelle) der Maschine 1 angelegt, um deren Drehzahl zu erhöhen, da die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 für das Erzeugen von Hilfsantriebskräften gesteuert wird (PMOT > 0). Deswegen werden Drehzahländerungen der Maschine 1 unterdrückt. Wie aus den Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 20–22 erkannt werden kann, ist es möglich, die Drehzahländerungen der Maschine 1 ausreichend zu verringern, da der Wert der Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 eine Größe besitzt, die im Wesentlichen von der Größe der Drehzahländerung ΔNE der Maschine 1 abhängt. Da außerdem die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 zum Unterdrücken von Drehzahländerungen der Maschine 1 durch den Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess ermittelt wird, wird die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 in Bezug auf Drehzahländerungen der Maschine 1 gleichmäßig geändert, wodurch Situationen eliminiert werden, bei denen die Drehzahl der Maschine 1 infolge einer abrupten Veränderung der Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 instabil werden würde.
  • Wenn die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 klein ist, wobei die Speicherbatterie 5 nahezu vollständig geladen ist, oder wenn die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 groß ist, wobei die gespeicherte Energie klein ist, wird verhindert, dass die Speicherbatterie 5 durch den Rückgewinnungs-Betrieb des Elektromotors 2 übermäßig geladen wird, während die Speicherbatterie 5 vollständig geladen ist, und wird verhindert, dass die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 durch die Erzeugung von Hilfsantriebskräften übermäßig verbraucht wird, während die gespeicherte Energie des Speicherbatterie 5 klein ist, da die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 zum Unterdrücken der Drehzahl der Maschine 1 durch die Fuzzy-Regeln der Regeln Nr. 19, 23, 24 auf einen kleineren Wert begrenzt ist.
  • Das Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform kann somit Drehzahländerungen der Maschine 1 gleichmäßig unterdrücken, wenn die Maschine 1 im Leerlauf ist, während gleichzeitig der Betriebszustand des Elektromotors 2 gleichmäßig verändert wird, und kann den Elektromotor 2 so betreiben, dass Drehzahländerungen der Maschine 1 in einem Gleichgewichtszustand mit der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 unterdrückt werden.
  • Nachfolgend werden Simulationen der speziellen Betriebsarten des Elektromotors 2 und der Speicherbatterie 5 im Hybridfahrzeug unter Bezugnahme auf die 32(a), 32(b), 32(c) und 33(a), 33(b) beschrieben.
  • 32(a) zeigt zeitliche Veränderungen der Fahrgeschwindigkeit VCAR, bei der das Hybridfahrzeug fährt, und die 32(b) und 32(c) zeigen simulierte Änderungen der Entladetiefe DOD und der Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2, wenn sich die Fahrgeschwindigkeit VCAR in der in 32(a) gezeigten Weise ändert.
  • Wie in den 32(a) und 32(c) gezeigt ist, erzeugt der Elektromotor 2 Hilfsantriebskräfte (PMOT > 0), wenn das Hybridfahrzeug beschleunigt wird, und wird in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben (PMOT < 0), wenn das Hybridfahrzeug verzögert wird oder mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt. Die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 ändert sich nicht abrupt, sondern gleichmäßig.
  • wie in 32(b) gezeigt ist, vergrößert sich die Entladetiefe DOD des Speicherbatterie 5, wenn der Elektromotor 2 Hilfsantriebskräfte erzeugt, und die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 5 wird verbraucht. Wenn der Elektromotor 2 in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben wird, vermindert sich die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 und die Speicherbatterie 5 wird geladen. Die Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 5 ändert sich nicht abrupt, sondern gleichmäßig.
  • Das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann Hilfsantriebskräfte oder regenerative elektrische Energie vom Elektromotor 2 genau erhalten, die mit dem Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs und dem Zustand der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 in Übereinstimmung sind, während der Betriebszustand des Elektromotors 2 und der Zustand der gespeicherten Energie der Speicherbatterie 5 im Gleichgewicht gehalten werden. Gleichzeitig kann das Hybridfahrzeug sein Fahrverhalten gleichmäßig ändern und die Speicherbatterie 5 kann gleichmäßig geladen und entladen werden.
  • 33(a) zeigt, wie sich die Drehzahl der Maschine 1 ändert, was durch die Kurve mit imaginärer Linie dargestellt wird, wenn der Elektromotor 2 nicht gemäß der vorliegenden Ausführungsform gesteuert werden würde, d. h. wenn der Elektromotor 2 nicht in der Motor-Betriebsart oder in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben werden würde, während die Maschine 1 im Leerlauf ist. Die 33(a) und 33(b) zeigen, wie sich die Drehzahl der Maschine 1 und die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 ändern, was durch die Kurven mit durchgehenden Linien angegeben wird, wenn der Motor 2 gemäß der dargestellten Ausführungsform gesteuert wird.
  • Die Kurven mit durchgehenden Linien, die in den 33(a) und 33(b) gezeigt sind, zeigen an, dass der Elektromotor 2 in der Rückgewinnungs-Betriebsart betrieben wird (PMOT < 0), wenn die Drehzahl des Elektromotors 2 steigt, und Hilfsantriebskräfte erzeugt (PMOT > 0), wenn die Drehzahl des Elektromotors 2 fällt, mit dem Ergebnis, dass Drehzahländerungen der Maschine 1 unterdrückt werden. Ein Vergleich zwischen der Kurve mit durchgehenden Linien und der Kurve mit imaginären Linien in 33(a) zeigt, dass Drehzahländerungen der Maschine 1 gemäß der dargestellten Ausführungsform ausreichend unterdrückt werden. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ändert sich die Ausgangsleistung PMOT des Elektromotors 2 gleichmäßig und nicht abrupt, wie aus den Kurven mit durchgehenden Linien, die in den 33(a) und 33(b) gezeigt sind, ersichtlich ist, und die Drehzahländerungen der Maschine 1 werden gleichmäßig und stabil unterdrückt.
  • In der dargestellten Ausführungsform wird ein Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs lediglich in Bezug auf die Änderungsrate ΔΘth und die Fahrgeschwindigkeit VCAR erkannt. Es kann jedoch die Öffnung der Drosselklappe der Maschine 1 erfasst werden und ein Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs kann in Bezug auf die Größe der Öffnung der Drosselklappe erkannt werden. Ein Beschleunigungsgrad, der vom Hybridfahrzeug angefordert wird, wird z. B. als größer bestimmt, wenn die Öffnung der Drosselklappe größer ist.
  • In der dargestellten Ausführungsform werden für einen Leerlauf zustand der Maschine 1 Fuzzy-Regeln und Mitgliedschaftsfunktionen im Wesentlichen für den Zweck des Unterdrückens von Drehzahländerungen der Maschine 1 aufgestellt. Insofern jedoch die gespeicherte Energie der Speicherbatterie 1 nicht so groß ist, können Fuzzy-Regeln und Mitgliedschaftsfunktionen hinzugefügt werden, um die Ausgangsleistung PMOT in der Rückgewinnungs-Betriebsart für einen Leerlaufzustand der Maschine 1 verhältnismäßig klein zu machen (PMOT < 0), so dass der Elektromotor 2, während die Maschine 1 im Leerlauf ist, mehr in der Rückgewinnungs-Betriebsart arbeitet, um die Speicherbatterie 5 erfolgreich zu laden.
  • Wenn die Speicherbatterie 5 als Energiespeichereinheit verwendet wird, kann ein Kondensator mit großer Kapazität, wie etwa ein elektrischer Doppelschicht-Kondensator, als Energiespeichereinheit verwendet werden.
  • In der dargestellten Ausführungsform wird ein Leerlaufzustand der Maschine 1 erfasst, wenn die erfassten Werte der Änderungsrate ΔΘth und der Fahrgeschwindigkeit VCAR "0" sind. Es kann jedoch die Öffnung der Drosselklappe der Maschine 1 erfasst werden und die Maschine 1 kann als im Leerlauf betrieben erfasst werden, wenn die erfasste Öffnung der Drosselklappe eine vorgegebene Öffnung erreicht und die Fahrgeschwindigkeit VCAR "0" ist.
  • Obwohl eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und genau beschrieben wurde, sollte klar sein, dass daran verschiedene Änderungen und Modifikationen ausgeführt werden können, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims (6)

  1. Steuersystem in einem Hybridfahrzeug, das eine Maschine (1) bzw. einen Motor für die Erzeugung von Vortriebskräften, einen Elektromotor (2) zum wahlweisen Erzeugen von Hilfsantriebskräften zusätzlich zu den Vortriebskräften und von elektrischer Energie, die aus den Vortriebskräften umgesetzt wird, und eine Energiespeichereinheit (5) zum wahlweisen Liefern von elektrischer Energie zum Elektromotor (2) und zum Speichern von vom Elektromotor (2) umgesetzter elektrischer Energie, aufweist, mit: Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmitteln (36), die einen Beschleunigungs-/Verzögerungszustand des Hybridfahrzeugs erfassen; Fuzzy-Schlussfolgerungs-Speichermitteln (39), die mehrere Fuzzy-Regeln und Mitgliedschaftsfunktionen speichern, um einen Betriebszustand des Elektromotors (2) anhand des Beschleunigungs-/Verzögerungszustands in Übereinstimmung mit einem Fuzzy-Schlussfolgerungsprozess zu bestimmen; Fit- bzw. Anpassungsgüte-Berechnungsmitteln (40), die die jeweilige Fit- bzw. Anpassungsgüte der Fuzzy-Regeln auf der Grundlage der Mitgliedschaftsfunktionen aus dem Beschleunigungs-/Verzögerungszustand, wie er durch die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel erfasst wird, bestimmen; Fit- bzw. Anpassungsgüte-Kombinationsmitteln (41), die die jeweilige Anpassungsgüte wie durch die Anpassungsgüte-Berechnungsmittel (40) bestimmt kombinieren, um einen Betriebszustand des Motors (2) zu bestimmen; und Motorsteuermitteln (8), die den Elektromotor (2) auf der Grundlage des Betriebszustandes des Motors (2) wie durch die Anpassungsgüte-Kombinationsmittel (41) bestimmt steuern.
  2. Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel wenigstens eines der folgenden Mittel umfassen: Drosselklappenöffung-Erfassungsmittel (15), die eine Öffnung einer Drosselklappe der Maschine erfassen; Drosselklappenöffnungänderungsraten-Erfassungsmittel (33), die eine Änderungsrate der Drosselklappenöffnung erfassen; und Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsmittel (31, 34), die eine Fahrgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs erfassen; wodurch der Beschleunigungs-/Verzögerungszustand durch die Drosselklappenöffnung-Erfassungsmittel (15) und/oder die Drosselklappenöffnungänderungsraten-Erfassungsmittel (33) und/oder die Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsmittel (31, 34) erfasst werden kann.
  3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Beschleunigungs-/Verzögerungszustand wie durch die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel (36) erfasst Beschleunigungs- und Verzögerungsgrade enthält, die vom Hybridfahrzeug angefordert werden, wobei die Fuzzy-Regeln enthalten: Fuzzy-Regeln, die die Hilfsantriebskräfte, die vom Elektromotor (2) erzeugt werden, erhöhen, wenn der Beschleunigungsgrad größer ist; und Fuzzy-Regeln, die die von dem Elektromotor (2) erzeugte elektrische Energie erhöhen, wenn der Verzögerungsgrad größer ist.
  4. Steuersystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Beschleunigungs-/Verzögerungszustand wie durch die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel (36) erfasst eine Fahrgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs enthält, wenn das Hybridfahrzeug im Wesentlichen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit fährt, und bei dem die Fuzzy-Regeln enthalten: Fuzzy-Regeln, die die von dem Elektromotor (2) erzeugte elektrische Energie erhöhen, wenn die Fahrgeschwindigkeit höher ist.
  5. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, das ferner Mittel (37) für die Erfassung gespeicherter Energie umfasst, die die Menge der gespeicherten Energie der Energiespeichereinheit (5) erfassen, wobei die Fuzzy-Regeln und die Mitgliedschaftsfunktionen, die in den Fuzzy-Schlussfolgerungs-Speichermitteln (39) gespeichert sind, Fuzzy-Regeln und Mitgliedschaftsfunktionen enthalten, um den Betriebszustand des Elektromotors (2) entsprechend der erfassten Menge der gespeicherten Energie zu bestimmen, und wobei die Anpassungsgüte-Berechnungsmittel (40) Mittel umfassen, die die Anpassungsgüte der Fuzzy-Regeln auf der Grundlage der Mitgliedschaftsfunktionen aus dem Beschleunigungs-/Verzögerungszustand wie durch die Beschleunigungs-/Verzögerungszustand-Erfassungsmittel (36) erfasst und aus der Menge der gespeicherten Energie wie durch die Mittel (37) für die Erfassung gespeicherter Energie erfasst bestimmen.
  6. Steuersystem nach Anspruch 5, bei dem die in den Fuzzy-Schlussfolgerungs-Speichermitteln (39) gespeicherten Fuzzy-Regeln, damit sie der Menge gespeicherter Energie der Energiespeichereinheit (5) entsprechen, Fuzzy-Regeln umfassen, gemäß denen entweder die durch den Elektromotor (2) erzeugten Hilfsantriebskräfte verringert werden oder gemäß denen die durch den Elektromotor (2) erzeugte elektrische Energie erhöht wird, wenn die Menge gespeicherter Energie der Energiespeichereinheit (5) kleiner ist bzw. wird.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3000953B2 (ja) * 1997-03-21 2000-01-17 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびその制御方法
DE19817102A1 (de) * 1998-04-17 1999-10-28 Hermann Klaue Elektrisch angetriebener Kraftwagen
US6209672B1 (en) 1998-09-14 2001-04-03 Paice Corporation Hybrid vehicle
US6338391B1 (en) 1999-03-01 2002-01-15 Paice Corporation Hybrid vehicles incorporating turbochargers
US6554088B2 (en) 1998-09-14 2003-04-29 Paice Corporation Hybrid vehicles
JP3153527B2 (ja) * 1999-04-05 2001-04-09 本田技研工業株式会社 ハイブリッド自動車の制御装置
JP3566151B2 (ja) * 1999-10-04 2004-09-15 本田技研工業株式会社 ハイブリッド自動車のモータ制御装置
KR100384282B1 (ko) * 2000-11-03 2003-05-16 서울대학교 공과대학 교육연구재단 병렬형 하이브리드 차량의 다중모드 주행제어방법
FR2818937B1 (fr) 2000-12-28 2003-03-14 Renault Procede de generation d'un processus de commande d'un groupe motopropulseur electromecanique pour vehicule hybride
AU2002244045A1 (en) * 2001-02-19 2002-09-04 Rosemount Analytical Inc. Improved generator monitoring, control and efficiency
JP3766028B2 (ja) * 2001-04-04 2006-04-12 本田技研工業株式会社 電動モータの制御装置及びハイブリッド車両の制御装置
EP1415838A1 (de) * 2002-10-29 2004-05-06 STMicroelectronics S.r.l. Elektronisches Regelungssystem zur Antriebsmomentverteilung in einem Hybridfahrzeug
EP1415839A1 (de) 2002-10-29 2004-05-06 STMicroelectronics S.r.l. Regelungssystem mit unscharfer Logik zur Antriebsmomentverteilung in einem Hybridfahrzeug
US7624830B1 (en) * 2005-07-22 2009-12-01 Kevin Williams Energy recoverable wheel motor
US7654355B1 (en) * 2006-01-17 2010-02-02 Williams Kevin R Flywheel system for use with electric wheels in a hybrid vehicle
JP4571917B2 (ja) * 2006-02-22 2010-10-27 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
KR101124916B1 (ko) * 2009-10-30 2012-03-27 한양대학교 산학협력단 가변 멤버쉽 함수를 이용한 동력 분배 제어 방법
JP2012017677A (ja) * 2010-07-07 2012-01-26 Caterpillar Sarl ハイブリッド建設機械の制御装置
KR101199154B1 (ko) 2010-07-29 2012-11-12 기아자동차주식회사 하이브리드 차량의 변속 제어 시스템 및 그의 제어 방법
US8764126B2 (en) 2011-05-03 2014-07-01 Robert Bosch Gmbh Fuzzy logic based brake control
US9616879B2 (en) * 2015-05-14 2017-04-11 Ford Global Technologies, Llc Battery state of charge control with preview information classification
JP2017216834A (ja) * 2016-06-01 2017-12-07 Ntn株式会社 回生制動力制御装置
JP7319798B2 (ja) * 2019-03-27 2023-08-02 本田技研工業株式会社 車両
CN113263960B (zh) * 2021-06-28 2022-08-19 太原理工大学 一种氢燃料电池汽车自适应能量管理方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3791473A (en) * 1972-09-21 1974-02-12 Petro Electric Motors Ltd Hybrid power train
JPH061925B2 (ja) * 1987-02-18 1994-01-05 日野自動車工業株式会社 補助加速機能を有する車両用リターダ
DE3889911T2 (de) * 1987-02-18 1995-01-05 Hino Motors Ltd Elektrische brems- und hilfsbeschleunigungsvorrichtung für fahrzeuge.
US5081365A (en) * 1990-06-06 1992-01-14 Field Bruce F Electric hybrid vehicle and method of controlling it
WO1992008191A1 (fr) * 1990-10-29 1992-05-14 Omron Corporation Dispositif de realisation d'operations d'inference floue et procede de controle de leur deroulement
JPH05268706A (ja) * 1992-03-19 1993-10-15 Aqueous Res:Kk 電気自動車
US5343970A (en) * 1992-09-21 1994-09-06 Severinsky Alex J Hybrid electric vehicle
US5358317A (en) * 1993-01-07 1994-10-25 Ford Motor Company Fuzzy logic electric vehicle regenerative antiskid braking and traction control system
GB9410389D0 (en) * 1994-05-24 1994-07-13 Rover Group Control of a vehicle powertrain
JP2790779B2 (ja) * 1994-08-22 1998-08-27 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の発電制御装置
JP2738819B2 (ja) * 1994-08-22 1998-04-08 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の発電制御装置
JP2587202B2 (ja) * 1994-08-22 1997-03-05 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の発電制御装置
JPH08289407A (ja) * 1995-02-13 1996-11-01 Nippon Soken Inc ハイブリッド車の発電制御装置

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