DE69922853T2

DE69922853T2 - Kontrollsystem für Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE69922853T2
Application number: DE69922853T
Authority: DE
Inventors: Toru 1-4-1 Chuo Yano; Yutaka 1-4-1 Chuo Tamagawa; Yusuke 1-4-1 Chuo Tatara
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: EP0933245A3; KR100344891B1; EP0933245B1; EP0933245A2; CA2260715A1; CA2260715C; US6124690A; CN1139501C; ID22186A; KR19990072317A; DE69922853D1; CN1227804A; JPH11220810A; JP3478723B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem zum Steuern/Regeln eines Hybridfahrzeugs, das eine Brennkraftmaschine sowie einen Elektromotor als separate Antriebsquellen aufweist, und insbesondere ein Steuersystem zum Steuern/Regeln eines Hybridfahrzeugs, um elektrische Energie mit einem Elektromotor zu regenerieren, wenn das Hybridfahrzeug verzögert wird.
Es sind bislang Hybridfahrzeuge bekannt geworden, die jeweils eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor als separate Antriebsquellen aufweisen. Zum Beschleunigen eines solchen Hybridfahrzeugs wird die Antriebsachse des Hybridfahrzeugs durch die Maschine angetrieben, und gespeicherte elektrische Energie wird von einer Stromenergiespeichereinheit, wie etwa einer Batterie, dem Elektromotor zugeführt, um zu ermöglichen, dass der Elektromotor die Drehung der Antriebsachse unterstützt. Zum Verzögern des Hybridfahrzeugs wird die kinetische Energie der Antriebsachse, d.h. die von den Antriebsrädern des Hybridfahrzeugs auf die Antriebsachse übertragene kinetische Energie, dem Elektromotor zugeführt, um elektrische Energie zu regenerieren, die in der Stromenergiespeichereinheit gespeichert wird.
Ein bekanntes Steuersystem für ein solches Hybridfahrzeug ist zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-123509 offenbart.
Gemäß dem offenbarten Steuersystem wird die gegenwärtige Kapazität (Restkapazität) einer Batterie als Stromenergiespeichereinheit von Zeit zu Zeit erfasst, und aus der Fahrzeuggeschwindigkeit etc. wird eine elektrische Energiemenge bestimmt, die von dem Elektromotor regeneriert werden kann, d.h. eine Menge regenerierbarer elektrischer Energie, bis das Hybridfahrzeug zu einem Stopp kommt. Wenn bei Beschleunigung des Hybridfahrzeugs, wenn das Drosselventil der Maschine über einen vorbestimmten Öffnungswert hinaus geöffnet ist, die Summe der Restkapazität der Batterie und die Menge der regenerierbaren elektrischen Energie größer als eine minimale Kapazität der Batterie ist, die der Elektromotor zum Wiederanlassen der Maschine braucht, dann wird der Elektromotor angeregt, um die Drehung der Antriebsachse zu unterstützen.
Wenn das Bremspedal des Hybridfahrzeugs niedergedrückt wird, um das Hybridfahrzeug zu bremsen, und hierbei die Summe der Restkapazität der Batterie und der Menge der regenerierbaren elektrischen Energie kleiner als eine Referenzkapazität ist, die im Wesentlichen gleich der Kapazität der vollgeladenen Batterie ist, dann regeneriert, da die Batterie geladen werden muss, der Elektromotor elektrische Energie, die in der Batterie gespeichert wird. Hierbei wird die Menge der regenerierten elektrischen Energie proportional zur Tiefe geregelt, auf die das Bremspedal gedrückt wird.
Wenn die Öffnung des Drosselventils kleiner als der vorbestimmte Öffnungwert ist und das Bremspedal nicht niedergedrückt wird, und hierbei die Summe der Restkapazität der Batterie und der Menge der regenerierbaren elektrischen Energie kleiner als die Referenzkapazität ist, dann wird die elektrische Energie durch den Elektromotor generiert und in der Batterie gespeichert. Die Menge elektrischer Energie, die von dem Elektromotor generiert wird, wird in Abhängigkeit von der zu ladenden elektrischen Energiemenge geregelt, die durch die Differenz zwischen der Summe der Restkapazität der Batterie und der Menge der regenerierbaren elektrischen Energie und der Referenzkapazität repräsentiert ist.
Jedoch leidet das obige bekannte Steuersystem an den folgenden Nachteilen:
Gemäß dem obigen bekannten Steuersystem wird, wenn das Hybridfahrzeug durch Bremsung verzögert wird, die Restkapazität der Batterie für die Entscheidung berücksichtigt, ob der Elektromotor elektrische Energie regenerieren soll, wobei aber die vom Elektromotor regenerierte elektrische Energiemenge proportional zur Tiefe ist, auf die das Bremspedal niedergedrückt wird, unabhängig von der Restkapazität der Batterie. Wenn daher die Tiefe, auf die das Bremspedal niedergedrückt wird, relativ klein ist, um das Hybridfahrzeug langsam abzubremsen, dann ist die regenerierte elektrische Energiemenge klein. Wenn das Hybridfahrzeug durch Bremsung vorübergehend verzögert aber nicht gestoppt wird, dann kann die kinetische Energie des fahrenden Hybridfahrzeugs nicht in einer ausreichende Menge elektrische Energie zur Speicherung in der Batterie umgewandelt werden. Im Ergebnis kann, wenn das Hybridfahrzeug nach dieser vorübergehenden Verzögerung beschleunigt wird, keine ausreichende elektrische Energiemenge von der Batterie dem Elektromotor zugeführt werden, und daher ist der Elektromotor nicht in der Lage, für eine ausreichende Drehunterstützung der Antriebsachse zu sorgen.
Während bei dem obigen bekannten Steuersystem das Gaspedal losgelassen wid, um das Hybridfahrzeug zu verzögern, regeneriert der Elektromotor eine Menge elektrischer Energie in Abhängigkeit von der zu ladenden elektrischen Energiemenge, auf die oben Bezug genommen ist, bis das Bremspedal niedergedrückt wird. Wenn daher das Hybridfahrzeug auf diese Weise verzögert, wird bei der vom Elektromotor regenerierten elektrischen Energiemenge die Restkapazität der Batterie berücksichtigt.
Wenn jedoch das Hybridfahrzeug durch Bremsung verzögert wird, regeneriert der Elektromotor elektrische Energie nur dann, wenn die Summe der Restkapazität der Batterie und der Menge der regenerierbaren elektrischen Energie, d.h. die Menge der elektrischen Energie, die vom Elektromotor regeneriert werden kann, bis das Hybridfahrzeug aus der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit heraus stoppt. Wenn somit das Hybridfahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, bei der die Menge der regenerierbaren elektrischen Energie relativ groß ist, kann durch den Elektromotor keine elektrische Energie regeneriert werden, solange nicht das Hybridfahrzeug auf eine ausreichend geringe Fahrzeuggeschwindigkeit verzögert. Wenn in diesem Fall das mit hoher Geschwindigkeit fahrende Hybridfahrzeug verzögert, erzeugt der Elektromotor kein regeneratives Bremsmoment, wobei er nicht in der Lage ist, ausreichende Bremskräfte für das Hybridfahrzeug beizubehalten.
Im Hinblick auf die obigen Probleme strebt die vorliegende Erfindung danach, ein Steuersystem zum Steuern/Regeln eines Hybridfahrzeugs anzugeben, um eine von einem Elektromotor regenerierte Menge an elektrischer Energie zu steuern/zu regeln, wenn das Hybridfahrzeug verzögert, um hierdurch für den Fahrzustand des Hybridfahrzeugs geeignete Fahrzeugbremskräfte beizubehalten und um in einer Stromenergiespeichereinheit eine ausreichende Menge elektrischer Energie zu speichern, die der Elektromotor benötigt, um die Fahrt des Hybridfahrzeugs zu unterstützen.
Die EP-A-0800949 offenbart eine Vorrichtung zum Steuern/Regeln eines elektrischen Generators eines Hybridantriebsfahrzeugs zum Steuern der regenerativen Bremsung in Abhängigkeit von dem gewählten Grad der Antriebsquellen-Bremsausübung. Ein Motorgenerator ist mit einer Stromenergiespeichervorrichtung, wie etwa einer Batterie oder einem Kondensator, durch eine Motorgeneratorsteuervorrichtung als Invertierer verbunden. Die Motorgeneratorsteuervorrichtung wird durch einen Hauptcontroller gesteuert, so dass der Motorgenerator in einen Antriebszustand, einen Ladezustand oder einen lastfreien oder freien Zustand versetzt wird.
Die EP-A-0584373 offenbart ein Steuersystem zum Steuern/Regeln eines Hybridfahrzeugs, umfassend ein Spannungsminderungsmittel zum Umwandeln einer Ausgangsspannung eines Stromenergiespeichermittels (eines elektrischen Doppelschichtkondensators) in eine geringere Spannung; wobei das Stromenergiespeichermittel durch das Spannungsminderungsmittel mit elektrischen Komponenten an dem Hybridfahrzeug verbunden ist, um den elektrischen Komponenten elektrische Energie zuzuführen.
Die EP-A-0800947 offenbart ein Steuersystem zum Steuern/Regeln eines Hybridfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1 angegeben.
Wenn das Hybridfahrzeug verzögert, wird eine vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Basisenergiemenge in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit etabliert und in Abhängigkeit von der Restkapazität des Stromenergiespeichermittels, wie sie durch das Restkapazitäterfassungsmittel erfasst wird, korrigiert. Der Elektromotor regeneriert dann die korrigierte elektrische Energiemenge. Da die elektrische Basisenergiemenge, die von dem Elektromotor zu regenerieren ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit etabliert wird, ist es möglich, die Bremskräfte (das regenerative Bremsmoment) zu optimieren, das durch regenerativen Betrieb des Elektromotors für das Hybridfahrzeug erzeugt wird, in Bezug auf den Fahrzustand des Hybridfahrzeugs. Weil die von dem Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge in Abhängigkeit von der Restkapazität des Stromenergiespeichermittels korrigiert wird, ist es möglich, dass das Stromenergiespeichermittel eine ausreichende Menge elektrischer Energie speichert, die der Elektromotor benötigt, um die Fahrt des Hybridfahrzeugs zu unterstützen.
Da es somit möglich ist, die Bremskräfte für das Hybridfahrzeug für den Fahrzustand des Hybridfahrzeugs optimal beizubehalten und auch in dem Stromenergiespeichermittel eine ausreichende elektrische Energiemenge zu speichern, die der Elektromotor benötigt, um die Fahrt des Hybridfahrzeugs zu unterstützen, kann der Elektromotor ausreichend arbeiten, um die Fahrt des Hybridfahrzeugs zu unterstützen.
Insbesondere umfasst das Verzögerungsregenerativsteuermittel ein Mittel zum Etablieren der vom Elektromotor zu regenerierenden Menge elektrischer Energie, so dass die vom Elektromotor zu regenerierende Menge elektrischer Energie, vor Korrektur in Abhängigkeit von der Restkapazität des Stromenergiespeichermittels, wie durch das Restkapazitäterfassungsmittel erfasst, zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, sind größere Bremskräfte erforderlich, um das Hybridfahrzeug zu verzögern, und die kinetische Energie des Hybridfahrzeugs, die durch den regenerativen Betrieb des Elektromotors in elektrische Energie umgewandelt werden kann, ist größer. Daher wird die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Basisenergiemenge erhöht, wenn das Hybridfahrzeug verzögert.
Wie oben beschrieben, wird die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Basisenergiemenge, wenn das Hybridfahrzeug verzögert, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit etabliert. Demzufolge werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, Bremskräfte (das regenerative Bremsmoment), die für das Hybridfahrzeug durch den regenerativen Betrieb des Elektromotors erzeugt werden, erhöht, was es möglich macht, die Bremskräfte für den Fahrzustand des Hybridfahrzeugs optimal einzuhalten. Ferner kann die kinetische Energie des Hybridfahrzeugs effizient in elektrische Energie zur Speicherung in dem Stromenergiespeichermittel umgewandelt werden.
Weiter bevorzugt umfasst das Verzögerungsregenerativsteuermittel ein Mittel zum Etablieren der vom Elektromotor zu regenerierenden elektrischen Energiemenge vor der Korrektur in Abhängigkeit von der Restkapazität des Stromenergiespeichermittels, wie durch das Restkapazitätspeichermittel erfasst, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Drehzahl der Maschine oder des Elektromotors.
Insbesondere umfasst das Verzögerungsregenerativsteuermittel ein Mittel zum Etablieren der vom Elektromotor zu regenerierenden Menge an elektrischer Energie, so dass die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge vor der Korrektur in Abhängigkeit von der Restkapazität des Stromenergiespeichermittels, wie durch das Restkapazitäterfassungsmittel erfasst, zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird, und zunimmt, wenn die Drehzahl der Maschine oder des Elektromotors höher wird.
Die von dem Elektromotor zu regenerierende elektrische Basisenergiemenge, wenn das Hybridfahrzeug verzögert, wird in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß der obigen Tendenz etabliert, und auch in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine oder des Elektromotors. Zum Etablieren der elektrischen Basisenergiemenge, die in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine oder des Elektromotors von dem Elektromotor zu regenerieren ist, wird, da die vom Elektromotor regenerierte elektrische Energiemenge, die der Elektromotor benötigt, um die gewünschten Bremskräfte (das regenerative Bremsmoment) zu erzeugen, größer ist wenn die Drehzahl der Maschine oder des Elektromotors höher ist, wird die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge erhöht, wenn die Drehzahl der Maschine oder des Elektromotors höher ist.
Auf diese Weise werden Bremskräfte für das Hybridfahrzeug, die durch den regenerativen Betrieb des Elektromotors erzeugt werden, für den Fahrzustand des Hybridfahrzeugs noch optimaler gemacht, um die Fahrbarkeit des Hybridfahrzeugs zu verbessern.
In Bezug auf die Korrektur der vom Elektromotor zu regenerierenden elektrischen Energiemenge in Abhängigkeit von der Restkapazität des Stromenergiespeichermittels umfasst das Verzögerungsregenerativsteuermittel ein Mittel, um die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge zu erhöhen, wenn die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels, wie durch das Restkapazitäterfassungsmittel erfasst, kleiner ist als eine erste vorbestimmte Restkapazität.
Weil die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge erhöht wird, wenn die erfasste Restkapazität des Stromspeichermittels kleiner ist als die erste vorbestimmte Restkapazität, wird zuverlässig und schnell verhindert, dass die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels absinkt. Weil verhindert wird, dass die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels absinkt, wird verhindert, dass das Stromenergiespeichermittel unmäßig altert.
Es ist bevorzugt, dass die erste vorbestimmte Restkapazität auf der Basis der Antriebswirkungsgradeigenschaften des Elektromotors in Bezug auf die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels etabliert wird, wenn der Elektromotor arbeitet, um die Fahrt des Hybridfahrzeugs zu unterstützen.
Der Antriebswirkungsgrad des Elektromotors (der energetische Wirkungsgrad des Elektromotors zum Erzeugen einer Antriebskraft von dem Elektromotor (das Verhältnis einer vom Elektromotor ausgegebenen Energie zu einer an den Elektromotor angelegten Eingabeenergie)) fällt stark ab, wenn die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels kleiner wird als ein bestimmter Wert. Wenn die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels so klein ist, dass der Antriebswirkungsgrad abfällt, ist der Elektromotor nicht in der Lage, die Fahrt des Hybridfahrzeugs glattgängig zu unterstützen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die erste vorbestimmte Restkapazität auf der Basis der Antriebswirkungsgradcharakteristiken des Elektromotors etabliert, wobei zum Beispiel eine Restkapazität in der Nähe der Restkapazität des Stromenergiespeichermittels, bei der der Antriebswirkungsgrad des Elektromotors stark abzufallen beginnt, als die erste vorbestimmte Restkapazität etabliert. Wenn die erfasste Restkapazität des Stromenergiespeichermittels kleiner ist als die so etablierte erste vorbestimmte Restkapazität, wird die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge, wenn das Fahrzeug verzögert, erhöht, so dass sie größer ist als die elektrische Basisenergiemenge, die vom Elektromotor in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit zu regenerieren ist. Auf diese Weise kann die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels bei einer Restkapazität gehalten werden, die den Elektromotor in die Lage versetzt, die Fahrt des Hybridfahrzeugs glattgängig zu unterstützen.
Das Steuersystem umfasst ferner ein Entlademengenintegrationsmittel zum Integrieren einer Entlademenge des Stromenergiespeichermittels jedes Mal und während der Elektromotor arbeitet, um die Fahrt des Hybridfahrzeugs zu unterstützen, wobei das Verzögerungsregenerativsteuermittel ein Mittel umfasst, um die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge zu erhöhen, wenn die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels, wie durch das Restkapazitäterfassungsmittel erfasst, kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Restkapazität, die größer ist als die erste vorbestimmte Restkapazität, und wenn ein Integralwert der Entlademenge des Stromenergiespeichermittels, der durch das Entlademengenintegrationsmittel integriert wird, während der Elektromotor in einem letzten Modus gearbeitet hat, um die Fahrt des Hybridfahrzeugs zu unterstützen, bevor das Hybridfahrzeug verzögert, größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Selbst wenn die erfasste Restkapazität des Stromenergiespeichermittels größer als die erste vorbestimmte Restkapazität für den Regenerativbetrieb des Elektromotors ist, wenn das Hybridfahrzeug verzögert, in einer Situation, wo die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels kleiner ist als die zweite vorbestimmte Restkapazität und in der Nähe der ersten vorbestimmten Restkapazität liegt, wenn der Integralwert der Entlademenge des Stromenergiespeichermittels, während der Elektromotor in einem letzten Modus gearbeitet hat, um die Fahrt des Hybridfahrzeugs zu unterstützen, bevor das Hybridfahrzeug verzögert, größer ist als der vorbestimmte Wert, dann wird die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge erhöht, wenn das Hybridfahrzeug gegenwärtig verzögert. D.h., wenn der Integralwert der Entlademenge des Stromenergiespeichermittels relativ groß ist, wie etwa dann, wenn das Hybridfahrzeug mit einer großen Antriebskraft von dem Elektromotor beschleunigt wird, unmittelbar bevor das Hybridfahrzeug gegenwärtig verzögert, dann wird die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge erhöht, bevor die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels kleiner wird als die erste vorbestimmte Restkapazität, um hierdurch die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels auf einem hohen Niveau zu halten. Selbst wenn der Elektromotor häufig arbeitet, um das Hybridfahrzeug mit einer größeren Antriebskraft zu unterstützen, ist es auf diese Weise möglich, eine ausreichende elektrische Energiemenge, die zum Anregen des Elektromotors erforderlich ist, in dem Stromenergiespeichermittel zu speichern.
Das Steuersystem umfasst bevorzugt ein Spannungsminderungsmittel zum Umwandeln einer Ausgangsspannung des Stromenergiespeichermittels in eine niedrigere Spannung, wobei das Stromenergiespeichermittel durch das Spannungsminderungsmittel mit elektrischen Komponenten des Hybridfahrzeugs verbunden ist, um den elektrischen Komponenten elektrische Energie zuzuführen, wobei die ersten und zweiten vorbestimmten Restkapazitäten in Abhängigkeit von den Arbeitswirkungsgradcharakteristiken des Spannungsminderungsmittels etabliert werden.
In dem Fall, wo das Stromenergiespeichermittel durch das Spannungsminderungsmittel, zum Beispiel einem Gleichstrom/Gleichstromwandler mit den elektrischen Komponenten verbunden ist, die mit einer geringeren Spannung arbeiten als der Ausgangsspannung des Stromenergiespeichermittels zum Zuführen elektrischer Energie zu den elektrischen Komponenten, sinkt der Arbeitswirkungsgrad des Spannungsminderungsmittels (das Verhältnis einer von dem Spannungsminderungsmittel ausgegebenen Energie zu einer an das Spannungsminderungsmittel angelegten eingegebenen Energie) stark ab, so dass es nicht in der Lage ist, den elektrischen Komponenten ausreichende elektrische Energie zuzuführen, wenn die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels kleiner als ein bestimmter Wert wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die zweite vorbestimmte Restkapazität auf der Basis der Arbeitswirkungsgradcharakteristiken des Spannungsminderungsmittels etabliert, wobei zum Beispiel die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels, bei der der Arbeitswirkungsgrad des Spannungsminderungsmittels nicht stark abfällt, als die zweite vorbestimmte Restkapazität etabliert wird. Somit ist es möglich, soweit wie möglich die Restkapazität des Stromenergiespeichermittels einzuhalten, bei der das Spannungsminderungsmittel einen guten Arbeitswirkungsgrad vorsieht, und auch den elektrischen Komponenten elektrische Energie glattgängig von dem Stromenergiespeichermittel zuzuführen.
Um die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge in Abhängigkeit von der Restkapazität des Stromenergiespeichermittels zu erhöhen, umfasst das Verzögerungsregenerativsteuermittel ein Mittel zum Etablieren einer Menge, um die die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge zu erhöhen ist, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Insbesondere umfasst das Verzögerungsregenerativsteuermittel ein Mittel zum Etablieren der Menge derart, dass die Menge zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird.
Wie oben beschrieben, wird die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge erhöht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird. Daher werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird, Bremskräfte für das Hybridfahrzeug, die durch den regenerativen Betrieb des Elektromotors erzeugt werden, erhöht, um hierdurch die Fahrbarkeit des Hybridfahrzeugs zu verbessern.
Das Verzögerungsregenerativsteuermittel umfasst ein Mittel zur Bestimmung einer angeforderten Antriebskraft für das Hybridfahrzeug in Abhängigkeit von einer Gaspedalbetätigung des Hybridfahrzeugs, ein Mittel zum Bestimmen eines Fahrwiderstands des Hybridfahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, sowie ein Mittel zum Entscheiden, ob das Hybridfahrzeug verzögert oder nicht, auf der Basis der bestimmten angeforderten Antriebskraft und des bestimmten Fahrwiderstands.
Da auf der Basis der angeforderten Antriebskraft für das Hybridfahrzeug in Abhängigkeit von der Gaspedalbetätigung des Hybridfahrzeugs und des Fahrwiderstands des Hybridfahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit entschieden wird, ob das Hybridfahrzeug verzögert oder nicht, kann diese Entscheidung adäquat getroffen werden, und daher arbeitet der Elektromotor mit der geeigneten Zeitgebung, um elektrische Energie zu regenerieren. Grundlegend kann bestimmt werden, dass das Hybridfahrzeug verzögert, wenn die angeforderte Antriebskraft für das Hybridfahrzeug kleiner ist als der Fahrwiderstand.
Das Steuersystem umfasst ferner ein Mittel zum Erhöhen einer Ausgangsleistung der Maschine, wenn das Verzögerungsregenerativsteuermittel die vom Elektromotor zu regenerierende elektrische Energiemenge erhöht.
Zum Erhöhen der vom Elektromotor zu regenerierenden elektrischen Energiemenge wird daher die Ausgangsleistung der Maschine, zusätzlich zur kinetischen Energie des Hybridfahrzeugs, die auf die Antriebsachse übertragen wird, dem Elektromotor als Energie zum regenerativen Betrieb des Elektromotors zugeführt. Demzufolge wird, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ niedrig ist, eine ausreichende Menge an regenerierter elektrischer Energie beibehalten, um das Stromenergiespeichermittel zu laden.
Das Stromenergiespeichermittel umfasst einen elektrische Doppelschichtkondensator.
Das Stromenergiespeichermittel in der Form eines elektrischen Doppelschichtkondensators kann eine hohe Ausgangsleistung in einer kurzen Zeitdauer entladen, um zu ermöglichen, dass der Elektromotor die Fahrt des Hybridfahrzeugs adäquat unterstützt.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung, und um aufzuzeigen, wie dieselbe in Wirkung gebracht wird, wird nun beispielshalber auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, worin:
1 ist ein Blockdiagramm einer Antriebsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs und eines Steuersystems dafür gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm einer Maschinensteueranordnung des Steuersystems;
3 ist ein Blockdiagramm einer Elektromotorsteueranordnung des Steuersystems;
4 ist ein Blockdiagramm einer Getriebesteueranordnung des Steuersystems;
5 und 6 sind ein Flussdiagramm einer Prozesssequenz des Steuersystems;
7 ist ein Diagramm mit Darstellung einer Datentabelle zur Bestimmung eines Basisverteilungsverhältnisses;
8 ist ein Diagramm mit Darstellung einer Datentabelle zur Bestimmung eines Drosselventilöffnungsbasisbefehls;
9 ist ein Diagramm mit Darstellung einer Datentabelle zur Bestimmung eines Verteilungsverhältnisses;
10 ist ein Diagramm mit Darstellung eines Kennfelds zur Bestimmung einer angeforderten Antriebskraft;
11 ist ein Diagramm mit Darstellung eines Kennfelds zur Bestimmung einer Fahrzustandsgröße;
12 ist ein Diagramm mit Darstellung der Beziehung zwischen der Motorausgangsleistung POWERmot und einer angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower;
13 ist ein Flussdiagramm eines Verzögerungsregenerativsteuerprozesses in der in 6 gezeigten Prozesssequenz;
14 ist ein Diagramm mit Darstellung einer Datentabelle, die im in 13 gezeigten Verzögerungsregenerativsteuerprozess verwendet wird;
15 ist ein Diagramm mit Darstellung von Parametern, die im in 13 gezeigten Verzögerungsregenerativsteuerprozess verwendet werden; und
16 ist ein Flussdiagramm eines Maschinensteuerprozesses zum Steuern/Regeln der in 1 gezeigten Maschine des Hybridfahrzeugs.
1 zeigt in Blockform eine Antriebsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs und eines Steuersystems dafür gemäß der vorliegenden Erfindung. Andere Komponenten des Hybridfahrzeugs, einschließlich Sensoren, Aktuatoren, etc. sind aus der Darstellung in 1 weggelassen.
Wie in 1 gezeigt, hat das Hybridfahrzeug eine Brennkraftmaschine 1, die eine Antriebsachse 2 zum Drehen von Antriebsrädern 5 (nur eines gezeigt) durch einen Getriebemechanismus 4 dreht. Ein Elektromotor, d.h. ein Elektromotor 3, der auch zum Betrieb als Stromgenerator in der Lage ist, ist direkt mit der Antriebsachse 2 drehend verbunden. Der Elektromotor 3 hat eine drehbare Welle (nicht gezeigt), die koaxial mit der Ausgangswelle (nicht gezeigt) der Maschine 1 gekoppelt ist. Zusätzlich zu der Fähigkeit, die Antriebsachse 2 zu drehen, hat der Elektromotor 3 eine regenerative Fähigkeit, um als Stromgenerator zu arbeiten, um durch Drehung der Antriebsachse 2 erzeugte kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Elektromotor 3 ist mit einem Kondensator 14, der als Stromenergiespeichereinheit dient, durch eine Leistungstreibereinheit (PDU) 13 des Steuersystems verbunden. Der Elektromotor wird durch die Leistungstreibereinheit 13 gesteuert/geregelt, um die Antriebsachse 2 zu drehen und um in einem Regenerativmodus elektrische Energie zu erzeugen. In dieser Ausführung umfasst der Kondensator 14 einen elektrischen Doppelschichtkondensator, der eine große elektrostatische Kapazität hat.
Der Kondensator 14 ist durch einen Umwandler 17 (Gleichstrom/Gleichstromwandler) mit elektrischen Komponenten (nicht gezeigt) verbunden, enthaltend Maschinensteueraktuatoren, einen Radioempfänger, Scheinwerfer, etc. an dem Hybridfahrzeug, die mit einer Spannung (zum Beispiel 12 V) arbeiten, die niedriger ist als die Ausgangsspannung (zum Beispiel 180 V) des Kondensators 14, und auch mit einer Batterie 18, die als Hauptstromversorgung für die elektrischen Komponenten an dem Hybridfahrzeug angebracht ist. Der Umwandler 17 fungiert grundliegend als Spannungsminderungsmittel zum Absenken der Ausgangsspannung des Kondensators 14 und zum Anlegen der abgesenkten Spannung an die Batterie 18 und die elektrischen Komponenten. Der Umwandler 17 fungiert auch als Spannungserhöhungsmittel zum Erhöhen der Ausgangsspannung der Batterie 18 und Anlegen der erhöhten Spannung an den Kondensator 14, wenn die Restkapazität des Kondensators 14 reduziert ist.
Das Steuersystem hat auch eine Maschinensteuereinheit (ENG/ECU) 11 zum Steuern/Regeln der Maschine 1, eine Elektromotorsteuereinheit (MOT/ECU) 12 zum Steuern/Regeln des Elektromotors 3, eine Managementsteuereinheit (MG/ECU) 15 zur Ausführung der Ausgangsleistungsverteilung in der Maschine 1 und des Elektromotors 3 in Abhängigkeit von der Restkapazität des Kondensators 14, etc., sowie eine Getriebesteuereinheit (TM/ECU) 16 zum Steuern/Regeln des Getriebemechanismus 4. Diese ECUs 11 – 16 sind miteinander durch einen Datenbus 21 verbunden, zum Austausch von erfassten Daten, Flagdaten und anderen Daten durch den Datenbus 21.
2 zeigt die Maschine 1, die ENG/CHU 11 und Hilfsvorrichtungen davon. Ein Drosselventil 103 ist an einem mit der Maschine 1 verbundenen Ansaugrohr 102 angebracht, und ein Drosselventilöffnungssensor 104 ist mit dem Drosselventil 103 gekoppelt, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das die Öffnung θth des Drosselventils 103 repräsentiert, und das erzeugte elektrische Signal der ENG/ECU 11 zuzuführen. Ein Drosselaktuator 105 zum elektrischen Steuern/Regeln der Öffnung θth des Drosselventils 103 ist mit dem Drosselventil 103 gekoppelt, das vom drive-by-wire (DBW)-Typ ist. Der Betrieb des Drosselaktuators 105 wird durch die ENG/ECU 11 gesteuert.
Kraftstoffeinspritzventile 106 sind in dem Ansaugrohr 102 an jeweiligen Positionen stromab des Drosselventils 103 und ein wenig stromauf jeweiliger Einlassventile (nicht gezeigt) angebracht, die jeweils in den Zylindern der Maschine 1 angeordnet sind. Die Kraftstoffeinspritzventile 106 sind durch einen Druckregler (nicht gezeigt) mit einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) verbunden. Die Kraftstoffeinspritzventile 106 sind mit der ENG/ECU 11 elektrisch verbunden, die den Kraftstoffeinspritzventilen 106 Befehlssignale zuführt, um die Öffnungs- und Schließzeiten der Kraftstoffeinspritzventile 106 zu steuern. Die in jeden der Zylinder der Maschine 1 eingespritzte Kraftstoffmenge wird durch die Öffnungszeit des entsprechenden Kraftstoffeinspritzventils 106 gesteuert.
Ein Ansaugdrucksensor 108 zum Erfassen eines Ansaugdrucks PBA in dem Ansaugrohr 102 (insbesondere der Absolutdruck der Ansaugluft in dem Ansaugrohr 102) ist mit dem Ansaugrohr 102 durch ein Rohr 107 unmittelbar stromab des Drosselventils 103 verbunden. Der Ansaugdrucksensor 108 erzeugt ein elektrisches Signal, das den Absolutdruck PBA des Ansaugrohr 102 repräsentiert, und führt das erzeugte Signal der ENG/ECU 11 zu.
Ein Ansaugtemperatursensor 103 zum Erfassen einer Ansauglufttemperatur TA in dem Ansaugrohr 102 ist an dem Ansaugrohr 102 stromab des Ansaugdrucksensors 102 angebracht. Der Ansaugtemperatursensor 109 erzeugt ein elektrisches Signal, das die Ansauglufttemperatur TA repräsentiert, und führt das erzeugte Signal der ENG/ECU 11 zu.
Ein Motorkühlmitteltemperatursensor 110 zum Erfassen einer Kühlmitteltemperatur TW der Maschine 1 ist an dem Zylinderblock der Maschine 1 angebracht. Der Motorkühlmitteltemperatursensor 110, der einen Thermistor oder dergleichen aufweisen kann, erzeugt ein elektrisches Signal, das eine Maschinenkühlmitteltemperatur TW repräsentiert, und führt das erzeugte Signal der ENG/ECU 11 zu.
Ein Maschinendrehzahlsensor 111 zum Erfassen einer Drehzahl NE der Maschine 1 ist nahe einer Nockenwelle oder Kurbelwelle (Ausgangswelle) der Maschine 1 angebracht. Der Maschinendrehzahlsensor 111 erzeugt einen Signalimpuls bei einem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel (nachfolgend als „OT-Signalimpuls" bezeichnet), jedes Mal, wenn die Kurbelwelle der Maschine 1 eine 180°-Drehung macht, und führt den OT-Signalimpuls als ein erfasstes Signal, das die Drehzahl NE der Maschine 1 repräsentiert, der ENG/ECU 11 zu.
Ein Sensor 112 zum Erfassen eines Drehwinkels der Kurbelwelle der Maschine 1 ist an der Brennkraftmaschine 1 angebracht. Der Sensor 112 erzeugt einen Impuls jedes Mal dann, wenn sich die Kurbelwelle um einen vorbestimmten Winkel dreht. Ein von dem Sensor 112 erzeugtes Impulssignal wird als Signal, das einen Drehwinkel der Kurbelwelle der Maschine 1 repräsentiert, der ENG/ECU 11 zugeführt, die einen Maschinenzylinder identifiziert, in den Kraftstoff eingespritzt werden soll oder in dem der eingespritzte Kraftstoff gezündet werden soll, auf der Basis des zugeführten Impulssignals.
Die Maschine 1 hat Zündkerzen 113, die an den jeweiligen Zylindern angeordnet sind, um den Kraftstoff in den Zylindern zu zünden. Die Zündkerzen 113 sind mit der ENG/ECU 11 elektrisch verbunden, die den Zündzeitpunkt der Zündkerzen 113 steuern.
Ein katalytischer Drei-Wege-Wandler 115 zum Reinigen toxischer Komponenten, einschließlich KW, CO, Nox, etc., von Abgasen, die von der Maschine 1 abgegeben werden, ist in einem Auspuffrohr 114 angebracht, das mit der Maschine 1 verbunden ist. Ein Luft-Kraftstoffverhältnissensor 117 zum Erfassen eines Luft-Kraftstoffverhältnisses LAF eines in der Maschine 1 verbrannten Luft-Kraftstoffgemischs ist an dem Auspuffrohr 114 stromauf des katalytischen Drei-Wege-Wandlers 115 angebracht. Der Luft-Kraftstoffverhältnissensor 117 erzeugt ein elektrisches Signal, das im Wesentlichen proportional zu der Sauerstoffkonzentration in den Abgasen ist, und führt das erzeugte Signal als Erfassungssignal, das ein Luft-Kraftstoffverhältnis LAF eines Luft-Kraftstoffgemischs repräsentiert, der ENG/ECU 11 zu. Der Luft-Kraftstoffverhältnissensor 117 kann das Luft-Kraftstoffverhältnis LAF des in der Maschine 1 verbrannten Luft-Kraftstoffgemischs über einen weiten Bereich von Luft-Kraftstoffverhältnissen erfassen, die von einem theoretischen Luft-Kraftstoffverhältnis zu mageren und fetten Werten reichen.
Ein Katalysatortemperatursensor 118 ist an dem katalytischen Drei-Wege-Wandler 115 angebracht, um dessen Temperatur TCAT zu erfassen. Der Katalysatortemperatursensor 118 führt der ENG/ECU 11 ein elektrisches Signal zu, das die erfasste Temperatur TCAT repräsentiert. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 119 zum Erfassen der Geschwindigkeit Vcar des Hybridfahrzeugs und ein Acceleratoröffnungssensor 120 zum Erfassen des Niederdrückens θap (nachfolgend als „Acceleratoröffnung θap" bezeichnet) des Gaspedals sind mit der ENG/ECU 11 elektrisch verbunden. Elektrische Signale, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 119 und dem Acceleratoröffnungssensor 120 erzeugt werden, werden der ENG/ECU 11 zugeführt.
Die ENG/ECU 11 umfasst eine Eingabeschaltung zur Wellenformung von Eingangssignalen (erfassten Signalen) von den obigen verschiedenen Sensoren, zum Korrigieren von deren Spannungspegeln auf vorbestimmte Pegel und zum Umwandeln analoger Signale in digitale Signale, eine zentrale Prozessoreinheit (nachfolgend als „CPU" bezeichnet), einen Speicher zum Speichern verschiedener Prozessprogramme, die von der CPU auszuführen sind, und verschiedene Prozessergebnisse, sowie eine Ausgabeschaltung zum Zuführen von Treibersignalen zu den Kraftstoffeinspritzventilen 106, den Zündkerzen 113 und dem Drosselaktuator 105. Die anderen ECUs 12 – 16 sind strukturell der ENG/ECU 11 ähnlich.
3 zeigt eine Verbindungsanordnung des Elektromotors 3, der PDU 13, des Kondensators 14, der MOT/ECU 12 und der MG/ECU 15.
Wie in 3 gezeigt, ist dem Elektromotor 3 ein Elektromotordrehzahlsensor 202 zugeordnet, um eine Drehzahl NM des Elektromotors 3 zu erfassen. Ein von dem Elektromotordrehzahlsensor 202 erzeugtes elektrisches Signal, das die erfasste Drehzahl NM des Elektromotors 3 repräsentiert, wird der MOT/ECU 12 zugeführt. Da die Drehzahl NM des Elektromotors 3 gleich der Drehzahl NE der Maschine 1 ist, kann anstelle des Erfassungssignals von dem Elektromotordrehzahlsensor 202 das erfasste Signal von dem Maschinendrehzahlsensor 111 der MOT/ECU 12 zugeführt werden.
Die PDU 13 und der Elektromotor 3 sind miteinander durch Kabel verbunden, die mit einem Spannungsstromsensor 101 verbunden sind, der eine Spannung und einen Strom erfasst, die dem Elektromotor 3 zugeführt oder davon ausgegeben werden. Ein Temperatursensor 203 zum Erfassen einer Temperatur TD der PDU 13, zum Beispiel einer Temperatur TD eines Schutzwiderstands für den Elektromotor 3 oder eine Temperatur TD eines IGBT-Moduls (eines Schaltkreises) ist an der PDU 13 angebracht.
Erfassungssignale von den Sensoren 201, 203 werden der MOT/ECU 12 zugeführt.
Der Kondensator 14 und die PDU 13 sind miteinander durch Kabel verbunden, die mit einem Spannungs-/Stromsensor 204 verbunden sind, um eine Spannung über dem Kondensator 14 und einen von dem Kondensator 14 ausgegebenen oder diesem zugeführten Strom zu erfassen. Ein von dem Spannungs-/Stromsensor 204 erfasstes Signal wird der MG/ECU 15 zugeführt.
Die MG/ECU 15 in Kombination mit der MOT/ECU 12 fungiert als Verzögerungsregenerativsteuermittel. Die MG/ECU 15 fungiert als Restkapazitätserfassungsmittel und Entlademengenintegrationsmittel.
4 zeigt eine Verbindungsanordnung des Getriebemechanismus 4 und der TM/ECU 16. Dem Getriebemechanismus 4 ist ein Gangstellungssensor 301 zugeordnet, um eine Gangstellung (Untersetzungsverhältnis) GP des Getriebemechanismus 4 zu erfassen. Ein erfasstes Signal von dem Gangstellungssensor 301 wird der TM/ECU 16 zugeführt. In der dargestellten Ausführung umfasst der Getriebemechanismus 4 ein Automatikgetriebe, und ihm ist auch ein Getriebeaktuator 302 zugeordnet, der durch die TM/ECU 16 gesteuert wird, um die Gangstellungen des Getriebemechanismus 4 zu verändern.
Die 5 und 6 zeigen eine Prozesssequenz zur Bestimmung von Ausgangsleistungsverteilungen für den Elektromotor 3 und die Maschine 1 in Bezug auf eine angeforderte Antriebskraft, d.h., wie eine vom Fahrer des Hybridfahrzeugs angeforderte Antriebsleistung auf den Elektromotor 3 und die Maschine 1 zu verteilen ist. Die in den 5 und 6 gezeigte Prozesssequenz wird von der MG/ECU 15 in jedem periodischen Zyklus (zum Beispiel 1 msec.) ausgeführt. Jedoch kann die in den 5 und 6 gezeigte Prozesssequenz auch von der MOT/ECU 12 ausgeführt werden.
In 5 erfasst die MG/ECU 15 eine Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 in SCHRITT1.
Insbesondere integriert (akkumuliert) die MG/ECU 15 einen Ausgabestrom (Entladestrom) von dem Kondensator 14 und einen Eingabestrom (Ladestrom) zu dem Kondensator 14, die von dem Spannungs/Stromsensor 204 erfasst wird, bei jedem periodischen Intervall von einem vollständig geladenen Zustand des Kondensators 14, und berechnet einen integrierten Entladewert CAPAdisch als gesamte Entlademenge sowie einen integrierten Ladewert CAPAchg als gesamte Lademenge. In dieser Ausführung ist der integrierte Entladewert CAPAdisch ein positiver Wert, und ist der integrierte Ladewert CAPAchg ein negativer Wert. Die MG/ECU 15 berechnet dann eine Basisrestkapazität CAPArem des Kondensators 14 aus dem integrierten Entladewert CAPAdisch und dem integrierten Ladewert CAPAchg gemäß der folgenden Gleichung (1): CAPArem = CAPAfull – (CAPAdisch + CAPAchg) (1)wobei CAPAfull die entladbare Menge repräsentiert, wenn der Kondensator 14 vollständig geladen ist.
Die MG/ECU 15 korrigiert die berechnete Restkapazität CAPArem auf der Basis des Innenwiderstands des Kondensators 14, der sich mit der Temperatur, etc. verändert, um hierdurch letztendlich eine Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 zu bestimmen. Die korrigierte Restkapazität CAPAremc wird als Anteil in Bezug auf die entladbare Menge CAPAfull des Kondensators 14 ausgedrückt, wenn er vollständig geladen ist.
Der integrierte Entladewert CAPAdisch und der integrierte Ladewert CAPAchg, die in der Gleichung (1) verwendet werden, werden in einem nicht flüchtigen Speicher wie etwa einem EEPROM oder dergleichen (nicht gezeigt) gespeichert, wenn der Kondensator weder entladen oder geladen ist, sowie dann, wenn das Hybridfahrzeug nicht in Betrieb ist. Der integrierte Entladewert CAPAdisch und der integrierte Ladewert CAPAchg werden auf „0" rückgesetzt, wenn den Kondensator 14 vollständig geladen ist.
Anstelle der Berechnung der Restkapazität des Kondensators 14 unter Verwendung des integrierten Entladewerts CAPAdisch und des integrierten Ladewerts CAPAchg kann eine Offenkreisspannung über dem Kondensator 14, d.h. ein Ausgangsspannung des Kondensators 14, wenn dieser nicht angeschlossen ist, erfasst werden, und die Restkapazität des Kondensators 14 kann aus der erfassten Offenkreisspannung geschätzt werden.
In SCHRITT2 bestimmt die MG/ECU 15 eine von dem Elektromotor 3 zu erzeugende Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14, wenn der Elektromotor 3 die Drehung der Antriebsachse unterstützt und daher das Hybridfahrzeug fährt, insbesondere, den Anteil PRATIO einer Antriebsleistung, die von dem Elektromotor 3 zu erzeugen ist, in einer angeforderten Antriebsleistung POWERcom für das Hybridfahrzeug, die anschließend in SCHRITT5 bestimmt wird, unter Verwendung einer in 7 gezeigten vorbestimmten Datentabelle. Der Anteil der Antriebsleistung des Elektromotors 3 in Bezug auf die angeforderte Antriebsleistung POWERcom für das Hybridfahrzeug wird nachfolgend als „Verteilungsverhältnis" bezeichnet, und das Verteilungsverhältnis PRATIO in Abhängigkeit von der Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 wird nachfolgend als „Basisverteilungsverhältnis PRATIO" bezeichnet.
Die in 7 gezeigte Datentabelle hat die Form einer Grafik, deren horizontale Achse die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 repräsentiert und deren vertikale Achse das Basisverteilungsverhältnis PRATIO repräsentiert. Die Datentabelle enthält Werte des Basisverteilungsverhältnisses PRATIO, die in Bezug auf Werte der Restkapazität CAPAremc etabliert sind, so dass der Kondensator 14 höchst effizient entladen wird, wenn der Elektromotor 3 die Fahrt des Hybridfahrzeugs unterstützt.
In SCHRITT3 sucht die MG/ECU 15 eine in 8 gezeigte vorbestimmte Datentabelle nach einem Basisbefehl θthcom (nachfolgend als „Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom" bezeichnet) für die Drosselventilöffnung θth, die dem Drosselaktuator 105 zu geben ist, in Abhängigkeit von der Acceleratoröffnung θap ab.
In 8 sind Werte der Acceleratoröffnung θap gleich entsprechenden Werten des Drosselventilöffnungsbasisbefehls θthcom (θthcom = θap). Jedoch können sich die Werte der Acceleratoröffnung θap von den entsprechenden Werten des Drosselventilöffnungsbasisbefehls θthcom unterscheiden.
In SCHRITT4 sucht die MG/ECU 15 eine in 9 gezeigte vorbestimmte Datentabelle nach einem Verteilungsverhältnis PRATIOth für die Antriebsleistung des Elektromotors 3 in Abhängigkeit von dem bestimmten Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom ab. Das Verteilungsverhältnis PRATIOth dient zum Korrigieren des Verteilungsverhältnisses der Antriebsleistung des Elektromotors 3 in Bezug auf die angeforderte Antriebsleistung POWERcom für das Hybridfahrzeug durch Multiplizieren mit dem Basisverteilungsverhältnis PRATIO.
In der in 9 gezeigten Datentabelle sind die Werte des Verteilungsverhältnisses PRATIOth derart etabliert, dass die Antriebsleistung (Ausgangsleistung) des Elektromotors 3 erhöht wird, wenn der Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom in der Nähe eines vollständig offenen Drosselventilwerts (zum Beispiel 50 Grad oder höher) ist, d.h. dann, wenn das Hybridfahrzeug eine starke Beschleunigung erfordert.
Während in der dargestellten Ausführung das Verteilungsverhältnis PRATIOth in Abhängigkeit von dem Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom bestimmt wird, kann das Verteilungsverhältnis PRATIOth auch in Abhängigkeit von der Acceleratoröffnung θap bestimmt werden. Alternativ kann das Verteilungsverhältnis PRATIOth in Abhängigkeit von ein oder mehr Parametern, einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Maschinendrehzahl, bestimmt werden.
In SCHRITT5 sucht die MG/ECU 15 ein in 10 gezeigtes Kennfeld nach einer angeforderten Antriebsleistung POWERcom für das Hybridfahrzeug, d.h. eine Antriebsleistung POWERcom, die der Fahrer des Hybridfahrzeugs durch Niederdrücken des Gaspedals anfordert, in Abhängigkeit vom in SCHRITT3 bestimmten Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom und der vom Maschinendrehzahlsensor 111 erfassten gegenwärtigen Maschinendrehzahl NE ab.
Die aus dem in 10 gezeigten Kennfeld bestimmte angeforderte Antriebsleistung POWERcom repräsentiert eine gesamte Hybridfahrzeugantriebsleistung, d.h. die Summe der Antriebsleistung von der Maschine 1 und der Antriebsleistung von dem Elektromotor 3, die in Abhängigkeit von dem Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom und der Maschinendrehzahl NE angefordert wird. Die angeforderte Antriebsleistung POWERcom braucht nicht notwendigerweise gleich einer Antriebsleistung sein, die von der Maschine 1 ausgegeben wird, wenn die Maschine 1 tatsächlich mit einer Drosselventilöffnung θth gleich dem Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom arbeitet (grundlegend ist die angeforderte Antriebsleistung POWERcom größer als die Antriebsleistung, die von der Maschine 1 ausgegeben wird, wenn die Maschine 1 tatsächlich mit der Drosselventilöffnung θth gleich dem Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom arbeitet). Die angeforderte Antriebsleistung POWERcom ist „0", wenn der Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom angenähert „0" ist, d.h. dann, wenn die Acceleratoröffnung θap angenähert „0" ist.
Da in dieser Ausführung der Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom mit der Acceleratoröffnung θap eins-zu-eins entspricht, kann anstelle des Drosselventilöffnungsbasisbefehls θthcom die Acceleratoröffnung θap dazu benutzt werden, um die angeforderte Antriebsleistung POWERcom zu bestimmen.
In SCHRITT6 berechnet die MG/ECU 15 eine Korrekturgröße θthadd zum Korrigieren des Befehls für die Drosselventilöffnung θth um zu ermöglichen, dass die Maschine 1 die angeforderte Antriebsleistung POWERcom erzeugt, aus dem Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom. Die Korrekturgröße θthadd ist eine Korrekturgröße für den Befehl für die Drosselventilöffnung θth, die zu dem Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom zu addieren ist, um die von der Maschine 1 ausgegebene Antriebsleistung der angeforderten Antriebsleistung POWERcom anzugleichen. Insbesondere wird die Korrekturgröße θthadd derart bestimmt, dass dann, wenn die Drosselventilöffnung θth entsprechend einem Befehl (= θthcom + θthadd) gesteuert wird, der durch Addieren der Korrekturgröße θthadd zu dem Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom erzeugt wird, die von der Maschine 1 ausgegebene Antriebsleistung der angeforderten Antriebsleistung POWERcom angeglichen wird.
In SCHRITT7 sucht die MG/ECU 15 ein in 11 gezeigtes Kennfeld nach einer Fahrzustandsgröße VSTATUS des Hybridfahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar und einer Extraausgangsleistung EXPOWER (unten beschrieben) der Maschine 1 aus der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 119 erfassten gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar und der Extraausgangsleistung EXPOWER ab.
Die Extraausgangsleistung EXPOWER der Maschine 1 wird aus der in SCHRITTS bestimmten angeforderten Antriebsleistung POWERcom und einem Fahrwiderstand RUNRST des Hybridfahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar berechnet, die aus einer Datentabelle (nicht gezeigt) aus der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar bestimmt wird, gemäß der vorliegenden Gleichung (2): EXPOWER = POWERcom – RUNRST (2)
Der Fahrwiderstand RUNRST ist gleich einer Antriebsleistung, die erforderlich ist, damit das Hybridfahrzeug die Fahrt mit der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar beibehält.
Die Extraausgangsleistung EXPOWER wird erzeugt durch Subtrahieren des Fahrwiderstands RUNRST, der von der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar abhängig ist, von der angeforderten Antriebsleistung POWERcom. Wenn die Extraausgangleistung EXPOWER positiv größer ist, dann bedeutet dies, dass eine größere Beschleunigung für das Hybridfahrzeug erforderlich ist.
Wenn die Extraausgangsleistung EXPOWER einen negativen Wert hat, insbesondere wenn sie kleiner ist als ein vorbestimmter negativer Wert, dann bedeutet dies, dass für das Hybridfahrzeug eine Verzögerung erforderlich ist. Wenn die Extraausgangsleistung EXPOWER einen Wert nahe „0" hat, dann bedeutet dies, dass ein Cruise-Modus (ein Konstant-Geschwindigkeitsmodus) für das Hybridfahrzeug erforderlich ist.
In dieser Ausführung wird die angeforderte Antriebsleistung POWERcom und der Fahrwiderstand RUNRST jeweils in der Einheit von kW (Kilowatt) ausgedrückt.
Die Fahrzustandsgröße VSTATUS, die aus der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar und der Extraausgangsleistung EXPOWER gemäß dem in 11 gezeigten Kennfeld bestimmt wird, dient zur Bestimmung eines Verteilungsverhältnisses für die Antriebsleistung des Elektromotors 3 in Abhängigkeit von einem Ladezustand des Hybridfahrzeugs, der der Extraausgangsleistung EXPOWER entspricht, und der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar, wenn der Elektromotor 3 die Fahrt des Hybridfahrzeugs unterstützt, und hat einen Wert, der von 0 bis 200 % reicht. Wenn die Fahrzustandsgröße VSTATUS mit dem Basisverteilungsverhältnis PRATIO multipliziert wird, korrigiert sie das Verteilungsverhältnis für die Antriebsleistung des Elektromotors 3 in Bezug auf die angeforderte Antriebsleistung POWERcom für das Hybridfahrzeug in Abhängigkeit von dem Lastzustand des Hybridfahrzeugs.
Da eine stärkere Beschleunigung für das Hybridfahrzeug erforderlich ist, wenn die Extraausgangsleistung POWERcom größer wird, ist das in 11 gezeigte Kennfeld derart etabliert, dass die Fahrzustandsgröße VSTATUS größer wird, wenn die Extraausgangsleistung EXPOWER größer wird. Da eine Beschleunigung, die das Hybridfahrzeug in Bezug auf die Extraausgangsleistung EXPOWER benötigt, kleiner wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar größer ist, ist das in 11 gezeigte Kennfeld derart etabliert, dass die Fahrzustandsgröße VSTATUS kleiner wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar größer wird.
Die Fahrzustandsgröße VSTATUS dient auch zur Entscheidung, ob der Elektromotor 3 die Fahrt des Hybridfahrzeugs unterstützen soll oder nicht. Insbesondere wird die Fahrzustandsgröße VSTATUS auf VSTATUS = 0 gesetzt, wenn die gemäß der Gleichung (2) errechnete Extraausgangsleistung EXPOWER einen negativen Wert hat oder in der Nähe von „0" ist (die angeforderte Antriebsleistung POWERcom ist kleiner als der oder im Wesentlichen gleich dem Fahrwiderstand RUNRST), wie etwa dann, wenn das Gaspedal losgelassen wird (θap = 0). Die Fahrzustandsgröße VSTATUS wird auf VSTATUS > 0 gesetzt, wenn die Extraausgangsleistung EXPOWER positiv größer ist als der Wert nahe „0" (die angeforderte Antriebsleistung POWERcom um einen bestimmten Wert größer ist als der Fahrwiderstand RUNRST).
Wenn daher die Fahrzustandsgröße VSTATUS „0" ist, bedeutet dies, dass der Elektromotor 3 die Fahrt des Hybridfahrzeugs nicht unterstützt (das Hybridfahrzeug soll verzögern oder konstant fahren), und wenn die Fahrzustandsgröße VSTATUS größer ist als „0", soll der Elektromotor 3 die Fahrt des Hybridfahrzeugs unterstützen (das Hybridfahrzeug soll beschleunigen).
In SCHRITT8 entscheidet die MG/ECU 15, ob die Fahrzustandsgröße VstATUS > als „0" ist oder nicht. Wenn VSTATUS > 0, d.h. wenn das Hybridfahrzeug in einem vom Elektromotor 3 zu unterstützenden Fahrzustand ist, dann tritt das Hybridfahrzeug in einen Unterstützungsmodus ein, und die MG/ECU 15 entscheidet in SCHRITT9, ob in dem vorangehenden Steuerzyklus das Hybridfahrzeug in dem Unterstützungsmodus war oder nicht. Insbesondere trifft die MG/ECU 15 diese Entscheidung, indem sie zum Beispiel entscheidet, ob die in SCHRITT7 bestimmte Fahrzustandsgröße VSTATUS in dem vorangehenden Steuerzyklus größer als „0" ist oder nicht. Wenn in SCHRITT9 im vorangehenden Steuerzyklus das Hybridfahrzeug nicht in dem Unterstützungsmodus war, dann initialisiert die MG/ECU 15 einen Parameter DISCHG (nachfolgend als „integrierter Unterstützungsmodusentladewert DISCHG" bezeichnet), der einen Integralwert der aus dem Kondensator 14 durch den Elektromotor 4 im Unterstützungsmodus entladenen elektrischen Energie repräsentiert, in SCHRITT10 auf „0". Dann geht die Steuerung zum in 6 gezeigten SCHRITT11. Wenn im vorangehenden Steuerzyklus in SCHRITT9 das Hybridfahrzeug in dem Unterstützungsmodus war, dann wird der integrierte Unterstützungsmodusentladewert DISCHG auf dem gegenwärtigen Wert gehalten, und die Steuerung geht zum in 6 gezeigten SCHRITT11. Daher wird bei jedem Start des Unterstützungsmodus der integrierte Unterstützungsmodusentladewert DISCHG auf „0" initialisiert.
Wenn in SCHRITT8 VSTATUS ≤ 0, d.h. wenn das Hybridfahrzeug verzögern oder konstant fahren soll, dann tritt das Hybridfahrzeug in einen Regenerativmodus ein, in dem der Elektromotor 3 elektrische Energie regeneriert, und die Steuerung geht von SCHRITT8 zum in 6 gezeigten SCHRITT15.
Der Fahrmodus, während das Hybridfahrzeug verzögert, wird nachfolgend als Verzögerungsregenerativmodus bezeichnet, und der Fahrmodus, während das Hybridfahrzeug konstant fährt, wird nachfolgend als Konstantfahrregenerativmodus bezeichnet.
In SCHRITT11, der ausgeführt wird, wenn das Hybridfahrzeug in einem Fahrzustand ist, der vom Elektromotor 3 zu unterstützen ist (VSTATUS > 0), berechnet die MG/ECU 15 eine angeforderte Ausgangsleistung MOTORpower für den Elektromotor 3 (nachfolgend als „angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower" bezeichnet) aus der in SCHRITT5 bestimmten angeforderten Antriebsleistung POWERcom, dem in SCHRITT2 bestimmten Basisverteilungsverhältnis PRATIO, dem in SCHRITT4 bestimmten Verteilungsverhältnis PRATIOth sowie der in SCHRITT7 bestimmten Fahrzustandsgröße VSTATUS, gemäß der folgenden Gleichung (3): MOTORpower = POWERcom × PRATIO × PRATIOth × VSTATUS (3)
In SCHRITT12 erzeugt die MG/ECU 15 einen Befehl MOTORcom für die Ausgangsleistung (Antriebsleistung) des Elektromotors 3 (nachfolgend als „Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom" bezeichnet), um der angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower mit der Verzögerung einer gegebenen Zeitkonstante zu folgen.
12 zeigt die Beziehung zwischen dem so erzeugten Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom und der angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower. In 12 stellt die durchgehend linierte Kurve die angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower dar, wie sie sich über die Zeit ändert, und die punktlinierte Kurve stellt den Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom dar, wie er sich über die Zeit ändert.
Wie aus 12 ersichtlich, wird der Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom erzeugt, um der angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower mit der Verzögerung einer bestimmten Zeitkonstante zu folgen. Der Grund dafür ist wie folgt: Wenn die Ausgangsleistung des Elektromotors 3 entsprechend der angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower gesteuert würde, dann würde die Ausgangsleistung des Elektromotors 3 und die Ausgangsleistung der Maschine 1 nicht sofort zusammenpassen, wenn die angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower sich ändern würde, weil eine Änderung in der Motorleistung (Antriebsleistung) der Maschine 1 verzögert würde, mit dem Ergebnis, dass die Fahrbarkeit des Hybridfahrzeugs beeinträchtigt würde. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird, in Hinblick auf die Ansprechverzögerung der Ausgangsleistung der Maschine 1, dem Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom die Verzögerung einer bestimmten Zeitkonstante gegeben, im Vergleich zur angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower.
In dieser Ausführung hat jeweils die angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower und der Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom einen positiven Wert, wenn der Elektromotor 3 die Fahrt des Hybridfahrzeugs unterstützen soll, und einen negativen Wert, wenn der Elektromotor 3 elektrische Energie regenerieren soll. Daher dienen die angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower und der Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom, die einen positiven Wert haben, als Befehle für die Antriebsleistung des Elektromotors 3, und die angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower und der Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom, die einen negativen Wert haben, dienen als Befehl für die Menge an elektrischer Energie, die von dem Elektromotor 3 regeneriert wird.
Der so erzeugte Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom wird von der MG/ECU 15 der MOT/ECU 12 zugeführt. Die MOT/ECU 12 steuert/regelt die Ausgangsleistung (Antriebsleistung) des Elektromotors 3 durch die PDU 13 gemäß dem zugeführten Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom.
In SCHRITT13 integriert (akkumuliert) die MG/ECU 15 einen Ausgabestrom (Entladestrom) von dem Kondensator 14, der durch den Spannungs/Stromsensor 204 erfasst wird, bei jedem periodischen Intervall, zur Bestimmung eines integrierten Unterstützungsmodusentladewerts DISCHG, d.h. eines integrierten Werts DISCHG der von dem Kondensator 14 entladenen elektrischen Energie, während der Elektromotor 3 die Fahrt des Hybridfahrzeugs über den Unterstützungsmodus unterstützt, in der gleichen Weise wie zur Bestimmung des integrierten Entladewerts CAPAdisch, der zur Erfassung der Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 benutzt wird.
Wenn der Unterstützungsmodus beendet ist, wird der integrierte Unterstützungsmodusentladewert DISCHG am Ende des Unterstützungsmodus gehalten, bis der Unterstützungsmodus das nächste Mal wieder aufgenommen wird.
In SCHRITT14 berechnet die MG/ECU 15 eine Korrekturgröße (einen Reduktionswert) θthassist zur Korrektur eines Befehls für die Drosselventilöffnung θth in einer Ventilschließrichtung in Abhängigkeit vom in SCHRITT12 bestimmten Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom. Danach geht die Steuerung von SCHRITT11 zu SCHRITT21.
Die Korrekturgröße θthassist dient zur Korrektur eine Befehls für die Drosselventilöffnung θth in einer Ventilschließrichtung, um die Ausgangsleistung der Maschine 1 um eine Ausgangsleistung (Antriebsleistung) zu reduzieren, die von dem Elektromotor 3 entsprechend dem Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom erzeugt werden soll. Insbesondere wird die Korrekturgröße θthassist von der Summe (= θthcom + θthadd) des in SCHRITT3 bestimmten Drosselventilöffnungsbasisbefehls θthcom und der in SCHRITT6 bestimmten Korrekturgröße θthadd subtrahiert, um hierdurch einen Befehl für die Drosselventilöffnung θth zu reduzieren, der schließlich zu dem Drosselaktuator 105 ausgegeben wird. Die Korrekturgröße θthassist wird aus den folgenden Gründen berechnet:
Wenn ein Endbefehl für die Drosselventilöffnung θth als die Summe des in SCHRITT3 bestimmten Drosselventilöffnungsbasisbefehls θthcom und der in SCHRITT6 bestimmten Korrekturgröße θthadd bestimmt wird und die Drosselventilöffnung θth entsprechend dem Endbefehl (= θthcom + θthadd) geregelt wird, wird die angeforderte Antriebsleistung POWERcom allein aus der Ausgangsleistung der Maschine 1 erzeugt. Wenn daher der Elektromotor 3 durch den in SCHRITT10 bestimmten Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom geregelt würde, dann würde die Summe der Ausgangsleistung (Antriebsleistung) der Maschine 1 und der Ausgangsleistung (Antriebsleistung) des Elektromotors 3 die angeforderte Antriebsleistung POWERcom überschreiten, was zu einer größeren Antriebsleistung führt als der vom Fahrer angeforderten Antriebsleistung. Um dieses Problem zu vermeiden, wird die Korrekturgröße θthassist berechnet, um die Ausgangsleistung der Maschine 1 um eine Ausgangsleistung, die von dem Elektromotor 3 erzeugt werden soll, zu reduzieren, und die Summe der Ausgangsleistung des Elektromotors 3 und der Ausgangsleistung der Maschine 1 der angeforderten Antriebsleistung POWERcom anzugleichen.
In SCHRITT15 entscheidet die MG/ECU 15, ob der gegenwärtige Regenerativmodus der Verzögerungsregenerativmodus ist oder nicht, d.h., ob das Hybridfahrzeug verzögern soll oder nicht. Insbesondere trifft die MG/ECU 15 diese Modusentscheidung auf der Basis der Extraausgangsleistung EXPOWER, die zur Bestimmung der Fahrzustandsgröße VSTATUS in SCHRITT7 verwendet wird, d.h., entscheidet, ob EXPOWER < 0 oder nicht (oder noch bevorzugter kleiner als ein gegebener negativer Wert in der Nähe von 0 oder nicht). Alternativ kann die MG/ECU 15 entscheiden, ob eine Änderung DAP in der Acceleratoröffnung θap pro Zeiteinheit kleiner als eine vorbestimmte negative Größe DAPD ist oder nicht. Wenn gemäß dieser Alternative DAP < DAPD, dann bestimmt die MG/ECU 15, dass der gegenwärtige Regenerativmodus der Verzögerungsregenerativmodus ist, und wenn DAP ≥ DAPD, dann bestimmt die MG/ECU 15, dass der gegenwärtige Regenerativmodus der Konstantfahrregenerativmodus ist.
Wenn in SCHRITT15 die Extraausgangsleistung EXPOWER kleiner als 0 ist (oder kleiner als ein gegebener negativer Wert nahe 0), dann bewertet, da die angeforderte Antriebsleistung POWERcom kleiner als der Fahrwiderstand RUNRST ist und das Hybridfahrzeug verzögern soll, die MG/ECU 15 den gegenwärtigen Regenerativmodus als den Verzögerungsregenerativmodus, in dem das Hybridfahrzeug verzögert und der Elektromotor 3 elektrische Energie regeneriert, und führt einen in 13 in SCHRITT16 gezeigten Verzögerungsregenerativsteuerprozess aus.
Nachfolgend wird der in 13 gezeigte Verzögerungsregenerativsteuerprozess gezeigt. Im in 13 gezeigten SCHRITT31 sucht die MG/ECU 15 ein Kennfeld (nicht gezeigt) nach einer Basismenge DECreg (die einen negativen Wert hat und nachfolgend als „Verzögerungsregenerativgröße DECreg") der vom Elektromotor 3 regenerierten elektrischen Energie in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar und der Drehzahl NE der Maschine 1 (= Drehzahl NM des Elektromotors 3) ab. Das Kennfeld ist so eingerichtet, dass der Absolutwert der Verzögerungsregenerativgröße DECreg zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar zunimmt und die Maschinendrehzahl NE zunimmt.
Dann entscheidet die MG/ECU 15 in SCHRITT32, ob die in SCHRITT1 erfasste gegenwärtige Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 kleiner als eine erste vorbestimmte Restkapazität REMC1 ist oder nicht. Wenn CAPAremc ≥ REMC1, dann entscheidet die MG/ECU 15, ob die Restkapazität CAPAremc kleiner als eine zweite vorbestimmte Restkapazität REMC2, die größer ist als die erste vorbestimmte Restkapazität REMC1, oder nicht, und ob der in SCHRITT13 im vorangehenden Unterstützungsmodus bestimmte integrierte Unterstützungsmodusentladewert DISCHG (während das Hybridfahrzeug in dem letzten Unterstützungsmodus vor dem gegenwärtigen Verzögerungsregenerativmodus arbeitet) größer als eine vorbestimmte Entlademenge disch1 ist oder nicht, in SCHRITT33. Wenn CAPAremc < REMC1 oder wenn REMC1 < CAPAremc < REMC2 und DISCHG > disch1, dann sucht die MG/ECU 15 in SCHRITT35 eine in 14 gezeigte Datentabelle nach einem Korrekturkoeffizienten Kregup (nachfolgend als „Regenerationsgrößenerhöhungs-Korrekturkoeffizient Kregup" bezeichnet) ab, um die Menge elektrische Energie, die vom Elektromotor 3 regeneriert wird, in Abhängigkeit von der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar zu erhöhen. Der Regenerationsgrößenerhöhungs-Korrekturkoeffizient Kregup dient dazu, die vom Elektromotor 3 regenerierte Menge an elektrischer Energie zu erhöhen, durch Multiplikation mit der Verzögerungsregenerativgröße DECreg, die eine in SCHRITT31 bestimmte Basismenge an regenerierter elektrischer Energie ist. Die in 14 gezeigte Datentabelle ist derart eingerichtet, dass der Regenerationsgrößenerhöhungs-Korrekturkoeffizient Kregup einen Wert von „1,0" oder größer hat, und zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar zunimmt.
Die Bestimmung der ersten vorbestimmten Restkapazität REMC1 und der zweiten vorbestimmten Restkapazität REMC2 in der dargestellten Ausführung wird nachfolgend anhand von 15 beschrieben. In 15 repräsentiert die durchgehend linierte Kurve L1 einen Lade- und Entladewirkungsgrad des Kondensators 14, die Punkt-und-Strich-linierte Kurve L2 repräsentiert einen Antriebswirkungsgrad des Elektromotors 3, wenn er die Fahrt des Hybridfahrzeugs unterstützt, und die unterbrochen linierte Kurve L3 repräsentiert einen Arbeitswirkungsgrad des Umwandlers 17 als dem Spannungsminderungsmittel. Alle diese Wirkungsgrade sind höher, wenn die Restkapazität CAPAremc größer ist. Jedoch sind die Minderungsraten (Gradienten) des Antriebswirkungsgrads des Elektromotors 3 und des Arbeitswirkungsgrads des Umwandlers 17 größer, wenn die Restkapazität CAPAremc unter bestimmte Werte abfällt. In dieser Ausführung wird die Restkapazität REMC1 (z.B. 25 %), unterhalb der der Antriebswirkungsgrad des Elektromotors 3 stark abfällt, als die erste vorbestimmte Restkapazität verwendet, und die Restkapazität REMC2 (z.B. 70 %), unterhalb der der Arbeitswirkungsgrad des Umwandlers 17 stark abfällt, wird als die zweite vorbestimmte Restkapazität verwendet.
Wenn die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 kleiner wird als die erste vorbestimmte Restkapazität REMC1, fällt der Antriebswirkungsgrad des Elektromotors 3 stark ab, und der Elektromotor 3 ist praktisch nicht in der Lage, die Fahrt des Hybridfahrzeugs zu unterstützen.
Daher kann die erste vorbestimmte Restkapazität REMC1 als eine minimale Restkapazität betrachtet werden, mit der der Elektromotor 3 erregt werden kann.
Wenn sowohl in SCHRITT32 als auch SCHRITT33 „NEIN", setzt die MG/ECU 15 in SCHRITT34 den Regenerationsgrößenerhöhungs-Korrekturkoeffizienten Kregup auf „1,0". Nach SCHRITT34 oder SCHRITT35 multipliziert die MG/ECU 15 die in SCHRITT31 bestimmte Verzögerungsregenerativgröße DECreg mit dem Regenerationsgrößenerhöhungs-Korrekturkoeffizienten Kregup, um eine angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower zu berechnen, die einen negativen Wert hat, gemäß der folgenden Gleichung (4): MOTORpower = DECreg × Kregup (4)
In SCHRITT37 erzeugt die MG/ECU 15 einen Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom, der um eine gegebene Zeitkonstante in Bezug auf die angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower verzögert ist. Nun kommt der in 13 gezeigte Verzögerungsregenerativsteuerprozess zu einem Ende.
Der so erzeugte Motorausgangsleistungbefehl MOTORcom (< 0) wird von der MG/ECU 15 der MOT/ECU 12 zugeführt. Die MOT/ECU 12 steuert/regelt die Ausgangsleistung (die Menge an regenerierter elektrischer Energie) des Elektromotors 3 durch die PDU 13 gemäß dem zugeführten Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom.
Wenn die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 kleiner wird als die erste vorbestimmte Restkapazität REMC1, gemäß dem in 13 gezeigten Verzögerungsregenerativsteuerprozess, wird der Regenerationsgrößenerhöhungs-Korrekturkoeffizient Kregup grundlegend auf einen Wert größer als „1,0" gesetzt, um hierdurch die vom Elektromotor 3 regenerierte Menge an elektrischer Energie zu erhöhen, so dass sie größer wird als die Verzögerungsregenerativmenge DECreg, die eine Basismenge an regenerierter elektrischer Energie in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar und der Drehzahl NE der Maschine (= Drehzahl NM des Elektromotors 3) ist. Auf diese Weise kann die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 schnell auf einen Wert gleich oder größer als der ersten vorbestimmten Restkapazität REMC1 zurückgebracht werden, bei der der Elektromotor 3 einen guten Antriebswirkungsgrad hat. Im Ergebnis kann, wenn das Hybridfahrzeug vom Elektromotor 3 unterstützt werden muss, elektrische Energie effizient vom Kondensator 14 dem Elektromotor 3 zugeführt werden, um den Elektromotor 3 in die Lage zu versetzen, die Fahrt des Hybridfahrzeugs glattgängig zu unterstützen. Ferner wird verhindert, dass die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 zu stark abnimmt, und daher wird verhindert, dass der Kondensator 14 übermäßig altert.
Selbst wenn die Restkapazität CAPCremc des Kondensators 14 kleiner als die erste vorbestimmte Restkapazität REMC1 ist, wenn die Restkapazität CAPAremc einen mittleren Wert hat, der kleiner ist als die zweite vorbestimmte Restkapazität REMC2, und auch wenn der im letzten Unterstützungsmodus bestimmte integrierte Unterstützungsmodusentladewert DISCHG größer als die vorbestimmte Entlademenge disch1 ist, wird der Regenerationsgrößenerhöhungs-Korrekturkoeffizient Kregup grundlegend auf einen Wert größer als „1,0" gesetzt, um hierdurch die vom Elektromotor 3 regenerierte Menge an elektrischer Energie zu erhöhen, so dass sie größer ist als die Verzögerungsregenerativgröße DECreg. Daher wird in Situationen, wo die Möglichkeit der Unterstützung des Hybridfahrzeugs mit dem Elektromotor 3, der eine große hierdurch erzeugte Antriebsleistung erfordert, hoch ist, wenn die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 einen mittleren Wert hat, der größer ist als die erste vorbestimmte Restkapazität REMC1, die vom Elektromotor 3 regenerierte elektrische Energiemenge erhöht, wenn das Hybridfahrzeug verzögert. In diesen Situationen kann die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 auf einem Restkapazitätpegel gehalten werden, der ausreichend größer ist als die erste vorbestimmte Restkapazität REMC1. Demzufolge kann in Situationen, wo das Hybridfahrzeug durch den Elektromotor 3 unterstützt werden soll, der eine große hierdurch erzeugte Antriebsleistung erfordert, das Hybridfahrzeug durch den Elektromotor 3 glattgängig unterstützt werden.
Insofern die zweite vorbestimmte Restkapazität REMC2 unter Berücksichtigung des Arbeitswirkungsgrads des Umwandlers 17 als dem Spannungsminderungsmittel eingestellt wird, kann die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 auf einen Wert gleich oder größer als der zweiten vorbestimmten Restkapazität REMC2 zurückgebracht werden, bei der der Umwandler 17 als das Spannungsminderungsmittel einen guten Arbeitswirkungsgrad hat. Infolgedessen kann der Kondensator 14 effizient und glattgängig den elektrischen Niederspannungskomponenten, einschließlich der Batterie 18, elektrische Energie zuführen.
Selbst wenn die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 kleiner ist als die zweite vorbestimmte Restkapazität REMC2, wenn der integrierte Unterstützungsmodusentladewert DISCHG in dem letzten Unterstützungsmodus gleich oder kleiner als die vorbestimmte Entlademenge disch1 ist, wird die vom Elektromotor 3 regenerierte Menge an elektrischer Energie nicht erhöht. Da jedoch die Möglichkeit der Unterstützung des Hybridfahrzeugs mit dem Elektromotor 3, der eine große hierdurch erzeugte Antriebsleistung erfordert, in dieser Situation niedrig ist, kann der Kondensator 14 durch den Betrieb des Elektromotors 3 zum Erzeugen der Verzögerungsregenerativgröße DECreg und den regenerativen Betrieb des Elektromotors 3 in dem Konstantfahrregenerativmodus geladen werden, um hierdurch die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 zu erhöhen.
Die Verzögerungsregenerativgröße DECreg, die eine vom Elektromotor 3 regenerierte elektrische Basisenergiemenge ist, wenn das Hybridfahrzeug verzögert, wird mit der obigen Tendenz in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar und der Drehzahl NE der Maschine 1 (= der Drehzahl NM des Elektromotors 3) etabliert, unabhängig davon, ob die vom Elektromotor 3 regenerierte elektrische Energiemenge erhöht oder reduziert ist. Zum Erhöhen der vom Elektromotor 3 regenerierten elektrischen Energiemenge in Abhängigkeit von der Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14, wird der Regenerationsmengenerhöhungs-Korrekturkoeffizient Kregup zum Bestimmen einer Zunahme der Menge elektrischer Energie, die vom Elektromotor 3 regeneriert wird, mit der obigen Tendenz (siehe 14) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar etabliert. Infolgedessen können Bremskräfte (ein regeneratives Bremsmoment) für das Hybridfahrzeug, die durch den regenerativen Betrieb des Elektromotors 3 erzeugt werden, für den Fahrzustand des Hybridfahrzeugs optimiert werden. Ferner kann die kinetische Energie, die durch die Antriebsachse 2 auf den Elektromotor 3 durch den regenerativen Betrieb des Elektromotors 3 ausgeübt wird, effizient und ausreichend in elektrische Energie umgewandelt werden, um den Kondensator 14 zu laden. Demzufolge kann der energetische Wirkungsgrad des Hybridfahrzeugs erhöht werden.
Zurück zu 6. In SCHRITT17 etabliert die MG/ECU 15 einen Befehl θtho, der letztendlich dem Drosselaktuator 105 zu geben ist, als einen Befehl für die Drosselöffnung θth in dem Verzögerungsregenerativmodus. Danach geht die Steuerung zu SCHRITT21 weiter. Der Befehl θtho für die Drosselventilöffnung θth wird gemäß einem nicht gezeigten Prozess etabliert, und ist „0", wenn der Regenerationsmengenerhöhungs-Korrekturkoeffizient Kregup „1,0" ist, d.h., wenn die vom Elektromotor 3 regenerierte elektrische Energiemenge nicht erhöht werden braucht. In dieser Ausführung wird der Regenerationsmengenerhöhungs-Korrekturkoeffizient Kregup auf einen Wert größer als „1,0" gesetzt. Wenn die vom Elektromotor 3 regenerierte elektrische Energiemenge erhöht werden soll, wird der Befehl θtho auf einen Wert größer als „0" gesetzt, um die Ausgangsleistung der Maschine 1 zu erhöhen.
So wird zum Erhöhen der vom Elektromotor 3 regenerierten elektrischen Energiemenge die Ausgangsleistung der Maschine 1, zusätzlich zur kinetischen Energie des Hybridfahrzeugs, als Energiequelle dem Elektromotor 3 für dessen Regenerationsbetrieb zugeführt. Selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar relativ niedrig ist, kann daher der Elektromotor 3 zuverlässig betrieben werden, um die hierdurch regenerierte Menge an elektrischer Energie zu erhöhen.
Wenn in SCHRITT15 die Extraausgangsleistung EXPOWER einen Wert nahe „0" hat (die Fahrzustandsgröße VSTATUS ist „0", weil „NEIN" zu SCHRITT8), dann bewertet die MG/ECU 15 in SCHRITT18 den gegenwärtigen Regenerativmodus als Konstantfahrregenerativmodus und setzt die angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower auf eine Ausgangsleistung CRUISpower (die einen negativen Wert hat), um elektrische Energie mit dem Elektromotor 3 zu regenerieren, während das Hybridfahrzeug konstant fährt. Die Ausgangsleistung CRUISpower wird entsprechend einer nicht gezeigten Routine bestimmt, und kann in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vcar, der Drehzahl NE der Maschine oder der Drehzahl NM des Elektromotors 3 sowie der Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 bestimmt werden.
In SCHRITT19 erzeugt die MG/ECU 15 einen Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom, um der angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower mit der Verzögerung einer gegebenen Zeitkonstante zu folgen, wie in SCHRITT12.
Der so erzeugte Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom (< 0) wird von der MG/ECU 15 der MOT/ECU 12 zugeführt. Die MOT/ECU 12 regelt die Ausgangsleistung (die Menge an regenerierter elektrischer Energie) des Elektromotors 3 durch die PDU 13 gemäß dem zugeführten Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom.
In SCHRITT20 berechnet die MG/ECU 15 eine Korrekturgröße (einen Erhöhungswert) θthsub zum Korrigieren eines Befehls für die Drosselventilöffnung θth in einer Ventilöffnungsrichtung in Abhängigkeit von dem Motorausgangsleistungsbefehl MOTORcom. Danach geht die Steuerung von SCHRITT20 zu SCHRITT21.
Die Korrekturgröße θthsub wird aus den Gründen berechnet, die jenen Gründen entgegengesetzt sind, für die der Korrekturterm θthassist berechnet wird, wie oben beschrieben.
Insbesondere hat die angeforderte Motorausgangsleistung MOTORpower, die im Konstantfahrregenerativmodus etabliert wird, einen negativen Wert und repräsentiert eine vom Elektromotor 3 regenerierte Menge an elektrischer Energie. Wenn daher die Ausgangsleistung (die erzeugte elektrische Energie) des Elektromotors 3 entsprechend der angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower gesteuert wird, absorbiert der Elektromotor 3 Antriebsleistung (Energie) entsprechend der regenerierten elektrischen Energiemenge gemäß der angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower, um hierdurch die Antriebsleistung des Hybridfahrzeugs zu senken, d.h., der Elektromotor 3 dient als Last der Maschine 1. Um somit die angeforderte Antriebsleistung POWERcom als die Antriebsleistung des Hybridfahrzeugs in dem Konstantfahrregenerativmodus beizubehalten, ist es erforderlich, die Ausgangsleistung des Elektromotors 3, die durch den regenerativen Betrieb des Elektromotors 3 absorbiert wird, mit der Ausgangsleistung der Maschine 1 aufzubringen. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Korrekturgröße θthsub in Abhängigkeit von der angeforderten Motorausgangsleistung MOTORpower berechnet, um die Ausgangsleistung der Maschine 1 um eine Ausgangsleistung zu erhöhen, die durch den regenerativen Betrieb des Elektromotors 3 in dem Konstantfahrregenerativmodus absorbiert wird.
In SCHRITT21 berechnet die MG/ECU 15 einen Befehl θtho für die Drosselventilöffnung θth, der letztendlich dem Drosselaktuator 105 zu geben ist, aus dem in SCHRITT3 bestimmten Drosselventilöffnungsbasisbefehl θthcom, der in SCHRITT6 bestimmten Korrekturgröße θthadd, der in SCHRITT14 bestimmten Korrekturgröße θthassist sowie der in SCHRITT20 bestimmten Korrekturgröße θthsub, gemäß der folgenden Gleichung (5): θtho = θthcom + θthadd + θthsub – θthassist (5)
In dem Unterstützungsmodus wird die Korrekturgröße θthsub auf „0" gesetzt, und in dem Konstantfahrregenerativmodus wird die Korrekturgröße θthassist auf „0" gesetzt.
In SCHRITT22 entscheidet die MG/ECU 15, ob der Befehl θtho für die Drosselventilöffnung θth gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert θthref ist oder nicht. Wenn θtho < θthref, dann entscheidet die MG/ECU 15 in SCHRITT23, ob der vom Ansaugdrucksensor 108 erfasste gegenwärtige Ansaugdruck PBA gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert PBAref ist oder nicht. Wenn PBA > PBAref, dann wird die in den 5 und 6 gezeigte Prozesssequenz in dem gegenwärtigen Steuerzyklus zu Ende gebracht.
Wenn in SCHRITT22 θtho ≥ θthref oder wenn in SCHRITT 23 PBA ≤ PBAref, dann ändert die MG/ECU 15 in SCHRITT24 das Drehzahluntersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 4 auf ein geringeres Drehzahluntersetzungsverhältnis. Danach wird die in den 5 und 6 gezeigte Prozesssequenz im gegenwärtigen Steuerzyklus zu Ende gebracht.
Wenn die Steuerung zu SCHRITT24 geht, kann die Ausgangsleistung der Maschine 1 nicht über den gegenwärtigen Ausgangsleistungspegel erhöht werden. Hierbei wird das Drehzahluntersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 4 auf ein niedrigeres Untersetzungsverhältnis geändert, um das von der Antriebsachse 2 erzeugte Drehmoment auf einem konstanten Pegel zu halten, d.h., das gleiche Drehmoment wie vor SCHRITT21, um das Hybridfahrzeug fahrbar zu halten. Das Drehzahluntersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 4 wird tatsächlich durch die TM/ECU 16 unter der Steuerung der MG/ECU 15 geändert.
Nachfolgend wird ein Maschinensteuerprozess beschrieben, der von der ENG/ECU 11 ausgeführt wird.
16 zeigt eine gesamte Maschinensteuerprozesssequenz, die von der ENG/ECU 11 in jedem vorbestimmter Steuerzyklen ausgeführt wird, zum Beispiel Steuerzyklen synchron mit OT (dem oberen Totpunkt).
In 16 erfasst die ENG/ECU 11 verschiedene Maschinenbetriebsparameter einschließlich der Maschinendrehzahl NE, des Ansaugdrucks PBA, etc. in SCHRITT131. Dann bestimmt die ENG/ECU 11 in SCHRITT132 einen Maschinenbetriebszustand.
Danach führt die ENG/ECU 11 in Abhängigkeit von dem bestimmten Maschinenbetriebszustand, in SCHRITT133 einen Kraftstoffsteuerprozess zum Steuern/Regeln der in die Maschine 1 einzuspritzenden Kraftstoffmenge und der Zeitgebung der Kraftstoffeinspritzung mit den Kraftstoffeinspritzventilen 106 aus. Dann führt, ebenfalls in Abhängigkeit von dem bestimmten Maschinenbetriebszustand, die ENG/ECU 11 in SCHRITT134 einen Zündzeitsteuerprozess zur Zeitsteuerung der Kraftstoffzündung in der Maschine 1 mit den Zündkerzen 113 aus, und führt dann in SCHRITT135 einen Drosselventilsteuerprozess zum Steuern/Regeln der Drosselventilöffnung θth mit dem Drosselaktuator 105 aus.
Insbesondere steuert/regelt die ENG/ECU 11 eine in die Maschine 1 einzuspritzende Kraftstoffmenge und die Zeit der Kraftstoffeinspritzung und steuert auch die Zeit der Kraftstoffzündung in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl NE, dem Ansaugdruck PBA, etc. in SCHRITT133 und SCHRITT134. In SCHRITT135 steuert die ENG/ECU 11 auch den Betrieb des Drosselaktuators 105, und die Ist-Drosselventilöffnung θth an den Befehl θtho (der im in 6 gezeigten SCHRITT14 oder SCHRITT18 bestimmt ist) für die Drosselventilöffnung θth anzugleichen, der von der MG/ECU 15 der ENG/ECU 11 zugeführt wird.
Während in der dargestellten Ausführung der Kondensator 14 als Stromenergiespeichereinheit verwendet wird, kann die Stromenergiespeichereinheit statt dessen auch eine Batterie (Sekundärzelle) aufweisen.
Wenn die Restkapazität CAPAremc des Kondensators 14 größer als zum Beispiel etwa 95 % ist, in dem in 13 gezeigten Verzögerungsregenerativsteuerprozess, dann kann der Regenerationsgrößenerhöhungs-Korrekturkoeffizient Kregup auf einen Wert kleiner als „1,0" gesetzt werden, um die vom Elektromotor 3 regenerierte elektrische Energiemenge zu reduzieren. Wenn mit dieser Modifikation der Kondensator 14 nahezu vollständig geladen ist, ist es möglich, die vom Elektromotor 3 regenerierte elektrische Energiemenge zu reduzieren, um zu verhindern, dass der Kondensator 14 zu stark geladen wird.
Das Drosselventil 103 vom DBW-Typ kann auch durch ein normales Drosselventil ersetzt werden, das mechanisch mit dem Gaspedal gekoppelt ist. In dieser Modifikation kann die Ansaugluftmenge in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung des Elektromotors durch eine das Drosselventil umgehende Passage und ein in der Passage angeordnetes Steuerventil gesteuert werden. An einer Maschine mit einem Solenoid-betätigten Einlassventil, das elektromagnetisch betrieben werden kann, anstatt durch einen Nockenmechanismus, kann die Ansaugluftmenge in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung des Elektromotors durch Verändern der Ventilöffnungsdauer des Solenoid-betätigten Einlassventils gesteuert/geregelt werden.
Der Getriebemechanismus 4 kann einen stufenlos verstellbaren Getriebemechanismus aufweisen, dessen Drehzahluntersetzungsverhältnis stufenlos verändert werden kann. Mit einem solchen stufenlos verstellbaren Getriebemechanismus kann das Drehzahluntersetzungsverhältnis aus der Drehzahl der Antriebswelle des stufenlos verstellbaren Getriebemechanismus zur Drehzahl von dessen Abtriebswelle bestimmt werden, anstatt durch Erfassen der Gangstellung.
Obwohl eine bestimmte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung gezeigt und im Detail beschrieben worden ist, sollte es sich verstehen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen darin vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Steuersystem zum Steuern/Regeln eines Hybridfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine (1) zum Drehen einer Antriebsachse (2), einem Elektromotor (3) zum Unterstützen der Brennkraftmaschine (1) beim Drehen der Antriebsachse (2) und zum Umwandeln kinetischer Energie der Antriebsachse (2) in elektrische Energie, und einem Stromenergiespeichermittel (14) zum Zuführen elektrischer Energie durch eine Leistungstreibereinheit (13) zu dem Elektromotor (3) und zum Speichern der von dem Elektromotor (3) erzeugten elektrischen Energie, einem Restkapazitätserfassungsmittel (120) für das Stromenergiespeichermittel (14) sowie einem Verzögerungsregenerativsteuermittel (12, 15) zum Etablieren eines durch den Elektromotor (3) zu regenerierenden elektrischen Energiebetrags, wenn das Hybridfahrzeug verzögert, und Bewirken, dass der Elektromotor (3) den etablierten elektrischen Energiebetrag regeneriert; dadurch gekennzeichnet dass: das Verzögerungsregenerativsteuermittel (12, 15) den zu regenerierenden elektrischen Energiebetrag basierend auf einem Basisbetrag (DECreg) und einem Zunahmekorrekturkoeffizienten (Kregup) berechnet, worin der Basisbetrag (DECreg) etabliert wird, um zuzunehmen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vcar) höher wird, wobei der Zunahmekorrekturkoeffizient (Kregup) in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer von dem Restkapazitätserfassungsmittel (120) erfassten Restkapazität (CAPArem) etabliert wird.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisbetrag (DECreg) etabliert wird, um zuzunehmen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird, und um zuzunehmen, wenn die Drehzahl der Maschine oder des Elektromotors höher wird.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsregenerativsteuermittel (12, 15) ferner ein Entlademengenintegrationsmittel (15) umfasst, zum Integrieren einer Entlademenge (DISCHG) des Stromenergiespeichermittels (14) jedes Mal und während der Elektromotor (3) arbeitet, um die Brennkraftmaschine zu unterstützen; wobei der Zunahmekorrekturkoeffizient (Kregup) unwirksam wird, wenn die Restkapazität (CAPArem) größer als eine erste vorbestimmte Restkapazität (REMC1) ist und eine Entlademenge (DISCHG) bei der letzten Unterstützung der Brennkraftmaschine (1) unterhalb einer vorbestimmten Entlademenge (disch1) liegt; worin die erste vorbestimmte Restkapazität (REMC1) auf der Basis der Antriebswirkungsgradcharakteristiken des Elektromotors (3) in Bezug auf die Restkapazität (CAPArem) etabliert wird, wenn der Elektromotor (3) arbeitet, um die Brennkraftmaschine (1) zu unterstützen.
Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: ein Spannungsminderungsmittel (17) zum Umwandeln einer Ausgabespannnung des Stromenergiespeichermittels (14) in eine geringere Spannung; wobei das Stromenergiespeichermittel (14) durch das Spannungsminderungsmittel (17) mit elektrischen Komponenten (18) an dem Hybridfahrzeug verbunden ist, um den elektrischen Komponenten (18) elektrische Energie zuzuführen.
Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsregenerativsteuermittel (12, 15) den Zunahmekorrekturkoeffizienten (Kregup) in Abhängigkeit von einer ersten vorbestimmten Restkapazität (REMC1) und einer zweiten vorbestimmten Kapazität (REMC2) etabliert; worin die erste vorbestimmte Restkapazität (REMC1) auf der Basis der Antriebswirkungsgradscharakteristiken des Elektromotors (3) in Bezug auf die Restkapazität (CAPArem) etabliert wird, wenn der Elektromotor (3) arbeitet, um die Brennkraftmaschine (1) zu unterstützen; wobei die zweite vorbestimmte Restkapazität (REMC2) auf der Basis der Betriebswirkungsgradcharakteristiken des Spannungsminderungsmittels (7) etabliert wird.
Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsregenerativsteuermittel (12, 15) ferner ein Entlademengenintegrationsmittel (15) umfasst, zum Integrieren einer Entlademenge (DISCHG) des Stromenergiespeichermittels (14) jedes Mal und während der Elektromotor (3) arbeitet, um die Brennkraftmaschine (1) zu unterstützen; wobei das Verzögerungsregenerativsteuermittel (12, 15) den Zunahmekorrekturkoeffizienten (Kregup) zum Erhöhen des von dem Elektromotor (3) zu regenerierenden elektrischen Energiebetrags etabliert, wenn die Restkapazität (CAPArem) kleiner als eine zweite vorbestimmte Restkapazität (REMC1) ist und über einer ersten vorbestimmten Restkapazität (REMC2) liegt, und wenn ein Integralwert der Entlademenge (DISCHG) durch das Entlademengenintegrationsmittel (15), während der Elektromotor (3) in einem letzten Unterstützungsmodus der Brennkraftmaschine (1) gearbeitet hat, größer als ein vorbestimmter Wert (disch1) ist.
Steuersystem nach Anspruch 1, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsregenerativsteuermittel (12, 15) ferner umfasst: ein Mittel (15) zum Bestimmen einer angeforderten Antriebsleistung (POWERcom) für das Hybridfahrzeug in Abhängigkeit von einem Erfassungssignal eines Gaspedalsensors (12) des Hybridfahrzeugs; ein Mittel (15) zum Bestimmen eines Fahrwiderstands (POWERcom) des Hybridfahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vcar); und ein Mittel (15) zum Entscheiden, ob das Hybridfahrzeug verzögert oder nicht, auf der Basis der bestimmten angeforderten Antriebsleistung (POWERcom) und des bestimmten Fahrwiderstands (POWERcom).
Steuersystem nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Maschinensteuermittel (11) zum Erhöhen einer Ausgangsleistung der Maschine (1) zum Antrieb des Elektromotors zum Erzeugen elektrischer Energie, wenn das Verzögerungsregenerativsteuermittel (12, 15) den Zunahmekorrekturkoeffizienten (Kregup) etabliert, damit die regenerierte elektrische Energie zunimmt.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromenergiespeichermittel einen elektrischen Doppelschichtkondensator aufweist.