DE102011104927B4

DE102011104927B4 - Elektrizitätserzeugungs-Steuervorrichtung für Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011104927B4
Application number: DE102011104927.8A
Authority: DE
Inventors: Kensuke Hayashi; Satoshi Wachi; Nozomu Kamioka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2031-06-22
Also published as: JP2012120335A; JP5185993B2; US20120143418A1; DE102011104927A1; US8412399B2

Abstract

Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung, umfassend: – einen Motor als eine Kraftquelle eines Fahrzeugs; – ein stufenloses Getriebe, das die Getriebeübersetzung stufenlos ändert und die Leistung des Motors an die Antriebsräder des Fahrzeugs überträgt; – einen Elektrizitätsgenerator, der einer Antriebswelle des Motors folgend rotiert und eine Elektrizitätserzeugungsmenge variabel steuern kann; – eine Elektrizitätsspeichervorrichtung, welche durch den Elektrizitätsgenerator geladen wird und die geladene Energie an elektrische Lasten des Fahrzeugs liefert; – eine Motordrehzahl-Detektionseinheit, welche eine Drehzahl des Motors detektiert; – eine Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit, welche einen Antriebsdrehmomentwert des Motors steuert; – eine Elektrizitätsgeneratordrehzahl-Detektionseinheit, welche eine Drehzahl des Elektrizitätsgenerators detektiert; – eine Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit, welche einen Antriebsdrehmomentwert des Elektrizitätsgenerators steuert; – eine Kraftstoffverbrauchsmengen-Berechnungseinheit, welche eine Kraftstoffverbrauchsmenge aus Werten der Motordrehzahl und des Motorantriebsdrehmoments berechnet; – eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Berechnungseinheit, die eine Elektrizitätserzeugungsmenge des Elektrizitätsgenerators aus Werten der Elektrizitätsgeneratordrehzahl und des Elektrizitätserzeugungsdrehmoments berechnet; – eine Getriebeübersetzungs-Änderungseinheit, die zum Zeitpunkt einer virtuellen Änderung einer Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes um einen kleinen Betrag, ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment und eine virtuelle Motordrehzahl berechnet, um eine aktuelle Geschwindigkeit und eine aktuelle Antriebskraft des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, eine virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz aus einer virtuellen Kraftstoffverbrauchsmenge und einer virtuellen Elektrizitätserzeugungsmenge berechnet, wobei die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge aus dem virtuellen Motorantriebsdrehmoment und der virtuellen Motordrehzahl durch die Kraftstoffverbrauchsmengen-Berechnungseinheit berechnet ist, und wobei die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus der virtuellen Motordrehzahl und dem Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment durch die Elektrizitätserzeugungsmengen-Berechnungseinheit berechnet ist, ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug, das einen Elektrizitätsgenerator und ein stufenloses Getriebe beinhaltet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Jüngst ist ein Elektrizitätserzeugungs-Steuersystem entwickelt worden, dessen Elektrizitätserzeugungsmenge eines Elektrizitätsgenerators, der einer Ausgabewelle eines Motors folgend rotiert, variabel ist, um eine Elektrizitätserzeugung effizient durchzuführen. Im Allgemeinen erhöht das Elektrizitätserzeugungs-Steuersystem eine Elektrizitätserzeugungsmenge während des Abbremsens des Fahrzeugs, um die kinetische Energie des Fahrzeugs als Energie wiederzugewinnen. Jedoch wird in einem Fall, bei dem beim Fahren der Strom nicht ausreicht, der Elektrizitätsgenerator durch einen Motor angetrieben, um Elektrizität für die unzureichende Leistung zu erzeugen.
Es ist eine Technologie vorgeschlagen worden, welche die Elektrizitätserzeugung durch einen Motor in einem Fall nicht gestattet, bei dem die aus einem Motorantriebsdrehmoment und einer Motordrehzahl erhaltene Energieeffizienz nicht einer notwendigen Motoreffizienz genügt, während das Fahrzeug fährt, und Elektrizitätserzeugung durch den Motor in einem Fall gestattet, bei dem Motoreffizienz höher als die notwendige Motoreffizienz ist, wodurch es möglich ist, Elektrizität effizient zu erzeugen (siehe JP 2010-125 877 A ).
In einer Vorrichtung des Stands der Technik, wie in JP 2010-125 877 A offenbart, ist in einem Fall, bei dem die aus dem Motorantriebsdrehmoment und der Motordrehzahl erhaltene Energieeffizienz exzellent ist, die Elektrizitätserzeugung durch den Motorantrieb während der Fahrt gestattet. Jedoch erwähnt sie nicht eine Technologie, um die Motordrehzahl zum Zwecke des Verbesserns der Elektrizitätserzeugungseffizienz zu einer Zeit des Erzeugens von Elektrizität durch den Motorantrieb während der Fahrt zu verändern.
Daher kann es bei der Vorrichtung des in JP 2010-125 877 A offenbarten Stands der Technik, wenn die Elektrizitätserzeugung durch den Motorantrieb beim Fahren durchgeführt wird, unmöglich sein, die Elektrizitätserzeugung so zu steuern, dass sie in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem die Motoreffizienz am besten wird. Zusätzlich, da die Charakteristika eines Elektrizitätsgenerators nicht berücksichtigt werden, wird die Elektrizitätserzeugung oft in einem Zustand durchgeführt, wenn die Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge, die einhergehend mit der Elektrizitätserzeugung ansteigt, und der Elektrizitätserzeugungsmenge nicht optimal ist.
Die oben beschriebenen Probleme des Stands der Technik, wie in JP 2010-125 877 A offenbart, werden detailliert unter Verwendung von Kennfeldern, welche eine Motoreffizienz und eine Elektrizitätserzeugungseffizienz illustrieren, wie in den 16A und 16B gezeigt, beschrieben. 16A unten zeigt ein Kennfeld, das eine Energieeffizienz in Bezug auf eine Motordrehzahl und ein Motorantriebsdrehmoment illustriert. 16B oben zeigt ein Kennfeld, das eine Elektrizitätserzeugungseffizienz (definiert als ein durch Dividieren der Elektrizitätserzeugungsmenge durch die Kraftstoffverbrauchsmenge erhaltener Wert) in Bezug auf eine Motordrehzahl und ein Elektrizitätserzeugungs-Antriebsdrehmoment.
In 16A ist als Zustand 1 eine Energieeffizienz in einem Fall gezeigt, wenn das Fahrzeug in einem normalen Zustand fährt (konstante Last und konstante Geschwindigkeit), ohne Elektrizitätserzeugung durchzuführen. Als Nächstes wird eine Energieeffizienz in einem Fall, bei dem ein Motorantriebsdrehmoment hinzugefügt wird und sie sich dadurch einem Zustand 2 in 16A nähert, berechnet. In einem Fall, bei dem die Motoreffizienz, welche durch die Berechnung erhalten wird, oberhalb eines Schwellenwerts der Zielmotoreffizienz liegt, wird die Elektrizitätserzeugung gestattet und ein Steuerpunkt wird zu einem Zustand 2 überführt, um die Elektrizitätserzeugung durchzuführen. Jedoch wird in einem gegenteiligen Fall die Elektrizitätserzeugung nicht gestattet. Zusätzlich illustriert in 16A eine gepunktete Kurve einen Motorbetriebsbereich und der Betrieb wird nicht jenseits des Bereiches durchgeführt. Jedoch mag es bei der oben beschriebenen Steuerung, da die Motordrehzahl nicht verändert wird, unmöglich sein, Elektrizität an einem Punkt zu erzeugen, an dem die Energieeffizienz am besten wird. Zusätzlich, in einem in 16B gezeigten Energieerzeugungseffizienzkennfeld, nachdem es von einem Zustand 1' zu einem Zustand 2' übergegangen ist und die Elektrizitätserzeugung im Zustand 2' durchgeführt wird, aber der Zustand 2' nicht ein Zustand ist, bei dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird. Da der Zustand, in dem die Motoreffizienz am besten wird und der Zustand, in dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird, sich voneinander unterscheiden, wird es bevorzugt, die Charakteristika des Elektrizitätsgenerators für die beste Elektrizitätserzeugungseffizienz zu berücksichtigen.
Da ein Übersetzungsgetriebeverhältnis nicht zum Zeitpunkt der Elektrizitätsgenerator von Elektrizität gesteuert wird und der Elektrizitätserzeugungszustand nur durch die Motoreffizienz bestimmt ist, ohne die Charakteristika des Elektrizitätsgenerators zu berücksichtigen, wie oben beschrieben, kann es bei der in JP 2010-125 877 A offenbarten Vorrichtung des Stands der Technik, unmöglich sein, Elektrizität beim Zustand zu erzeugen, bei dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird.
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DE 10 2008 027 557 A1 beschreibt ein Steuergerät für die Erzeugung von elektrischer Energie in einem Motorfahrzeug. Das Steuergerät prädiziert zukünftige Arbeitspunkte des Verbrennungsmotors basierend auf Fahrbahninformationen und weiteren Informationen des Navigationssystems und steuert die Wechselstrommaschine so, dass die Batterie möglichst kraftstoffeffizient geladen wird. In 3B dieser Druckschrift ist der Zusammenhang zwischen Drehmoment, Drehgeschwindigkeit und dem Wirkungsgrad der Wechselstrommaschine erläutert.
US 5 703 410 A beschreibt eine Steuerung eines Motor-Generators in einem Fahrzeug. Dabei wird der Erregerstrom des Generators geeignet geregelt, um eine gewünschte Ausgangsleistung zu erhalten und den Einfluss durch Schwankungen und Variation der Drehzahl des Verbrennungsmotors zu unterdrücken und die Energieerzeugungseffizienz zu steigern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und eine Aufgabe der Erfindung ist es, Elektrizität in einem Zustand zu erzeugen, wenn eine Relation zwischen einer Kraftstoffmenge, die mit einer Elektrizitätserzeugung einhergehend ansteigt, und einer Elektrizitätserzeugungsmenge am besten wird, indem ein Motorantriebsdrehmoment, eine Elektrizitätserzeugungsdrehmoment und ein stufenloses Getriebe in einem Fall gesteuert werden, wenn die Elektrizitätserzeugung durch den Motorantrieb beim Fahren durchgeführt wird.
Zusätzlich ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen negativen Effekt auf die Fahrbarkeit zu unterdrücken, wie etwa eine rasche Änderung bei der Motordrehzahl oder dergleichen, welche durch die rasche Änderung bei einem Steuerzustand verursacht wird, indem graduell der Zustand angenähert wird, bei dem die Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge, die einhergehend mit der Elektrizitätserzeugung ansteigt, und der Elektrizitätserzeugungsmenge.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst wie in den Ansprüchen 1 und 2 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung kann die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz zum Zeitpunkt des virtuellen Änderns eines Übersetzungsgetriebeverhältnisses des stufenlosen Getriebes, des Elektrizitätserzeugungsdrehmoments und/oder des Motorantriebsdrehmoments um einem kleinen Betrag gegenüber dem derzeitigen Zustand berechnet und der kleine Betragsänderungsprozess in einem Fall wiederholt durchgeführt werden, wenn die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz überlegen ist, so dass es möglich ist, sich graduell einem Steuerzustand anzunähern, in dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird. Zusätzlich kann die Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes, das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und/oder das Motorantriebsdrehmoment graduell verändert werden, so dass es möglich ist, ein unkomfortables Gefühl zu unterdrücken, wie etwa eine rasche Änderung bei der Motordrehzahl, welche durch die rasche Änderung im Steuerzustand verursacht wird.
Gemäß der Erfindung kann die Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes, das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und/oder das Motorantriebsdrehmoment tatsächlich um einem kleinen Betrag geändert, und die Elektrizitätserzeugungseffizienz aus der Kraftstoffverbrauchsmenge und der Elektrizitätserzeugungsmenge, die detektiert werden, berechnet werden, und ein Prozess des Rückführens der Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes, des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und/oder des Energieantriebsdrehmoments zu einem Zustand vor Änderung um einen kleinen Betrag wiederholt in einem Fall durchgeführt werden, wenn die kalkulierte Elektrizitätserzeugungseffizienz der vor Änderung der Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes, des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und/oder des Motorantriebsdrehmoments um einen kleinen Betrag berechneten Elektrizitätserzeugungseffizienz unterlegen ist. Daher ist es möglich, graduell einen Steuerzustand zu erreichen, an dem die Elektrizitätseffizienz am besten wird. Zusätzlich ist es gemäß einer Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung des zweiten Aspekts der Erfindung, wenn sie mit der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung des ersten Aspekts verglichen wird, da die Kraftstoffeinspritzmenge und die Elektrizitätserzeugungsmenge ohne Bezugnahme auf eine Tabelle berechnet werden können, nicht notwendig, einen komplizierten Prozess durchzuführen. Zusätzlich, da die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge und tatsächliche Elektrizitätserzeugungsmenge detektiert werden und dann die Steuerung durchgeführt wird, ist sie nicht durch einen Fehlereffekt beeinträchtigt, der durch Umgebungsfaktoren wie etwa Produktionstoleranz, eine zeitweilige Veränderung oder dergleichen verursacht wird.
Wie in einem Elektrizitätserzeugungskennfeld von 17 gezeigt, wird in einem Fall, bei dem ein Faktor wie etwa eine Antriebslast, die durch einen Belastungsbetrag des Fahrzeugs verursacht wird, und eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs unterschiedlich wird, ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen dem Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, der Getriebeübersetzung und der Elektrizitätserzeugungseffizienz repräsentiert, unterschiedlich. Jedoch ist es gemäß der Elektrizitätserzengungssteuervorrichtung dieser Aspekte möglich, Elektrizität in einem Zustand zu erzeugen, wenn die Elektrizitätseffizienz am besten ist, da sie sich graduell einem Zustand nähert, wo die Elektrizitätseffizienz am besten ist, während der Zustand synchron zum Antriebszustand jedes Fahrzeugs gesucht wird.
Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 der Erfindung illustriert.
2 ist ein Blockdiagramm, das einen Prozess der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung illustriert;
3 ist ein Blockdiagramm, das Prozesse einer derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 105 und einer virtuellen Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 106 illustriert.
4 ist ein Graph, der eine Motorcharakteristik zur Berechnung einer Kraftstoffverbrauchsmenge aus einer Motordrehzahl und einem Motorantriebsdrehmoment illustriert.
5 ist ein Graph, der eine Elektrizitätsgenerator-Charakteristik zum Berechnen einer Elektrizitätserzeugungsmenge aus Elektrizitätsgeneratordrehzahl und einem Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment illustriert.
6 ist ein Diagramm, bei dem ein Übergang bei einer Elektrizitätserzeugungseffizienz gemäß einem Betrieb der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung auf einem Elektrizitätserzeugungseffizienz-Kennfeld in einem normalen Antriebszustand gezeigt ist.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 der Erfindung illustriert;
8 ist ein Blockdiagramm, das einen Prozess einer Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2 der Erfindung illustriert.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung illustriert.
10 ist ein Diagramm, bei dem ein Übergang bei einer Elektrizitätserzeugungseffizienz gemäß einem Betrieb einer Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3 der Erfindung auf einem Elektrizitätserzeugungseffizienz-Kennfeld in einem normalen Antriebszustand gezeigt ist.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung illustriert.
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung illustriert.
13 ist ein Diagramm, bei dem ein Übergang bei einer Elektrizitätserzeugungseffizienz gemäß einem Betrieb einer Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 5 der Erfindung auf einem Elektrizitätserzeugungseffizienz-Kennfeld in einem normalen Antriebszustand gezeigt ist.
14 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 5 der Erfindung illustriert.
15 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 6 der Erfindung illustriert.
16A und 16B sind Graphen, die eine Motoreffizienz und eine Elektrizitätserzeugungseffizienz bei einer Elektrizitätserzeugungssteuerung gemäß dem Stand der Technik illustriert.
17 ist ein Diagramm, das eine Differenz bei einem Elektrizitätserzeugungseffizienz-Kennfeld in einem Fall, bei dem jeder Zustand eines Fahrzeugs anders ist, gemäß verwandtem Stand der Technik illustriert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Ausführungsform 1
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert.
In 1 wird eine Verbindung hergestellt, um die Leistung eines Motors 1, der eine Energiequelle eines Fahrzeugs ist, an ein stufenloses Getriebe CVT 3 zu übertragen. Das stufenlose Getriebe 3 ändert die Geschwindigkeit der Leistung eines Motors 1, um die Leistung an Antriebräder des Fahrzeugs zu übertragen. Eine Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes 3 kann als ein kontinuierlicher Wert variieren. Ein Elektrizitätsgenerator 2 verbindet sich mit einem Motor 1, um folgend zu rotieren und erzeugt Elektrizität durch die Leistung des Motors 1, um die Leistung an eine elektrische Speichervorrichtung wie etwa eine Batterie zu liefern. Eine Steuerung 100 steuert ein Motorantriebsdrehmoment des Motors 1, detektiert eine Motordrehzahl desselben, steuert ein Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment des Elektrizitätsgenerators 2, detektiert eine Elektrizitätsgeneratordrehzahl und steuert eine Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes 3.
Als Nächstes wird eine Konfiguration der Steuervorrichtung 100 beschrieben. 2 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Prozess der Steuervorrichtung 100 von 1 illustriert. In 2 beinhaltet die Steuervorrichtung 100 eine Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101, eine Motordrehzahl-Detektionseinheit 102, eine Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103, eine Elektrizitätsgeneratordrehzahl-Detektionseinheit 104, eine derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 105, eine virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 106, einen Komparator 107, eine Steuerbetrags-Bestimmungseinheit 108, eine Getriebeübersetzungssteuereinheit 109 und eine Steuerbetrags-Kleinständerungseinheit 110.
Die derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 105 berechnet die derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz, basierend auf einem Motorantriebsdrehmoment, das durch die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101 angewiesen wird, einer durch die Motordrehzahl-Detektionseinheit 102 detektierten Motordrehzahl, einem der Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 angewiesenen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und einer durch die Elektrizitätsgeneratordrehzahl-Detektionseinheit 104 detektierten Elektrizitätsgeneratordrehzahl.
Die Steuerbetrags-Kleinständerungseinheit 110 berechnet ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment, eine virtuelle Motordrehzahl, ein virtuelles Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und eine virtuelle Elektrizitätsgeneratordrehzahl zu einer Zeit des Änderns des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmomentes oder der Getriebeübersetzung, während eine Antriebskraft und eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufrecht erhalten wird, aus dem der Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit 101 mitgeteilten Motorantriebsdrehmoment, der durch die Motordrehzahl-Detektionseinheit 102 detektierten Motordrehzahl, dem der Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 mitgeteilten Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und der durch die Elektrizitätsgeneratordrehzahl-Detektionseinheit 104 detektierten Elektrizitätsgeneratordrehzahl. Die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 106 berechnet eine virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, bei dem die derzeitige Steuermenge virtuell um einen kleinsten Betrag geändert wird, aus dem virtuellen Motorantriebsdrehmoment, der virtuellen Motordrehzahl, dem virtuellen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und der virtuellen Elektrizitätsgeneratordrehzahl, welche durch die Steuerbetrags-Kleinständerungseinheit 110 berechnet sind. Der Komparator 107 vergleicht die durch die derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 105 berechnete derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz und die durch die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 106 berechnete virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz.
Die derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 105 und die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 106 haben dieselbe Schaltungskonfiguration und führen einen in 3 gezeigten Prozess durch, um die Elektrizitätserzeugungseffizienz zu berechnen. Eine Kraftstoffverbrauchsmengen-Berechnungseinheit 111 von 3 berechnet eine Kraftstoffverbrauchsmenge aus dem Motorantriebsdrehmoment und der Motordrehzahl unter Verwendung einer in 4 gezeigten Tabelle, und eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Berechnungseinheit 112 von 3 berechnet eine Elektrizitätserzeugungsmenge aus dem Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und der Elektrizitätsgeneratordrehzahl unter Verwendung einer in 5 gezeigten Tabelle. Eine Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 113 von 3 berechnet eine Elektrizitätserzeugungseffizienz aus der Kraftstoffverbrauchsmenge und der Elektrizitätserzeugungsmenge.
Rückkehrend zu 2 bestimmt in einem Fall, bei dem die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz überlegen ist, anhand eines Vergleichsergebnisses im Komparator 107, die Steuerbetrags-Bestimmungseinheit 108 den Steuerbetrag in einem Wert, der wenig verändert wird, gibt einen Motorantriebsdrehmoment-Anweisungswert an die Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit 101 aus, gibt den Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Anweisungswert an die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 aus, und gibt den Getriebeübersetzungsanweisungswert an die Getriebeübersetzungssteuereinheit 109 aus. In einem Fall, bei dem die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz unterlegen ist, anhand eines Vergleichsergebnisses im Komparator 107, wird der Steuerbetrag aufrechterhalten, wie er ist.
Als Nächstes wird der Übergang sowohl von Getriebeübersetzung, als auch Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall der Durchführung der Elektrizitätserzeugung durch die Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 zeigt ein Diagramm, das einen Betrieb in einem Fall der Durchführung der Elektrizitätserzeugung durch die Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 auf einem Kennfeld zeigt, das die Beziehung der Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes, des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und der Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem normalen Antriebszustand zeigt. Zuerst ist die Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, wenn der Elektrizitätsgenerator keine Elektrizitätserzeugung während eines normalen Antriebs durchführt, als ein Zustand 1 in 6 gezeigt. Und dann wird in einem Fall, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz zur Zeit der Änderung des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und/oder der Getriebeübersetzung um einem kleinsten Betrag ansteigt, ein Prozess, wo das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und/oder die Getriebeübersetzung um einen kleinen Betrag verändert wird, wiederholt durchgeführt, und sie nähert sich daher graduell einem Zustand 2 an, wo die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird, über einen Pfad, auf dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz gut ist, und erreicht den Zustand 2.
Als Nächstes wird der Betrieb der Steuervorrichtung 100 beschrieben. 7 zeigt ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Steuervorrichtung 100 von 1 illustriert. Die in 7 gezeigte Operation wird durch die Steuervorrichtung 100 mit einem vorbestimmten Zyklus durchgeführt.
Zuerst berechnet in Schritt S100 von 7 die Steuervorrichtung 100 eine derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz. Spezifischer wird die aktuelle Kraftstoffverbrauchsmenge aus der derzeitigen Motordrehzahl und dem Motorantriebsdrehmoment unter Verwendung einer Tabelle berechnet, die eine Motorcharakteristik von 4 illustriert. Zusätzlich wird eine derzeitige Elektrizitätserzeugungsmenge aus der derzeitigen Elektrizitätsgeneratordrehzahl und dem Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment unter Verwendung einer Tabelle berechnet, welche eine Elektrizitätsgenerator-Charakteristik von 5 illustriert. Eine derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz wird aus der Kraftstoffverbrauchsmenge und der Elektrizitätserzeugungsmenge berechnet.
In Schritt S101 von 7 ist ein Prozess so unterteilt, dass die Schritte S102, S106, S110 und S114 sequentiell durchgeführt werden. In dieser Ausführungsform ist der Prozess in vier Unterprozesse unterteilt, um die Kalkulationsmenge in einem einzelnen Prozess zu reduzieren, aber ein Teil des Prozesses oder der gesamte Prozess kann zu einer Zeit durchgeführt werden.
In Schritt S102 von 7 wird ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment Te' auf eine Weise eingestellt, dass ein derzeitiges Motorantriebsdrehmoment Te des Motors 1 um einen kleinsten Betrag ΔTe ansteigt, durch die Steuerbetrags-Kleinständerungseinheit 110. Gleichzeitig wird ein Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' berechnet, um ein an das Getriebe 3 übertragenes Drehmoment aufrecht zu erhalten. Spezifischer werden diese Werte durch die nachfolgenden Gleichungen erhalten. Hier wird ein Scheibenverhältnis des Motors 1 und des Elektrizitätsgenerators 2 aus Gründen der Einfachheit auf 1 gesetzt. Te' = Te + ΔTe Tg' = Tg + ΔTe wobei Te: ein derzeitiges Motorantriebsdrehmoment, Te': ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment, Tg: ein derzeitiges Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, und Tg': ein virtuelles Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment.
In Schritt S103 von 7 wird eine virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, in dem das virtuelle Motorantriebsdrehmoment Te' als Motorantriebsdrehmoment des Motors 1 eingestellt wird, berechnet. Spezifischer wird die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge aus der Motordrehzahl Ne und dem virtuellen Motorantriebsdrehmoment Te' unter Verwendung einer, eine Motorcharakteristik illustrierenden Tabelle, wie in 4 gezeigt, berechnet. Zusätzlich wird die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus der Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng und dem virtuellen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' unter Verwendung einer Tabelle berechnet, welche die Elektrizitätsgenerator-Charakteristik illustriert, wie in 5 gezeigt. Die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz wird durch Teilen der virtuellen Elektrizitätserzeugungsmenge durch die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge berechnet.
In Schritt S104 von 7 werden die in Schritt S100 erhaltene derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz und die in Schritt S103 erhaltene virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz miteinander verglichen. Der Prozess schreitet zu Schritt S105 fort in einem Fall, wenn die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz überlegen ist, und in anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In Schritt S105 wird das virtuelle Motorantriebsdrehmoment Te' an die Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit 101 von 2 als ein Motorantriebsdrehmoment-Anweisungswert ausgegeben und wird das virtuelle Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' an die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 von 2 als ein Elektrizitätserzeugungsdrehmoment-Anweisungwert ausgegeben. Und dann wird der Prozess zu dieser Zeit beendet.
In Schritt S106 von 7 wird das virtuelle Motorantriebsdrehmoment Te' in einer Weise, dass das derzeitige Motorantriebsdrehmoment Te des Motors 1 um einen kleinsten Betrag ΔTe abnimmt, durch die Steuerbetrags-Kleinständerungseinheit 110 von 2 eingestellt. Gleichzeitig wird das virtuelle Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Te' berechnet, um ein an das Getriebe 3 übertragenes Drehmoment aufrecht zu erhalten. Spezifischer werden diese Werte durch die nachfolgenden Gleichungen erhalten. Hier wird ein Scheibenverhältnis des Motors 1 und des Elektrizitätsgenerators 2 aus Gründen der Einfachheit auf 1 eingestellt. Te' = Te + ΔTe Tg' = Tg + ΔTe wobei Te: ein derzeitiges Motorantriebsdrehmoment, Te': ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment, Tg: ein derzeitiges Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und Tg': ein virtuelles Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment.
In Schritt S107 von 7 wird eine virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, wenn das virtuelle Motorantriebsdrehmoment Te' als das Motorantriebsdrehmoment des Motors 1 eingestellt wird, berechnet. Spezifischer wird die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge aus der Motordrehzahl Ne und dem virtuellen Motorantriebsdrehmoment Te' unter Verwendung einer eine Motorcharakteristik illustrierenden Tabelle berechnet, wie in 4 gezeigt. Zusätzlich wird die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus der Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng und dem virtuellen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg unter Verwendung einer Tabelle berechnet, welche die Elektrizitätsgenerator-Charakteristik illustriert, wie in 5 gezeigt. Die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz wird durch Teilen der virtuellen Elektrizitätserzeugungsmenge durch die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge berechnet.
In Schritt S108 von 7 werden die in Schritt S100 erhaltene derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz und die in Schritt S107 erhaltene virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz miteinander verglichen. Der Prozess schreitet zu Schritt S109 in einem Fall fort, bei dem die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz überlegen ist, und in anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. Im Schritt S109 wird das virtuelle Motorantriebsdrehmoment Te' an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinrichtung 101 von 2 als ein Motorantriebsdrehmoment-Anweisungswert ausgegeben und wird das virtuelle Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' an die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 von 2 als ein Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Anweisungswert ausgegeben. Und dann wird zu dieser Zeit der Prozess beendet.
In Schritt S110 von 7 wird eine virtuelle Getriebeübersetzungung G' in einer Weise, dass die derzeitige Getriebeübersetzung G des stufenlosen Getriebes 3 um ΔG ansteigt, durch die Steuerbetrags-Kleinständerungseinheit 110 von 2 berechnet. G' = G + ΔG
Gleichzeitig, selbst wenn die Getriebeübersetzung von der derzeitigen Getriebeübersetzung G zu einer virtuellen Getriebeübersetzung G' geändert wird, berechnet die Steuerbetrags-Kleinständerungseinheit 110 von 2 ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment Te' und eine virtuelle Motordrehzahl Ne', um eine derzeitige Antriebskraft F und eine Geschwindigkeit Vs eines Fahrzeugs aufrecht zu erhalten, basierend auf dem derzeitigen Motorantriebsdrehmoment Te und der derzeitigen Motordrehzahl Ne und berechnet ein virtuelles Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' und eine virtuelle Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng', basierend auf dem derzeitigen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg und der derzeitigen Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng.
Spezifischer werden diese Werte durch die nachfolgenden Gleichungen erhalten.
Da Vs ∝ Ne/G, Ne' = Ne{(G + ΔG)/G}, Ng' = Ng{(G + ΔG)/G} da F ∝ TG, T' = T{G/(G + ΔG)) (wobei, T = Te – Tg) daher Te' = Te{G/(G + ΔG)), Tg' = Tg{G/(G + ΔG)}
wobei Vs: eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, F: eine Antriebskraft eines Fahrzeugs, G: eine Getriebeübersetzung, Te: ein derzeitiges Motorantriebsdrehmoment, Te': ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment, Tg: ein derzeitiges Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, Tg': ein virtuelles Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, Ne: eine derzeitige Motordrehzahl, Ne': eine virtuelle Motordrehzahl, Ng: eine derzeitige Elektrizitätsgeneratordrehzahl, und Ng': eine virtuelle Elektrizitätsgeneratordrehzahl.
In Schritt S111 von 7 wird eine Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, wenn eine virtuelle Getriebeübersetzung G' als die Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes eingestellt wird, berechnet. Spezifischer wird die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge aus der virtuellen Motordrehzahl Ne' und dem virtuellen Motorantriebsdrehmoment Te' unter Verwendung einer, eine Motorcharakteristik illustrierenden Tabelle berechnet, wie in 4 gezeigt. Zusätzlich wird die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus der virtuellen Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng' und dem virtuellen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' unter Verwendung einer, eine elektrische Generator-Charakteristik illustrierenden Tabelle berechnet, wie in 5 gezeigt. Die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz wird durch Dividieren der virtuellen Elektrizitätserzeugungsmenge durch die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge berechnet.
In Schritt S112 von 7 werden die in Schritt S100 erhaltene derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz und die in Schritt S111 erhaltene virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz miteinander verglichen. Der Prozess schreitet in einem Fall zu Schritt S113 fort, wenn die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz überlegen ist, und in anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In Schritt S113 wird die virtuelle Getriebeübersetzung G' an die Getriebeübersetzungssteuereinheit 109 von 2 als ein Getriebeübersetzungsanweisungswert ausgegeben, wird das in Schritt S110 berechnete virtuelle Motorantriebsdrehmoment Te' an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinrichtung 101 von 2 als ein Motorantriebsdrehmoment-Anweisungswert ausgegeben, und wird das virtuelle Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' an die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinrichtung 103 von 2 als ein Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Anweisungswert ausgegeben. Und dann wird der Prozess zu dieser Zeit beendet.
In Schritt S114 von 7 wird eine virtuelle Getriebeübersetzung G' auf eine Weise berechnet, dass die derzeitige Getriebeübersetzung G des stufenlosen Getriebes 3 um ΔG durch die Steuerbetrags-Kleinständerungseinheit 110 von 2 abnimmt. G' = G – ΔG
Gleichzeitig berechnet, selbst wenn die Getriebeübersetzung von einer derzeitigen Getriebeübersetzung G zu einer virtuellen Getriebeübersetzung G' geändert wird, die Steuerbetrags-Kleinständerungseinheit 110 von 2 ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment Te' und eine virtuelle Motordrehzahl Ne', um die derzeitige Antriebskraft F und die Geschwindigkeit Vs eines Fahrzeugs aufrecht zu erhalten, basierend auf dem derzeitigen Motorantriebsdrehmoment Te und der derzeitigen Motordrehzahl Ne und berechnet ein virtuelles Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' und eine virtuelle Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng', basierend auf dem derzeitigen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg und der derzeitigen Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng.
Spezifischer werden diese Werte durch die nachfolgenden Gleichungen erhalten.
Da Vs ∝ Ne/G, Ne' = Ne{(G – ΔG)/G}, Ng' = Ng{(G – ΔG)/G} da F ∝ TG, T' = T{G/(G – ΔG)} (wobei, T = Te – Tg) daher Te' = Te{G/(G – ΔG)}, Tg' = Tg{G/(G – ΔG)}
wobei Vs: eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, F: eine Antriebskraft eines Fahrzeugs, G: eine Getriebeübersetzung, Te: ein derzeitiges Motorantriebsdrehmoment, Te': ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment, Tg: ein derzeitiges Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, Tg': ein virtuelles Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, Ne: eine derzeitige Motordrehzahl, Ne': eine virtuelle Motordrehzahl, Ng: eine derzeitige Elektrizitätsgeneratordrehzahl, und Ng': eine virtuelle Elektrizitätsgeneratordrehzahl.
In Schritt S115 von 7 wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, wenn eine virtuelle Getriebeübersetzung G' als die Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes eingestellt wird, berechnet. Spezifischer wird die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge aus der virtuellen Motordrehzahl Ne' und dem virtuellen Motorantriebsdrehmoment Te' unter Verwendung einer, eine Motorcharakteristik illustrierenden Tabelle berechnet, wie in 4 gezeigt. Zusätzlich wird die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus der virtuellen Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng' und dem virtuellen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' unter Verwendung einer, eine elektrische Generator-Charakteristik illustrierenden Tabelle berechnet, wie in 5 gezeigt. Die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz wird durch Dividieren der virtuellen Elektrizitätserzeugungsmenge durch die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge berechnet.
In Schritt S116 von 7 werden die in Schritt S100 erhaltene derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz und die in Schritt S115 erhaltene virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz miteinander verglichen. Der Prozess schreitet in einem Fall zu Schritt S117 fort, wenn die virtuelle E1ektrizitätserzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz überlegen ist, und in anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In Schritt S117 wird die virtuelle Getriebeübersetzung G' an die Getriebeübersetzungssteuereinheit 109 von 2 als ein Getriebeübersetzungsanweisungswert ausgegeben, wird das in Schritt S114 erhaltene virtuelle Motorantriebsdrehmoment Te' an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinrichtung 101 von 2 als ein Motorantriebsdrehmoment-Anweisungswert ausgegeben, und wird das virtuelle Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' an die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinrichtung 103 von 2 als ein Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Anweisungswert ausgegeben. Und dann wird der Prozess zu dieser Zeit beendet.
Gemäß der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung von Ausführungsform 1 kann die Elektrizitätserzeugung in einem Zustand durchgeführt werden, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird. Zusätzlich, da das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, das Motorantriebsdrehmoment und die Getriebeübersetzung nicht rasch verändert werden, tritt kein Schlag in einem Fahrzeug auf und daher tritt kein unkomfortables Gefühl auf.
Ausführungsform 2
In Ausführungsform 1 wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall berechnet, wenn das Motorantriebsdrehmoment oder die Getriebeübersetzung virtuell geändert ist, und ein Betrieb zum tatsächlichen Ändern des Motorantriebsdrehmoments oder der Getriebeübersetzung wird wiederholt in einem Fall durchgeführt, bei dem die berechnete virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz überlegen ist. Im Gegensatz dazu wird bei der Ausführungsform 2 das Motorantriebsdrehmoment oder die Getriebeübersetzung tatsächlich verändert, die Elektrizitätserzeugungseffizienzen vor und nach der Änderung werden miteinander verglichen und dann wird ein Betrieb zum Rückführen zum Motorantriebsdrehmoment oder zur Getriebeübersetzung vor der Änderung in einem Fall wiederholt durchgeführt, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz vor der Änderung derjenigen nach der Änderung überlegen ist.
8 zeigt ein Konfigurationsdiagramm einer Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung. In 8 ist die Konfiguration, in der eine Steuerbetrags-Bestimmungseinheit 108 den Steuerpunkt um einen kleinen Betrag bewegt, um nicht einen negativen Effekt auf den Antrieb des Fahrzeugs zu verursachen, und eine Anweisung an sowohl eine Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit 101 als auch eine Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 und eine Getriebeübersetzungssteuereinheit 109 gibt, im Wesentlichen dieselbe wie diejenige von Ausführungsform 1.
In Ausführungsform 2 sind eine Kraftstoffverbrauchsmengen-Detektionseinheit 117 und eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Detektionseinheit 114, die eine Kraftstoffverbrauchsmenge bzw. eine Elektrizitätserzeugungsmenge tatsächlich messen oder detektieren, vorgesehen. Die Elektrizitätserzeugungseffizienz-Berechnungseinheit 115 berechnet eine derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz aus der durch die Kraftstoffverbrauchsmengen-Detektionseinheit 117 detektierten Kraftstoffverbrauchsmenge und der durch die Elektrizitätserzeugungsmengen-Detektionseinheit 114 detektierten Elektrizitätserzeugungsmenge. Die Steuermengenbestimmungseinheit 108 speichert eine vor Änderung des Steuerpunktes berechnete Elektrizitätserzeugungseffizienz in einer Speichereinheit 116 und ein Komparator 107 vergleicht de Elektrizitätserzeugungseffizienzen vor und nach der Änderung miteinander. In einem Fall, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz vor Ändern des Steuerpunkts derjenigen nach Ändern des Steuerpunkts überlegen ist, führt die Steuermengenbestimmungseinheit 108 die jeder von der Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit 101, der Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinrichtung 103 und der Getriebeübersetzungssteuereinheit 109 angewiesenen Steuermenge zu einem Zustand vor der Änderung zurück. Durch wiederholtes Durchführen dieses Prozesses, wird ein Steuerpunkt angenähert, bei dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz ausgezeichnet ist.
Als Nächstes wird der Betrieb der Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 2 beschrieben. 9 zeigt ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Steuervorrichtung 100 illustriert. Die in 9 gezeigte Operation wird durch die Steuervorrichtung 100 mit einem vorbestimmten Zyklus durchgeführt.
Zuerst berechnet in Schritt S200 von 9 die Steuervorrichtung 100 die Elektrizitätserzeugungseffizienz vor Ändern des Steuerpunktes aus der Elektrizitätserzeugungsmenge und der Kraftstoffverbrauchsmenge, die durch eine tatsächliche Messung detektiert werden. In Schritt S201 ist ein Prozess so geteilt, dass die Schritte S202, S206, S210 und S214 sequentiell durchgeführt werden.
In Schritt S202 steigt das an die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment 103 ausgegebene Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg um einen kleinen Betrag ΔT und steigt das an die Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit 101 ausgegebene Motorantriebsdrehmoment Te um einen kleinen Betrag ΔT, um die Größe des an das Getriebe übertragenen Drehmomentes aufrecht zu erhalten. In Schritt S203 wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach Ändern des Steuerpunktes aus der Elektrizitätserzeugungsmenge und der Kraftstoffverbrauchsmenge, die detektiert werden, berechnet.
In Schritt S204 werden die Elektrizitätserzeugungseffizienz vor Ändern des Steuerpunktes, die in Schritt S200 berechnet wird, und die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach Ändern des Steuerpunktes, die in Schritt S203 detektiert wird, miteinander verglichen. In einem Fall, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach der Änderung derjenigen vor der Änderung überlegen ist, wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S205 fort. In Schritt S205 werden das in Schritt S202 geänderte Motorantriebsdrehmoment und das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment zu demjenigen vor der Änderung zurückgeführt und das rückgeführte Motorantriebsdrehmoment und Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment werden an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101 bzw. die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 ausgegeben. Und dann wird dieser Prozess beendet.
In Schritt S206 nimmt das an die Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit 101 ausgegebene Motorantriebsdrehmoment Te um einen kleinen Betrag ΔT ab und nimmt das an die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 ausgegebene Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg um einen kleinen Betrag ΔT ab, um die Größe des an das Getriebe 3 übertragenen Drehmomentes aufrecht zu erhalten. In Schritt S203 wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach Ändern des Steuerpunktes aus der Elektrizitätserzeugungsmenge und der Kraftstoffverbrauchsmenge, die detektiert werden, berechnet.
In Schritt S207 werden die Elektrizitätserzeugungseffizienz vor Ändern des Steuerpunktes, die in Schritt S200 berechnet wird, und die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach Ändern des Steuerpunktes, die in Schritt S207 berechnet wird, miteinander verglichen. In einem Fall, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach der Änderung derjenigen vor der Änderung überlegen ist, wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S209 fort. In Schritt S209 werden das in Schritt S206 geänderte Motorantriebsdrehmoment und Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment zu demjenigen vor der Änderung rückgeführt und das rückgeführte Motorantriebsdrehmoment und Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment werden an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101 bzw. die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 ausgegeben. Und dann wird dieser Prozess beendet.
In Schritt S210 steigt die an die Getriebeübersetzungssteuereinheit 109 ausgegebene Getriebeübersetzung um einen kleinen Betrag ΔG, werden das Motorantriebsdrehmoment Te' und das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' berechnet, um die Geschwindigkeit Vs und die Antriebskraft F eines Fahrzeugs aufrecht zu erhalten, und werden die berechneten Te' und Tg' an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101 bzw. die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 ausgegeben. Spezifischer werden das Motorantriebsdrehmoment Te' und das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' durch die nachfolgenden Gleichungen berechnet.
Da F ∝ TG, T' = T{G/(G + ΔG)} (wobei T = Te – Tg) daher, Te' = Te{G/(G + ΔG)}, Tg' = Tg{G/(G + ΔG)}
wobei F: eine Antriebskraft eines Fahrzeugs, G: eine Getriebeübersetzung, Te: ein derzeitiges Motorantriebsdrehmoment, Te': ein Motorantriebsdrehmoment nach der Änderung, Tg: ein derzeitiges Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, Tg': ein Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment nach der Änderung.
In Schritt S211 wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach Ändern des Steuerpunktes aus der Elektrizitätserzeugungsmenge und der Kraftstoffverbrauchsmenge, die detektiert werden, berechnet. In Schritt S212 werden die Elektrizitätserzeugungseffizienz vor Ändern des Steuerpunktes, die in Schritt S200 berechnet wird, und die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach Ändern des Steuerpunktes, die in Schritt S211 berechnet wird, miteinander verglichen. In einem Fall, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach der Änderung derjenigen vor der Änderung überlegen ist, wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S213 fort. In Schritt S213 werden das Motorantriebsdrehmoment und das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, die in Schritt S210 geändert worden sind, zu denjenigen vor der Änderung rückgeführt und das rückgeführte Motorantriebsdrehmoment und Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment werden an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101 bzw. die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 ausgegeben. Dann wird dieser Prozess beendet.
Im Schritt S214 nimmt die an die Getriebeübersetzungssteuereinheit 109 ausgegebene Getriebeübersetzung G um einen kleinen Betrag ΔG ab, das Motorantriebsdrehmoment Te' und das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' berechnet, um die Geschwindigkeit Vs und die Antriebskraft F eines Fahrzeugs aufrecht zu erhalten, und werden die berechneten Te' und Tg' an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101 bzw. die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 ausgegeben. Spezifischer werden das Motorantriebsdrehmoment Te' und das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' durch die nachfolgenden Gleichungen berechnet.
Da F ∝ TG, T' = T{G/(G – ΔG)} (wobei T = Te – Tg) daher, Te' = Te{G/(G – ΔG)}, Tg' = Tg{G/(G – ΔG)}
wobei F: eine Antriebskraft eines Fahrzeugs, G: eine Getriebeübersetzung, Te: ein derzeitiges Motorantriebsdrehmoment, Te': ein Motorantriebsdrehmoment nach der Änderung, Tg: ein derzeitiges Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, Tg': ein Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment nach der Änderung.
In Schritt S215 wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach Ändern des Steuerpunktes aus der Elektrizitätserzeugungsmenge und der Kraftstoffverbrauchsmenge, die detektiert werden, berechnet. In Schritt S216 werden die Elektrizitätserzeugungseffizienz vor Ändern des Steuerpunktes, die in Schritt S200 berechnet wird, und die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach Ändern des Steuerpunktes, die in Schritt S215 berechnet wird, miteinander verglichen. In einem Fall, bei dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach der Änderung derjenigen vor der Änderung überlegen ist, wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S217 fort. In Schritt S217 werden das Motorantriebsdrehmoment und das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment, die in Schritt S214 geändert wurden, zu denjenigen vor der Änderung zurückgeführt und werden das rückgeführte Motorantriebsdrehmoment und Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101 bzw. die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 ausgegeben. Und dann wird dieser Prozess beendet.
Gemäß der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung der Ausführungsform 2, wenn sie mit derjenigen von Ausführungsform 1 verglichen wird, da die Kraftstoffverbrauchsmenge und die Elektrizitätserzeugungsmenge unter Bezugnahme auf das Kennfeld berechnet werden, muss ein Computer keinen komplizierten Prozess durchführen. Zusätzlich, wenn die Kraftstoffverbrauchsmengen-Charakteristik des Motors und die Elektrizitätserzeugungsmenge-Charakteristik des Elektrizitätsgenerators, die in Ausführungsform 1 referiert werden, eine Fehlpassung zwischen einem tatsächlichen Betrieb und einem im Computer gespeicherten Kennfeld aufweisen (beispielsweise durch Auftreten von individueller Varianz oder zeitweiliger Änderung), ist es möglich, einen Steuerzustand zu erreichen, an dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird.
Ausführungsform 3
In der Ausführungsform 2 wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, bei dem der Steuerpunkt mit einem kleinen Betrag ab einem Zeitpunkt, wenn die Elektrizitätserzeugung notwendig ist, geändert wird, mit der vor der Änderung des Steuerpunktes verglichen, und der Prozess zum Ändern des Steuerpunktes wird in einem Fall durchgeführt, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz nach der Änderung derjenigen vor der Änderung überlegen ist. In Ausführungsform 3 steigt zu einem Zeitpunkt, wenn die Elektrizitätserzeugung benötigt wird, ein Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment an, um eine minimale Elektrizitätserzeugungsmenge sicherzustellen und dann wird ein Prozess zum Ändern des Steuerpunktes durchgeführt. Beispielsweise wird der Minimalwert auf einen Betrag an Leistung eingestellt, der durch eine elektrische Speichervorrichtung in einem Nicht-Elektrizitätserzeugungszustand oder dergleichen entladen wird.
Als Nächstes wird der Übergang der Getriebeübersetzung als auch des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und der Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall der Durchführung der Elektrizitätserzeugung durch die Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 3 unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 zeigt ein Diagramm, das einen Betrieb in einem Fall der Durchführung der Elektrizitätserzeugung durch die Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform 3 illustriert, auf einem Kennfeld, das die Beziehung der Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes, des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und der Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem normalen Antriebszustand illustriert. Zuerst wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, wenn der Elektrizitätsgenerator keine Elektrizitätserzeugung während eines normalen Antriebs durchführt, als ein Zustand 1 in 10 gezeigt. Und dann steigt, bis die Elektrizitätserzeugungsmenge die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge erreicht, das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment an und erreicht einen Zustand 2. In einem Fall, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz zum Zeitpunkt der Änderung des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und/oder der Getriebeübersetzung um einen kleinen Betrag ansteigt, wird ein Prozess, bei dem das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und/oder die Getriebeübersetzung um einen kleinen Betrag verändert wird, wiederholt durchgeführt und daher nähert sie sich graduell einem Zustand 3 an, an dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird, während der Minimalwert der Elektrizitätserzeugungsmenge sichergestellt wird. Dadurch kann die Elektrizitätserzeugung im Zustand 3 durchgeführt werden.
Als ein Beispiel wird die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge auf die zugeführte Menge an Energie an elektrische Lasten eines Fahrzeugs, wie etwa einem Scheinwerfer, eingestellt. Die an die elektrischen Lasten eines Fahrzeugs gelieferte Energiemenge wird durch eine (nicht gezeigte) Einheit detektiert, welche die zugeführte Energiemenge an die elektrischen Lasten eines Fahrzeugs detektiert. Deshalb ist es möglich, einen Energiemengenverbrauch, der vom Fahrzeug benötigt wird, zuzuführen, wodurch verhindert wird, dass sich die elektrische Speichervorrichtung total entlädt.
Als Nächstes wird der Betrieb einer Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 3 beschrieben. 11 zeigt ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 3 illustriert. ”A”-Teile von 11 sind miteinander verbunden. Der Aufbau der Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 3 ist im Wesentlichen derselbe wie derjenige von Ausführungsform 1, so dass die Unterschiede zwischen ihnen beschrieben werden. Tatsächlich unterscheidet sie sich von Ausführungsform 1 dahingehend, dass ein Betrieb zum Steigern des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments in einem Fall durchgeführt wird, wenn die Elektrizitätserzeugungsmenge nicht der Minimalmenge an Elektrizitätserzeugungsmenge genügt.
Zuerst vergleicht in Schritt S300 von 11 die Steuervorrichtung 100 eine derzeitige Elektrizitätserzeugungsmenge und die Untergrenze einer Elektrizitätserzeugungsmenge miteinander. In einem Fall, wenn die derzeitige Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze ist, rückt der Prozess zu Schritt S100 fort. In anderen Fällen rückt der Prozess zu Schritt S301 fort. In Schritt S301 steigt ein aus der Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 103 ausgegebenes Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg um einen kleinen Betrag ΔT und steigt auch ein an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101 ausgegebenes Motorantriebsdrehmoment Te um einen kleinen Betrag ΔT, um die Größe eines an das Getriebe 3 übertragenen Drehmoments T aufrecht zu erhalten. Und dann wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. Andere Operationen sind im Wesentlichen dieselben wie diejenigen von Ausführungsform 1.
Gemäß der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung der Ausführungsform 3, wenn sie mit derjenigen von Ausführungsform 1 verglichen wird, ist es möglich, die Elektrizitätserzeugung in einem Steuerzustand durchzuführen, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird, während ein Minimum an Elektrizitätserzeugungsmenge, die für ein Fahrzeug benötigt wird, sichergestellt ist.
Ausführungsform 4
Bei der Ausführungsform 2 wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, wenn der Steuerzustand um einen kleinen Betrag ab einem Zeitpunkt verändert wird, wenn die Elektrizitätserzeugung notwendig ist, mit demjenigen vor Änderung des Steuerzustands verglichen und es wird der Prozess zum Rückführen des Steuerzustands zu demjenigen vor der Änderung in einem Fall durchgeführt, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz vor der Änderung derjenigen nach der Änderung überlegen ist. Wie im Fall der Ausführungsform 3 steigt bei der Ausführungsform 4 zu einem Zeitpunkt, wenn die Elektrizitätserzeugung benötigt wird, das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment an, um zuerst ein Minimum an Elektrizitätserzeugungsmenge sicherzustellen und dann wird ein Prozess zum Ändern des Steuerzustands um einen minimalen Betrag durchgeführt.
Der Übergang von sowohl der Getriebeübersetzung als auch dem Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und der Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall der Durchführung der Elektrizitätserzeugung durch die Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform 4 ist im Wesentlichen dieselbe wie diejenige der Ausführungsform 3, wie in 10 gezeigt.
Als Nächstes wird der Betrieb einer Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 4 beschrieben. 12 zeigt ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 4 illustriert. ”A”-Teile von 12 sind miteinander verbunden. Das Layout der Vorrichtung 100 der Ausführungsform 4 ist im Wesentlichen dasselbe wie dasjenige der Ausführungsform 2, so dass die Unterschiede zwischen ihnen beschrieben werden. Hauptsächlich unterscheidet sie sich von der Ausführungsform 2 darin, dass ein Betrieb zum Erhöhen des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments in einem Fall durchgeführt wird, wenn die Elektrizitätserzeugungsmenge dem Minimalwert der Elektrizitätserzeugungsmenge genügt.
Zuerst vergleicht in Schritt S300 von 12 die Steuervorrichtung 100 eine derzeitige Elektrizitätserzeugungsmenge und die Untergrenze einer Elektrizitätserzeugungsmenge miteinander. In einem Fall, wenn die derzeitige Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze ist, schreitet der Prozess zu Schritt S200 fort. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S301 fort.
In Schritt S301 steigt ein an die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit 3 ausgegebenes Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg um einen kleinen Betrag ΔT und steigt auch das an die Motorantriebsdrehmoment-Steuereinheit 101 ausgegebene Motorantriebsdrehmoment Te um einen kleinen Betrag ΔT, um die Größe eines an das Getriebe 3 übertragenen Drehmomentes T aufrecht zu erhalten. Und dann wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. Andere Operationen sind im Wesentlichen dieselben wie diejenigen von Ausführungsform 2.
Gemäß der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung der Ausführungsform 4, wenn sie mit derjenigen der Ausführungsform 2 verglichen wird, ist es möglich, die Elektrizitätserzeugung in einem Steuerzustand durchzuführen, bei dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird, während ein Minimum an für ein Fahrzeug benötigter Elektrizitätserzeugungsmenge sichergestellt wird.
Ausführungsform 5
In Ausführungsform 3 wird die Untergrenze eingestellt und zu einem Zeitpunkt, wenn die Elektrizitätserzeugung notwendig wird, wird eine Steuerung durchgeführt, um zuerst eine notwendige Elektrizitätserzeugungsmenge sicherzustellen. In der Ausführungsform 4 wird weiter die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge eingestellt, die Steuerung wird durchgeführt, um einen Zustand zu suchen, wo die Elektrizitätserzeugungsmenge am höchsten wird, während zwischen der Untergrenze und der Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ein Übergang vorgenommen wird.
Als Nächstes wird der Übergang sowohl der Getriebeübersetzung als auch des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und der Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall der Durchführung der Elektrizitätserzeugung durch die Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 5 unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. 13 zeigt ein Diagramm, das einen Betrieb in einem Fall der Durchführung der Elektrizitätserzeugung durch die Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 5 illustriert, auf einem Kennfeld, das die Beziehung der Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes, des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und der Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem normalen Antriebszustand zeigt.
Zuerst wird die Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall, wenn der Elektrizitätsgenerator die Elektrizitätserzeugung während eines normalen Antriebs nicht durchführt, als ein Zustand 1 von 13 gezeigt. Und dann steigt, bis die Elektrizitätserzeugungsmenge die Untergrenze (gestrichelte Linie an der unteren Seite) der Elektrizitätserzeugungsmenge erreicht, das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment an und erreicht einen Zustand 2. In einem Fall, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz zum Zeitpunkt des Änderns des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und/oder der Getriebeübersetzung um einen kleinen Betrag, ansteigt, wird ein Prozess, in dem das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment und/oder die Getriebeübersetzung um einen kleinen Betrag verändert wird, wiederholt durchgeführt und erreicht dadurch graduell einen Zustand 3, bei dem die Elektrizitätserzeugungsmenge die Obergrenze (gestrichelte Linie auf der oberen Seite) derselben erreicht, über einen Pfad, auf dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird. Dadurch kann die Elektrizitätserzeugung in einem Zustand durchgeführt werden, wenn die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten wird, während die Elektrizitätserzeugungsmenge innerhalb der Unter- und Obergrenze derselben vorliegt.
Als Nächstes wird der Betrieb einer Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 5 beschrieben. 14 zeigt ein Flussdiagramm, welches den Betrieb der Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 5 illustriert. ”A”-Teile von 14 sind miteinander verbunden. Der Umriss der Steuervorrichtung 100 von Ausführungsform 5 ist im Wesentlichen derselbe wie derjenige der Ausführungsform 3, so dass die Differenz zwischen ihnen beschrieben wird. Hauptsächlich unterscheidet sie sich von Ausführungsform 3 darin, dass ein Steuerzustand nicht in einem Fall verändert wird, wenn die Elektrizitätserzeugungsmenge zum Zeitpunkt der virtuellen Änderung des Steuerungszustands um einen kleinen Betrag nicht innerhalb der oberen und unteren Grenze ist.
Der Maximalwert der Elektrizitätserzeugungsmenge wird eingestellt, um zu verhindern, dass die in einem Fahrzeug montierte elektrische Speichereinheit aufgrund übermäßiger Elektrizitätserzeugung beschädigt wird. Als ein Beispiel wird der Maximalwert der Elektrizitätserzeugungsmenge auf einen Wert eines Zehntels der Nennkapazität in der elektrischen Speichereinheit eingestellt und wird vorab in der Speichervorrichtung 100 gespeichert.
Zuerst wird in Schritt S401 von 14 die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus dem virtuellen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' und der virtuellen Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng', die in Schritt S102 berechnet sind, unter Verwendung einer Tabelle berechnet, welche eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Charakteristik einer Elektrizitätsgenerator-Charakteristik illustriert, wie in 5 gezeigt. In einem Fall, bei dem die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, schreitet der Prozess zu Schritt S402 fort. In anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In Schritt S402 schreitet in einem Fall, wenn die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die obere Grenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S103 fort. In anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet.
In Schritt S403 von 14 wird die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus dem virtuellen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' und der virtuellen Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng', die in Schritt S106 berechnet sind, unter Verwendung einer Tabelle berechnet, welche eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Charakteristik einer Elektrizitätsgenerator-Charakteristik illustriert, wie in 5 gezeigt. In einem Fall, bei dem die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, schreitet der Prozess zu Schritt S404 fort. In anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In Schritt S404 schreitet in einem Fall, wenn die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S107 fort. In anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet.
In Schritt S405 von 14 wird die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus dem virtuellen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' und der virtuellen Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng', die in Schritt S110 berechnet ist, unter Verwendung einer Tabelle berechnet, die eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Charakteristik einer Elektrizitätsgenerator-Charakteristik illustriert, wie in 5 gezeigt. In einem Fall, bei dem die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, schreitet der Prozess zum Schritt S406 fort. In anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In Schritt S406 schreitet in einem Fall, wenn die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S111 fort. In anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet.
In Schritt S407 von 14 wird die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus dem virtuellen Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment Tg' und der virtuellen Elektrizitätsgeneratordrehzahl Ng', die in Schritt S114 berechnet sind, unter Verwendung einer Tabelle berechnet, die eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Charakteristik einer Elektrizitätsgenerator-Charakteristik illustriert, wie in 5 gezeigt. In einem Fall, bei dem die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, schreitet der Prozess zum Schritt S408 fort. In anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. In Schritt S408 schreitet in einem Fall, wenn die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S115 fort. In anderen Fällen wird der Prozess zu dieser Zeit beendet. Der restliche betrieb ist im wesentlichen der gleiche wie derjenige von Ausführungsform 3.
Gemäß der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung von Ausführungsform 5, wenn sie mit der Ausführungsform 3 verglichen wird, da weiterhin die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge gesetzt wird, nähert sie sich graduell einem Zustand, in dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz innerhalb der oberen und unteren Grenze der Elektrizitätserzeugungsmenge am besten wird, während die Situation verhindert wird, bei der eine übermäßige Elektrizitätserzeugungsmenge vorliegt. Dadurch kann die Elektrizitätserzeugung mit einer hohen Effizienz durchgeführt werden.
Ausführungsform 6
In Ausführungsform 4 wird die Untergrenze eingestellt und zu einem Zeitpunkt, wenn die Elektrizitätserzeugung notwendig wird, wird eine Steuerung durchgeführt, um zuerst eine notwendige Elektrizitätserzeugungsmenge sicherzustellen. Wie im Falle der Ausführungsform 5 wird in der Ausführungsform 6 weiter die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge eingestellt, die Steuerung wird durchgeführt, um einen Zustand zu suchen, wo die Elektrizitätserzeugungsmenge am höchsten wird, während zwischen der Untergrenze und der Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ein Übergang vorgenommen wird.
Der Übergang sowohl der Getriebeübersetzung als auch des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments und der Elektrizitätserzeugungseffizienz in einem Fall der Durchführung der Elektrizitätserzeugung durch die Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Ausführungsform 6 ist im wesentlichen derselbe wie derjenige der in 13 gezeigten Ausführungsform 5.
Als Nächstes wird der Betrieb einer Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 6 beschrieben. 15 zeigt ein Flussdiagramm, welches den Betrieb der Steuervorrichtung 100 der Ausführungsform 6 illustriert. ”A”-Teile von 15 sind miteinander verbunden. Der Umriss der Steuervorrichtung 100 von Ausführungsform 6 ist im Wesentlichen derselbe wie derjenige der Ausführungsform 4, so dass die Differenz zwischen ihnen beschrieben wird. Hauptsächlich unterscheidet sie sich von Ausführungsform 4 darin, dass ein Betrieb zum Rückführen des Steuerzustands zu dem vor der Änderung in einem Fall durchgeführt wird, bei dem die Elektrizitätserzeugungsmenge nicht innerhalb der oberen und unteren Grenze derselben ist.
Zuerst schreitet in Schritt S501 von 15 in einem Fall, bei dem die detektierte Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S502 fort. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S205 fort. In Schritt S502 schreitet in einem Fall, wenn die detektierte Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S203 fort. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S205 fort.
In Schritt S503 von 15 schreitet in einem Fall, wenn die detektierte Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S504 fort. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S209 fort. In Schritt S504 schreitet in einem Fall, wenn die detektierte Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S207 fort. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S209 fort.
In Schritt S505 von 15 schreitet in einem Fall, wenn die detektierte Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S506 fort. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S213 fort. In Schritt S506 schreitet in einem Fall, wenn die detektierte Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S211 fort. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S213 fort.
In Schritt S507 von 15 schreitet in einem Fall, wenn die detektierte Elektrizitätserzeugungsmenge größer als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S508 fort. In anderen Fällen schreitet der Prozess zu Schritt S217 fort. In Schritt S508 schreitet in einem Fall, wenn die detektierte Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, der Prozess zu Schritt S215 fort. In anderen Fä11en schreitet der Prozess zu Schritt S217 fort. Andere Operationen sind im Wesentlichen dieselben wie die von Ausführungsform 4.
Gemäß der Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung der Ausführungsform 6, wenn sie mit der Ausführungsform 4 verglichen wird, da weiterhin die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge eingestellt wird, nähert sie sich graduell einem Zustand, bei dem die Elektrizitätserzeugungseffizienz am besten innerhalb der Ober- und Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge wird, während die Situation verhindert wird, bei der eine übermäßige Elektrizitätserzeugungsmenge vorliegt. Dadurch kann die Elektrizitätserzeugung mit einer hohen Effizienz durchgeführt werden.
Bei den oben erwähnten Ausführungsformen 1 und 2 arbeitet die in 2 und 8 beschriebene Steuerbetrags-Bestimmungseinheit 108 zumindest als eine Getriebeübersetzungs-Änderungseinheit und eine Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Änderungseinheit, die in den Ansprüchen 1 und 2 erwähnt sind.
Verschiedene Modifikationen und Änderungen der Erfindung werden Fachleuten ersichtlich, ohne vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen und es versteht sich, dass diese nicht auf die hier dargestellten illustrativen Ausführungsformen beschränkt sein soll.

Claims

Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung, umfassend: – einen Motor als eine Kraftquelle eines Fahrzeugs; – ein stufenloses Getriebe, das die Getriebeübersetzung stufenlos ändert und die Leistung des Motors an die Antriebsräder des Fahrzeugs überträgt; – einen Elektrizitätsgenerator, der einer Antriebswelle des Motors folgend rotiert und eine Elektrizitätserzeugungsmenge variabel steuern kann; – eine Elektrizitätsspeichervorrichtung, welche durch den Elektrizitätsgenerator geladen wird und die geladene Energie an elektrische Lasten des Fahrzeugs liefert; – eine Motordrehzahl-Detektionseinheit, welche eine Drehzahl des Motors detektiert; – eine Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit, welche einen Antriebsdrehmomentwert des Motors steuert; – eine Elektrizitätsgeneratordrehzahl-Detektionseinheit, welche eine Drehzahl des Elektrizitätsgenerators detektiert; – eine Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit, welche einen Antriebsdrehmomentwert des Elektrizitätsgenerators steuert; – eine Kraftstoffverbrauchsmengen-Berechnungseinheit, welche eine Kraftstoffverbrauchsmenge aus Werten der Motordrehzahl und des Motorantriebsdrehmoments berechnet; – eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Berechnungseinheit, die eine Elektrizitätserzeugungsmenge des Elektrizitätsgenerators aus Werten der Elektrizitätsgeneratordrehzahl und des Elektrizitätserzeugungsdrehmoments berechnet; – eine Getriebeübersetzungs-Änderungseinheit, die zum Zeitpunkt einer virtuellen Änderung einer Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes um einen kleinen Betrag, ein virtuelles Motorantriebsdrehmoment und eine virtuelle Motordrehzahl berechnet, um eine aktuelle Geschwindigkeit und eine aktuelle Antriebskraft des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, eine virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz aus einer virtuellen Kraftstoffverbrauchsmenge und einer virtuellen Elektrizitätserzeugungsmenge berechnet, wobei die virtuelle Kraftstoffverbrauchsmenge aus dem virtuellen Motorantriebsdrehmoment und der virtuellen Motordrehzahl durch die Kraftstoffverbrauchsmengen-Berechnungseinheit berechnet ist, und wobei die virtuelle Elektrizitätserzeugungsmenge aus der virtuellen Motordrehzahl und dem Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment durch die Elektrizitätserzeugungsmengen-Berechnungseinheit berechnet ist, eine derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz aus einer derzeitigen Kraftstoffverbrauchsmenge und einer derzeitigen Elektrizitätserzeugungsmenge berechnet und die Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes um einem minimalen Betrag in einem Fall ändert, bei dem die virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz überlegen ist; und – eine Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Änderungseinheit, die zur Zeit der virtuellen Änderung des Motorantriebsdrehmoments oder des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments um einen kleinen Betrag, eine virtuelle Elektrizitätserzeugungseffizienz aus der durch die Kraftstoffverbrauchsmengen-Berechnungseinheit berechneten virtuellen Kraftstoffverbrauchsmenge und der durch die Elektrizitätserzeugungsmengen-Berechnungseinheit berechneten virtuellen Elektrizitätserzeugungsmenge berechnet, eine derzeitige Elektrizitätserzeugungseffizienz aus einer derzeitigen Kraftstoffverbrauchsmenge und einer derzeitigen Elektrizitätserzeugungsmenge berechnet und das Motorantriebsdrehmoment und das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment um den minimalen Betrag in einem Fall ändert, wenn die virtuelle Erzeugungseffizienz der derzeitigen Elektrizitätserzeugungseffizienz überlegen ist, wobei die Getriebeübersetzungs-Änderungseinheit und die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Änderungseinheit alternierend betrieben werden, um die Elektrizitätserzeugung durchzuführen.
Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung, umfassend: einen Motor (1) als eine Kraftquelle eines Fahrzeugs; ein stufenloses Getriebe (3), das die Getriebeübersetzung stufenlos ändert und die Leistung des Motors an die Antriebsräder des Fahrzeugs überträgt; einen Elektrizitätsgenerator (2), der einer Antriebswelle des Motors folgend rotiert und eine Elektrizitätserzeugungsmenge variabel steuern kann; eine Elektrizitätsspeichervorrichtung (4), welche durch den Elektrizitätsgenerator geladen wird und die geladene Energie an elektrische Lasten des Fahrzeugs liefert; eine Motorantriebsdrehmomentsteuereinheit (101), welche einen Antriebsdrehmomentwert des Motors steuert; eine Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Steuereinheit (103), welche einen Antriebsdrehmomentwert des Elektrizitätsgenerators steuert; eine Kraftstoffverbrauchsmengen-Detektionseinheit (117), die eine Kraftstoffverbrauchsmenge des Motors detektiert; eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Detektionseinheit (114), die eine Energieerzeugungsmenge des Elektrizitätsgenerators detektiert; eine Getriebeübersetzungs-Änderungseinheit (108), die eine Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes um einen kleinen Betrag ändert und gleichzeitig ein Motorantriebsdrehmoment und ein Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment ändert, um eine derzeitige Geschwindigkeit und eine derzeitige Antriebskraft des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten, eine Elektrizitätserzeugungseffizienz aus einer Kraftstoffverbrauchsmenge und einer Elektrizitätserzeugungsmenge nach Ändern der Getriebeübersetzung berechnet und die Getriebeübersetzung des stufenlosen Getriebes zu einem Zustand vor der Änderung in einem Fall rückführt, wenn die berechnete Elektrizitätserzeugungseffizienz der vor Änderung der Getriebeübersetzung berechneten Elektrizitätserzeugungseffizienz unterlegen ist; und eine Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Änderungseinheit (108), die das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment um einen kleinen Betrag ändert und gleichzeitig ein Motorantriebsdrehmoment ändert, um eine derzeitige Geschwindigkeit und eine derzeitige Antriebskraft des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten, eine Elektrizitätserzeugungseffizienz aus einer Kraftstoffverbrauchsmenge und einer Elektrizitätserzeugungsmenge nach Ändern des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments berechnet, und das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment zu einem Zustand vor der Änderung in einem Fall zurückführt, wenn die berechnete Elektrizitätserzeugungseffizienz der Elektrizitätserzeugungseffizienz vor Ändern des Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoments unterlegen ist, wobei die Getriebeübersetzungs-Änderungseinheit und die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Änderungseinheit alternierend betrieben werden, um die Elektrizitätserzeugung durchzuführen.
Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Detektionseinheit, die eine derzeitigen Elektrizitätserzeugungsmenge detektiert.
Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, umfassend: eine Elektrizitätserzeugungsmengen-Einstelleinheit, die eine Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge einstellt, wobei in einem Fall, bei dem die derzeitige Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment des Elektrizitätsgenerators ansteigt und gleichzeitig das Motorantriebsdrehmoment steigt, um eine derzeitige Geschwindigkeit und eine derzeitige Antriebskraft des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten.
Elektrizitätserzeugungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 4, weiter umfassend: eine Obergrenzen-Elektrizitätserzeugungsmengen-Einstelleinheit, die eine Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge einstellt, wobei, wenn die Getriebeübersetzung um einen kleinen Betrag durch die Getriebeübersetzungs-Änderungseinheit geändert wird, die Getriebeübersetzungs-Änderungseinheit veranlasst wird, nicht in einem Fall zu arbeiten, wenn die Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge oder größer als die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist, und wenn das Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment durch die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Änderungseinheit um einen kleinen Betrag geändert wird, die Elektrizitätserzeugungsantriebsdrehmoment-Änderungseinheit veranlasst wird, nicht in einem Fall zu arbeiten, wenn die Elektrizitätserzeugungsmenge kleiner als die Untergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge oder größer als die Obergrenze der Elektrizitätserzeugungsmenge ist.