DE10041593B4

DE10041593B4 - Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, Hybridfahrzeug und Verfahren zur Steuerung eines Bremsvorgangs eines solchen

Info

Publication number: DE10041593B4
Application number: DE10041593A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Wako Tamagawa; Shigeru Wako Aoki; Kazuhiro Wako Ueda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: JP2001078307A; DE10041593A1; US6414453B1; CA2317195C; CA2317195A1; JP3373459B2

Abstract

Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs, umfassend:
– eine Brennkraftmaschine (E) zum Ausgeben einer Antriebskraft des Fahrzeugs;
– eine Kupplung (10), die mit einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine (E) verbunden ist und ein Paar von Eingriffselementen (11, 12) umfasst, um die Eingangsseite und die Ausgangsseite der Kupplung (10) zum Übertragen der Antriebskraft zu verbinden oder zu trennen;
– ein Antriebsrad (W), das mit dem Ausgang der Kupplung (10) verbunden ist;
– einen Elektromotor (19), der mit dem Antriebsrad verbunden ist, um die Antriebskraft des Fahrzeugs auszugeben, und der als regenerative Bremse betrieben werden kann;
– einen Kondensator (21) zum Zuführen elektrischer Energie zu dem Elektromotor (19), wenn der Elektromotor (19) die Antriebskraft ausgibt, und zum Speichern der von dem Elektromotor (19) erzeugten elektrischen Energie, wenn der Elektromotor (19) als regenerative Bremse betrieben wird;
– eine Schaltvorrichtung (23) zum Verbinden oder Trennen des Kondensators (21) und des Elektromotors...

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuer/Regelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Hybridfahrzeug in Parallelbauweise nach dem Oberbegriff von Anspruch 2. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Steuer/Regelvorrichtung für ein Hybridfahrzeug bzw. Hybridauto, das einen elektrischen Doppelschichtkondensator benutzt und das eine Bremskraft für das Fahrzeug erzeugen kann, indem es den elektrischen Doppelschichtkondensator durch einen Elektromotor (im Folgenden auch Motor) regeneriert. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Bremsvorgangs eines Hybridfahrzeugs.

Eine gattungsgemäße Steuer/Regelvorrichtung sowie ein gattungsgemäßes Hybridfahrzeug sind aus der EP 0 800 949 A2 bekannt. Aus dieser Druckschrift ist es bekannt, dann, wenn der Ladungszustand einer Speichervorrichtung für elektrische Energie sich nahe bei oder in dem vollständig geladenen Zustand befindet, ein Hybridfahrzeug von regenerativer Bremsung durch den Elektromotor auf Maschinenbremsung durch Schleppen der Brennkraftmaschine (im Folgenden auch Maschine) umzuschalten. Dies wird ausgeführt durch die Betätigung von Kupplungen im Drehmomentübertragungsweg des Brennkraftmaschinendrehmoments bzw. des Elektromotordrehmoments. Diese Umschaltung geschieht in Abhängigkeit von der in der Speichervorrichtung bereits gespeicherten Ladung, um ein Überladen der Speichervorrichtung für elektrische Energie zu vermeiden und dadurch eine deutliche Verschlechterung der Lade- und Entladewirkungsgrade oder sogar eine Beschädigung der Speichervorrichtung zu vermeiden.

Aus der Druckschrift EP 0 564 149 B1 ist weiterhin bekannt, dass ein Doppelschichtkondensator als eine mögliche Speichervorrichtung für elektrische Energie sowohl durch Überladen als auch durch Anlegen einer die Spannungsfestigkeit übersteigenden Spannung beschädigt werden kann. Zur Vermeidung von Überspannungsschäden am Doppelschichtkondensator lehrt die EP 0 564 149 B1 daher, die Zersetzungsspannung, welche für das jeweils verwendete Elektrolyt spezifisch ist, des jeweils verwendeten Elektrolyts im Vorhinein festzustellen und die an eine Kondensatorzelle angelegte Spannung schaltungstechnisch auf einen unter der Zersetzungsspannung liegenden Wert zu begrenzen. Weiterhin lehrt die Druckschrift EP 0 564 149 B1 , zur Überprüfung des Ladezustands des Kondensators jede einzelne Zelle des elektrischen Doppelschichtkondensators zu prüfen und bei Erreichen eines vollständig geladenen Zustands den Ladevorgang abzubrechen.

Im Folgenden wird zum weiteren Stand der Technik folgendes ausgeführt:
Derzeit werden Elektrofahrzeuge entwickelt, um die Abgasemission in die Atmosphäre zu reduzieren. Jedoch ist die Reichweite von Elektrofahrzeugen, die nur durch einen Elektromotor angetrieben werden, durch die Kapazität der Batterie beschränkt, die die elektrische Energie speichert. Wenn eine größere Reichweite erwünscht ist, sind sehr große Batterien erforderlich, die die Fahrleistung des Fahrzeugs erheblich verschlechtern.

Daher werden derzeit Hybridfahrzeuge intensiv entwickelt, weil Hybridfahrzeuge sowohl eine große Reichweite als auch gute Fahrleistung bieten, indem sie sowohl eine (Brennkraft-) Maschine, die durch die Verbrennung von fossilem Kraftstoff angetrieben wird, als auch einen (Elektro-) Motor, der durch eine vergleichsweise kleine Batterie aktiviert wird, benutzen.

Hybridfahrzeuge in Parallelbauweise, eine Bauart von Hybridfahrzeugen, realisieren gute Fahreigenschaften, reduzieren die Abgasemission und erreichen einen reduzierten Kraftstoffverbrauch, indem die Fahrmodi vom Maschinenantriebsmodus auf den Motorantriebsmodus entsprechend den Fahrbedingungen umgeschaltet werden.

Das heißt, Hybridfahrzeuge fahren gewöhnlich mittels der Maschine, wenn das Fahren mittels der Maschine effizient ist, und der Motor unterstützt die Maschine, oder der Motor treibt das Fahrzeug ohne die Maschine an, wenn die Fahrbedingungen nicht zur effizienten Nutzung der Maschine geeignet sind, wie etwa bei der Beschleunigung oder bei Langsamfahrt.

Ferner wird, beim Bremsen des Fahrzeugs, der Motor als Generator betrieben, um die kinetische Energie des Fahrzeugs wiederzugewinnen, und es kann ein Energieverlust vermieden werden und der Kraftstoffverbrauch kann reduziert werden.

Das heißt, beim Bremsen des Fahrzeugs wird der Motor durch die kinetische Energie des Fahrzeugs in Drehung versetzt, und die durch die Drehung des Motors erzeugte elektrische Energie wird in die Batterie geladen, so dass die durch das Bremsen zur Verfügung gestellte Energie wiedergewonnen werden kann.

Wenn jedoch das Laden der Batterie weitergeht und die Lademenge die maximale Ladegrenze der Batterie überschreitet und ein Überladen stattfindet, kann die Batterie schlechter werden.

Um dieses Überladen der Batterie zu vermeiden, sollte das Laden beendet werden, wenn die Batterie vollständig geladen ist. Wenn jedoch eine regenerative Bremsung beendet wird, wenn das Fahrzeug bremst, geht die Bremskraft verloren, was nicht nur das Fahrgefühl verschlechtert, sondern auch den Bremsmechanismus belastet, beispielsweise an einem sich lang hinziehenden Gefälle, weil häufige Bremsbetätigungen erforderlich sind.

Um diese Probleme zu vermeiden, wird, beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr.JP 10-23603 A, eine Technik offenbart, in der eine Bremskraft mittels Maschinenbremsung erhalten wird, indem die Maschine mit den Antriebsrädern verbunden wird, und regeneratives Laden nicht erlaubt wird, wenn erfasst wird, dass der Ladezustand der Batterie 100 % der Batteriekapazität überschreitet.

Im Gegensatz hierzu kann man auch die Verwendung eines elektrischen Doppelschichtkondensators anstelle einer Batterie in Betracht ziehen. Grund hierfür ist, dass elektrische Doppelschichtkondensatoren den Vorteil haben, dass sie eine große Energiemenge pro Zeiteinheit ausgeben können, d.h. elektrische Doppelschichtkondensatoren haben eine sehr hohe Energieausgabedichte. Die hohe Energieausgabedichte kann auf einen hohen Elektrizitätsbedarf reagieren, wie etwa eine hohe Energiespitze während schneller Beschleunigung.

Wenn jedoch ein elektrischer Doppelschichtkondensator anstelle einer Batterie benutzt wird, entsteht das folgende Problem. Das heißt, es besteht die Möglichkeit, dass die Leistung des elektrischen Doppelschichtkondensators schlechter wird, wenn eine hohe Spannung, die höher als die Spannungsfestigkeit, welche im Folgenden auch als Haltespannung bezeichnet wird, des elektrischen Doppelschichtkondensators ist, zwischen beide Anschlüsse des Kondensators angelegt wird. Daher ist es erforderlich, die zwischen beide Anschlüsse des elektrischen Doppelschichtkondensators angelegte Spannung zu begrenzen.

Wenn jedoch das regenerative Laden auf der Basis des Ladezustands des Kondensators gesteuert wird, entsteht ein Problem im Falle des elektrischen Doppelschichtkondensators. Der Grund hierfür ist, dass der Ladezustand und die Anschlussspannung zwischen beiden Anschlüssen des elektrischen Doppelschichtkondensators in keiner direkten Beziehung stehen.

Da der Innenwiderstand des elektrischen Doppelschichtkondensators größer ist als der einer Batterie, und da eine Spannung auf Grund des Innenwiderstands erzeugt wird, wenn in dem elektrischen Doppelschichtkondensator auf Grund regenerativer Ladung ein Strom fließt, wird eine höhere Spannung als die durch den Ladezustand bestimmte Spannung zwischen beide Anschlüsse des Kondensators angelegt.

Daher kann ein Schlechterwerden der Leistung oder ein Schlechterwerden der Isolierung des elektrischen Doppelschichtkondensators nicht verhindert werden, wenn der durch den Ladezustand erhaltene Spannungswert benutzt wird.

Die Erfindung soll die obigen Probleme lösen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine technische Lehre für ein Hybridfahrzeug anzugeben, gemäß welcher eine Verschlechterung eines elektrischen Doppelschichtkondensators vermieden wird und dennoch eine ausreichende Bremskraft für das Hybridfahrzeug bereitgestellt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Steuer/Regelvorrichtung mit allen Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Hybridfahrzeug mit allen Merkmalen des Anspruchs 2 sowie durch ein Verfahren zur Steuerung eines Bremsvorgangs mit allen Merkmalen des Anspruchs 5.

Eine Ausführungsform eines Hybridfahrzeugs umfasst eine Steuer/Regelvorrichtung eines Hybridfahrzeugs; eine Maschine zum Ausgeben einer Antriebskraft des Fahrzeugs; eine Kupplung, die mit einer Ausgangswelle der Maschine verbunden ist und ein Paar von Eingriffselementen umfasst, um die Eingangsseite und die Ausgangsseite der Kupplung zum Übertragen der Antriebskraft zu verbinden oder zu trennen; Antriebsräder, die mit dem Ausgang der Kupplung verbunden sind; einen Motor, der mit den Antriebsrädern verbunden ist, um die Antriebskraft des Fahrzeugs auszugeben, und der als regenerative Bremse betrieben werden kann; einen elektrischen Doppelschichtkondensator zum Zuführen elektrischer Energie zu dem Motor, wenn der Motor die Antriebskraft ausgibt, und zum Speichern der von dem Motor erzeugten elektrischen Energie, wenn der Motor als regenerative Bremse betrieben wird; eine Schaltvorrichtung zum Verbinden oder Trennen des elektrischen Doppelschichtkondensators und des Motors; einen Gesamtspannungssensor zum Erfassen einer Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators; Zellenspannungssensoren zum Erfassen von Zellen-Anschlussspannungen jeweiliger einzelner Zellen, welche in dem Doppelschichtkondensator enthalten sind; und eine Steuervorrichtung zum Steuern/Regeln der Kupplung und der Schaltvorrichtung in Antwort auf die von den Spannungssensoren erfasste Anschlussspannung; wobei dann, wenn die von dem Gesamtspannungssensor erfasste Gesamtanschlussspannung oder eine von den Zellenspannungssensoren erfasste Zellen-Anschlussspannung einen vorbestimmten Standardwert überschreitet, während der Motor als die regenerative Bremse betrieben wird, die Steuervorrichtung eine Verbindung zwischen dem elektrischen Doppelschichtkondensator und dem Motor durch die Schaltvorrichtung trennt und das Paar der in der Kupplung enthaltenen Eingriffselemente verbindet.

Bei der obigen Struktur erfassen Zellenspannungssensoren die Zellen-Anschlussspannungen einzelner Zellen, und das Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators wird vorteilhafterweise auf der Basis dieser erfassten Spannungen gesteuert/geregelt, so dass die in dem elektrischen Doppelschichtkondensator enthaltenen einzelnen Zellen vor einer höheren Spannung als der Haltespannung jeder Zelle geschützt werden.

Die Erfindung wird nun in Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 ein Schema eines Kraftübertragungssystems und eines Steuer/Regelsystems eines Hybridfahrzeugs nach einer Ausführung;
2 ein Diagramm der Detailstrukturen eines elektrischen Doppelschichtkondensators 21 und eines Spannungssensors 22;
3 ein Flussdiagramm für den Betrieb eines Überspannungs-Flag auf der Basis einer Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators 21; und
4 ein Flussdiagramm zum Steuern/Regeln der Verbindung und Trennung der Kupplung 10 und des regenerativen Ladens zu dem elektrischen Doppelschichtkondensator auf der Basis des Überspannungs-Flag.
Eine Struktur eines Hybridfahrzeugs nach einer ersten Ausführung wird nun anhand von 1 beschrieben. 1 zeigt schematisch ein Kraftübertragungssystem und ein Steuer/Regelsystem eines Hybridfahrzeugs nach dieser Ausführung.
Zuerst wird das Kraftübertragungssystem beschrieben. Eine Ausgangswelle in der (Brennkraft-) Maschine E ist durch einen Nebenmotor 1 mit einer Ölpumpe 2 verbunden. Der Nebenmotor 1 betätigt oder unterstützt die Maschine E bzw. lässt diese an. Die Ölpumpe 2 erzeugt Öldruck durch die Antriebskraft der Maschine E zum Steuern des Getriebes CVT (stufenlos verstellbares Getriebe) 4.
Ferner ist die Ausgangswelle der Maschine E mit einem Planetengetriebe 3 verbunden, um zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs zu schalten. Dieses Planetengetriebe 3 ist mechanisch mit einem Wählhebel (in der Figur nicht gezeigt) verbunden, und das Schalten zwischen Vorwärts- und Rückwärtskraft kann durch Betätigung des Wählhebels erfolgen. Die Ausgangswelle des Planetengetriebes 3 ist mit einer antriebsseitigen Rolle 5 des CVT 4 zur Betätigung des verstellbaren Getriebes verbunden.
Das CVT 4 umfasst, zusätzlich zur Rolle 5, einen Metallriemen 6, eine abtriebsseitige Rolle 7 und Seitenkammern 8 und 9. Die antriebsseitige Rolle 5 und die abtriebsseitige Rolle 7 sind durch einen gemeinsamen Metallriemen 6 miteinander verbunden, und zwischen diesen Rollen kann Kraft übertragen werden.
An den jeweiligen Seiten dieser Rollen 5 und 6 sind Seitenkammern 8 und 9 vorgesehen, um die jeweiligen Umschlingungsradien des Metallriemens 6 um beide Rollen 5 und 7 herum zu ändern. Die Umschlingungsradien des Metallriemens um die jeweiligen Rollen werden geändert, indem die Breite beider Rollen geändert wird, indem Öldruck an beide Seitenkammern 8 und 9 angelegt wird und indem die Kontaktpunkte zwischen dem Metallriemen und den Schrägflächen der Rollen geändert werden. Der an die Seitenkammern 8 und 9 angelegte Öldruck wird von der Ölpumpe 2 erzeugt.
Die Rolle 7 in dem CVT 4 ist mit einem Eingriffselement 11 der Kupplung 10 verbunden. Die Kupplung 10 enthält, zusätzlich zum Eingriffselement 11, ein Eingriffselement 12, zur Bildung eines Eingriffselementepaars 11, 12, sowie einen Kupplungssteueraktuator 13, der diese Eingriffselemente 11 und 12 miteinander verbindet oder trennt.
Das Eingriffselement 12 der Kupplung 10 ist mit einem Enduntersetzungsgetriebe 14 und einem Zahnrad 15 verbunden. Das Enduntersetzungsgetriebe 14 steht mit einem Differentialgetriebe 16 in Eingriff. Das Differentialgetriebe 16 ist mit einem Antriebsrad W des Fahrzeugs durch eine Achswelle 17 verbunden.
Das oben beschriebene Zahnrad 15 steht mit einem weiteren Zahnrad 18 in Eingriff, das mit einer Drehachse eines (elektrischen) Hauptmotors 19 verbunden ist.
Nun wird das Steuer/Regelsystem beschrieben. Die Steuerschaltung 20 umfasst einen Spannungssensor 22, der an dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21 vorgesehen ist, der eine Energiequelle des Hauptmotors 19 darstellt; eine Energietreibereinheit 23 zum Steuern/Regeln des oben beschriebenen Hauptmotors 19; einen Kupplungssteueraktuator 13, der in der Kupplung 10 enthalten ist; sowie eine Öldrucksteuervorrichtung 24 zum Steuern des Öldrucks, der auf die Seitenkammern 8 und 9 in dem CVT 4 ausgeübt wird.
Der elektrische Doppelschichtkondensator 21 ist mit dem Hauptmotor 19 durch die Energietreibereinheit 23 verbunden. Ein Spannungssensor 22 ist zwischen beiden Anschlüssen des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 vorgesehen.
2 zeigt in einem Diagramm die Detailstruktur eines elektrischen Doppelschichtkondensators 21 und eines Spannungssensors 22. Der elektrische Doppelschichtkondensator 21 hat eine Struktur, bei der eine Mehrzahl von Zellen 211, 212, ... 21n aufeinandergeschichtet sind. Der Spannungssensor 22 enthält einen Spannungssensor 22t zum Erfassen der Anschlussspannung des gesamten elektrischen Doppelschichtkondensators, sowie Spannungssensoren 221, 222, ... 22n zum Erfassen von Anschlussspannungen V1, V2, ... für jeweilige Zellen 211, 212, ... 21n.
Nachfolgend wird der Betrieb der Ausführung anhand von 1 beschrieben. Zuerst wird der Betrieb des Steuer/Regelsystems beschrieben. Erläutert wird die Fahrt durch die Antriebskraft der Maschine E. Die Antriebskraft der Maschine E treibt die Ölpumpe 2 und das Planetengetriebe 3 durch den Nebenmotor 1 an. Die Ölpumpe 2 erzeugt einen Öldruck und überträgt diesen Öldruck auf die Seitenkammern 8 und 9 des CVT durch die Öldrucksteuervorrichtung 24. Das Planetengetriebe 3 schaltet die Drehrichtung der Welle durch Betätigung des (nicht gezeigten) Schalthebels zum Schalten auf Vorwärts und Rückwärts.
Die Drehung der Ausgangswelle des Planetengetriebes 3 wird auf die antriebsseitige Rolle 5 in dem CVT 4 übertragen, und die Drehung der antriebsseitigen Rolle wird durch den Metallriemen 6 auf die abtriebsseitige Rolle 7 übertragen. Das Drehzahlverhältnis zwischen Rolle 5 und Rolle 7 wird durch die Umschlingungsradien des Metallriemens 6 um die Rollen 5 und 7 bestimmt. Die Umschlingungsradien des Metallriemens 6 um die Rollen 5 und 6 kann geändert werden, indem die Breite beider Rollen geändert wird durch Anlegen von Öldruck an beide Seitenkammern 8 und 9 und durch Ändern der Kontaktpunkte des Metallriemens mit den Schrägflächen der Rollen 5 und 7. Die durch die Seitenkammern 8 und 9 aufzubringenden Druckkräfte werden von dem Öldruck der Ölpumpe 2 erzeugt, und der so erhaltene Öldruck wird durch die Öldrucksteuervorrichtung 24, die zwischen der Ölpumpe 2 und den Seitenkammern 8 und 9 angeordnet ist, gesteuert/geregelt.
Die Abtriebsrolle 7 in dem CVT 4 überträgt die Drehung auf das Eingriffselement 11 in der Kupplung 10. Die Eingriffselemente 11 und 12 werden durch den Aktuator 13 zur Steuerung der Kupplung 10 miteinander verbunden oder getrennt, und die Drehung kann übertragen werden, wenn beide Elemente 11 und 12 verbunden sind, und kann nicht übertragen werden, wenn sie getrennt sind.
Wenn die Eingriffselemente 11 und 12 verbunden sind, wird die Drehung des Eingriffselements 11 auf das Eingriffselement 12 übertragen, und die Drehung dieses Eingriffselements 12 wird auf das Enduntersetzungsgetriebe 14 und das Zahnrad 15 übertragen.
Die Drehung des Zahnrads 15 wird auf ein Zahnrad 18 übertragen, das mit dem Zahnrad 15 in Eingriff steht, und die Welle des Hauptmotors 19 wird durch die Drehung des Zahnrads 18 in Drehung versetzt.
Hierbei erzeugt der drehende Hauptmotor 19 elektrische Energie. Wenn die Antriebszustände so sind, dass der Modus auf Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 zur Verwendung als Energiequelle des Motors gesetzt ist, wird die elektrische Energie durch die Drehung des Hauptmotors 19 erzeugt, und die erzeugte elektrische Energie wird durch die Energietreibereinheit 23 in den elektrischen Doppelschichtkondensator 21 geladen.
Wenn hingegen die Antriebszustände nicht so sind, dass der Modus auf Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 gesetzt ist, obwohl sich die Welle dreht, wird keine elektrische Energie erhalten, und der Motor läuft leer.
Die Drehung des Enduntersetzungsgetriebes 14 wird durch das Differentialgetriebe 16 und die Achswelle 17 auf die Antriebsräder W des Fahrzeugs übertragen. Die Antriebsräder werden durch den oben beschriebenen Vorgang angetrieben, und das Fahrzeug fährt.
Nun wird der Betrieb beschrieben, wenn das Fahrzeug durch den Hauptmotor 19 angetrieben wird. Der elektrische Doppelschichtkondensator 21 liefert elektrische Energie zum Hauptmotor durch die Energietreibereinheit 23. Durch die so zugeführte elektrische Energie erzeugt der Hauptmotor 19 an seiner Welle eine Antriebskraft. Die Drehung des Zahnrads 18 wird auf das Zahnrad 15 übertragen, das mit dem Zahnrad 18 in Eingriff steht, und die Drehung des Zahnrads 15 wird auf das Enduntersetzungsgetriebe 14 übertragen, das durch die Welle mit dem Zahnrad 15 verbunden ist.
Wenn das Fahrzeug durch die Antriebskraft des Hauptmotors 19 fährt, d.h. wenn das Fahrzeug im Motorantriebsmodus ist, ist die Kupplung 10 ausgerückt. Das heißt beide Eingriffselemente 11 und 12 der Kupplung 10 sind voneinander getrennt, und es wird keine Drehung über die Eingriffselemente übertragen. Daher ist das Enduntersetzungsgetriebe 14 an der Kupplung 10 getrennt, und seine Drehung wird nicht auf das CVT 4 übertragen.
Daher wird die Drehung des Enduntersetzungsgetriebes 14 nur auf das Differentialgetriebe 16 übertragen, und die Drehung des Differentialgetriebes 16 wird durch die Achswelle 17 auf das Antriebsrad W übertragen. Das Antriebsrad W wird durch den oben beschriebenen Vorgang angetrieben, und das Fahrzeug fährt.
Nun wird ein Betrieb beschrieben, in dem durch Nutzung der Maschine als Last eine Bremskraft erhalten wird, d.h. ein Betrieb bei Bremsung durch die Maschine. Die Drehung wird in diesem Fall übertragen, indem der obige Übertragungsprozess zum Fahren des Fahrzeugs durch Antrieb der Achswelle durch die Maschine E umgekehrt wird. Das heißt die Drehung des Antriebsrads wird auf die Kupplung durch die Achswelle 17, das Differentialgetriebe 16 und das Enduntersetzungsgetriebe 14 übertragen.
Wenn mit der Maschine gebremst wird, wird erst die Kupplung 10 eingerückt. Das heißt ein Kupplungssteueraktuator 13 in der Kupplung 10 wird betätigt, um die Eingriffselemente 12 und 11 miteinander zu verbinden. Dann wird die von dem Enduntersetzungsgetriebe 14 übertragene Drehung auf die abtriebsseitige Rolle 7 im CVT 4 durch die Kupplung 10 übertragen.
Die Drehung der abtriebsseitigen Rolle 7 wird auf die antriebsseitige Rolle 5 durch den Metallriemen 6 übertragen, und von der antriebsseitigen Rolle 5 auf das Planetengetriebe 3 übertragen. Die Drehung des Planetengetriebes 3 wird dann durch die Ölpumpe 2 und den Nebenmotor 1 zur Maschine 8 übertragen. Die Bremskraft wird durch die Last innerhalb der Maschine E erzeugt, und hierdurch wird mit der Maschine gebremst.
Nachfolgend wird ein Betrieb zum Erhalt der Bremskraft mittels des Motors als Last beschrieben, das heißt einen Betrieb zur regenerativen Bremsung. In diesem Fall wird die Drehung übertragen, indem der Übertragungsprozess bei der Fahrt des Fahrzeugs durch Antrieb des Antriebsrads W durch den Hauptmotor 19 umgekehrt wird. Das heißt die Drehung des Antriebsrads W wird durch die Achswelle 17, das Differentialgetriebe 16 und das Enduntersetzungsgetriebe 14 auf das Zahnrad 15 übertragen.
Wenn die regenerative Bremsung durch den Motor erfolgt, wird erst die Kupplung 10 getrennt, und die Drehung des Enduntersetzungszahnrads 14 wird vollständig auf das Zahnrad 15 übertragen. Die Drehung des Zahnrads 15 wird auf das Zahnrad 18 übertragen, und die Welle des Hauptmotors wird durch das Zahnrad 18 in Drehung versetzt.
Der Hauptmotor 19 arbeitet als Stromgenerator, indem die Welle des Hauptmotors 19 durch eine externe Kraft in Drehung versetzt wird. Wenn die regenerative Bremsung durch den Motor erfolgt, verbindet die Energietreibereinheit 23 den Hauptmotor 19 mit dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21. Daher wird die von dem Hauptmotor 19 erzeugte elektrische Energie durch die Energietreibereinheit 23 zu dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21 geleitet und darin gespeichert. Wie oben beschrieben, erzeugt das Generieren der elektrischen Energie durch den Hauptmotor 19 eine Last in dem Hauptmotor 19, was dazu führt, dass durch den Motor eine Bremskraft für regenerative Bremsung erzeugt wird.
Nachfolgend wird der Betrieb der Steuerschaltung beschrieben. Die Steuerschaltung 20 steuert/regelt die Ölsteuereinheit 24 zum Steuern/Regeln des Öldrucks, der an die Seitenkammern 8 und 9 im CVT 4 anzulegen ist. Die Steuerung des Öldrucks ermöglicht es, die Breiten der antriebsseitigen Rolle 5 und der abtriebsseitigen Rolle 7 zu ändern, und die Änderung der Breiten beider Rollen führt zu einer Änderung der Kontaktpunkte des Metallriemens 6 mit beiden Rollen 5 und 7, was zu einer Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs führt.
Die Steuerschaltung 20 steuert/regelt ferner den Kupplungssteueraktuator 13, der in der Kupplung 10 enthalten ist, um das Ein- oder Ausrücken der Kupplung 10 zu bewerkstelligen. Das heißt der Kupplungssteueraktuator 13 steuert/regelt das Ein- und Ausrücken der Eingriffselemente 11 und 12 in der Kupplung 10.
Ferner steuert die Steuerschaltung 20 die Energietreibereinheit 23 zum Verbinden oder Trennen des Hauptmotors 19 mit dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21. Das heißt die Energietreibereinheit 23 verbindet den Hauptmotor 19 mit dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21, wenn elektrische Energie von dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21 zum Hauptmotor 19 zugeführt wird, damit das Fahrzeug fährt, oder wenn die von dem Hauptmotor 19 erzeugte elektrische Energie in den elektrischen Doppelschichtkondensator 21 geladen wird. Die Verbindung zwischen dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21 und dem Motor 19 wird gelöst, wenn das Fahrzeug nur durch die Maschine angetrieben wird oder wenn nur durch Maschinenbremsung gebremst wird.
Die Steuerschaltung 20 erhält die Ausgabe des Spannungssensors 22, der zwischen den Anschlüssen des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 angeschlossen ist. Das heißt die Steuerschaltung erhält von dem Spannungssensor 22 erfasste Messspannungen zwischen den Anschlüssen des elektrischen Doppelschichtkondensators 21.
Wenn während regenerativer Bremsung durch den Motor unter Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 die Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 die Haltespannung des Kon densators überschreitet, steuert die Steuerschaltung 21 die Energietreibereinheit 23 zum Trennen der Verbindung zwischen dem Hauptmotor 19 und dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21.
Hierdurch wird das Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 beendet, und die Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 wird nicht gelesen. Anzumerken ist jedoch, dass, da die elektrische Energie nicht von dem Hauptmotor 19 erhalten werden kann, die Belastung des Hauptmotors 19 verloren geht, so dass die Bremskraft des Fahrzeugs verloren geht.
Hierbei steuert die Steuerschaltung 20 gleichzeitig den Kupplungssteueraktuator 13 der Kupplung 10, um die Kupplung 10 einzurücken. Die Drehkraft, die von dem Antriebsrad W zu dem Enduntersetzungsgetriebe 14 durch die Achswelle 17 und das Differentialgetriebe 16 übertragen wird, wird zu dem CVT 4 durch die Kupplung 10 und weiter zur Maschine E, dem Planetengetriebe 3, der Ölpumpe 2 und dem Nebenmotor 1 übertragen. Hierdurch wird durch die Last der Maschine E eine Bremskraft erzeugt, und hierdurch bremst die Maschine, was den Verlust an regenerativer Bremsenergie des Fahrzeugs kompensiert.
Nachfolgend wird der Vorgang zum Erfassen der Anschlussspannung der elektrischen Doppelschichtkapazität im Detail anhand von 3 beschrieben, einem Flussdiagramm für die Erfassungsschritte der Über(schuss)spannung. 3 ist ein Flussdiagramm und zeigt den Betrieb eines Überspannungs-Flag auf der Basis einer Spannung zwischen beiden Anschlüssen des elektrischen Doppelschichtkondensators 21. Die nachfolgend erwähnten Symbole Si zeigen die Schritte des in 3 gezeigten Flussdiagramms.
Die Variable "Cell" in der Steuerschaltung 20 wird auf "0" gesetzt (S1). Der Wert der Variablen "Cell" entspricht den Zellen, die in dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21 enthalten sind. Wenn beispielsweise "Cell" = 1, wurde die Zelle 211 zum Erfassen der Anschlussspannung gewählt, und wenn "Cell" = 0, wird der gesamte Doppelschichtkondensator 21 als Objekt zum Messen der Anschlussspannung gewählt.
Es folgt nun eine Messung zum Erfassen der Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators durch den Spannungssensor 22. Das heißt, da der gesamte elektrische Doppelschichtkondensator 21 als Objekt zur Messung gewählt ist, indem "Cell" = 0 gesetzt ist, wird die Anschlussspannung Vtotal des gesamten elektrischen Dopppelschichtkondensators 21 durch den Spannungssensor 22t im Spannungssensor 22 gemessen.
Der von dem Spannungssensor 22t erhaltene Messwert Vtotal wird zur Steuerschaltung 20 übertragen, und es wird verglichen zwischen dem gemessenen Wert und einem Standardwert, der vorab in der Steuerschaltung 20 gespeichert ist (S2). Der Standardwert entspricht in diesem Fall der Haltespannung des gesamten elektrischen Doppelschichtkondensators 21. Wenn das Vergleichsergebnis der Beziehung genügt, dass der Messwert ≥ der Standardwert, dann springt der Fluss zu S8, und wenn das Ergebnis des Vergleichs der obigen Beziehung nicht mehr genügt, dann geht der Fluss weiter zum nächsten Schritt S3.
In Schritt S3 wird die Variable "Cell" um 1 inkrementiert. Da in Schritt S1 "Cell" = 0, wird in diesem Schritt, wenn 1 zu der Variablen addiert wird, "Cell" = 1, d.h. Cell = 1, was bedeutet, dass die Zelle 211 zur Messung gewählt ist.
Anschließend wird eine Schleife S4 bis S6 gestartet, um die jeweiligen Zellen 211 bis 21n in dem elektrischen Doppelschichtkondensator 21 zu messen. Da in Schritt S3 Cell = 1 gesetzt ist, wird die Anschlussspannung der Zelle 211 durch den Spannungssensor 221 gemessen. Der Messwert wird zur Steuerschaltung 20 übertragen, und er wird mit einer Standard spannung verglichen (S4). Der Standardwert entspricht in diesem Fall der Haltespannung der Zelle 211. Wenn das Ergebnis des Vergleichs der Beziehung genügt, dass der Messwert ≥ der Standardwert, dann springt der Fluss zu S8, und wenn die Ergebnisse des Vergleichs nicht der obigen Beziehung genügen, geht der Fluss zum nächsten Schritt S5 weiter.
In Schritt S5 wird die Variable "Cell" um 1 inkrementiert. Im Ergebnis wird die Variable "Cell" auf 2 erhöht.
Im nächsten Schritt S6 wird der Wert der Variablen "Cell" mit der Gesamtzahl der Zellen n des elektrischen Doppelschichtkondensators verglichen. Wenn Cell > n, geht der Fluss zu S7 weiter, und falls nicht, geht der Fluss zu S4 und wiederholt die Schleife S4 bis S6. Gegenwärtig ist der Wert der Variablen "Cell" 2, was geringer ist als die Gesamtzahl der Zellen, so dass der Fluss zu S4 zurückgeht.
In Schritt S4, in diesem Fall Cell = 2, wird die Anschlussspannung V2 der Zelle 212 durch den Spannungssensor 222 gemessen, und der Messwert wird zur Steuerschaltung 20 zum Vergleich mit dem Standardwert übertragen. Der Standardwert ist in diesem Fall die Haltespannung der Zelle 212. Wenn das Ergebnis des Vergleichs der gemessene Wert ≥ der Standardwert ist, springt der Fluss zu Schritt S8, und falls nicht, geht der Fluss zu Schritt S5.
In Schritt S5 wird die Variable "Cell" um 1 inkrementiert. Die Variable "Cell" wird somit 3.
Im nächsten Schritt wird die Variable "Cell" mit der Gesamtzahl der Zellen verglichen, und wenn Cell > n, geht der Fluss zu Schritt S7 weiter, und falls nicht, kehrt der Fluss zu Schritt S4 zurück, um die Schleife S4 bis S6 zu wiederholen.
Wenn bei den oben beschriebenen Vorgängen die Spannungen zwischen den Anschlüssen jeder Zelle die Haltespannung jeder Zelle nicht überschreiten, wird die Schleife S4 bis S6 wiederholt, und die Schleife wird beendet, wenn die Variable Cell n + 1 wird, und der Fluss geht zu Schritt S7 weiter.
Obwohl die Haltespannungen für die jeweiligen Zellen schwanken, lässt sich erfassen, ob eine Spannung zwischen den Anschlüssen einer Zelle die Haltespannung der Zelle überschreitet, da die jeweiligen Standardwerte der entsprechenden jeweiligen Zellen in der Steuerschaltung 20 gespeichert sind. Wenn die Anschlussspannung die Haltespannung der Zelle überschreitet, geht der Fluss zu Schritt S8 weiter, und der später beschriebene Überspannungs-Flag wird auf 1 gesetzt.
In Schritt S7 wird das Überspannungs-Flag auf 0 gesetzt. Der Zustand des Überspannungs-Flag wird in dem anderen später beschriebenen Vorgang erfasst, und das Überspannungs-Flag wird zum Steuern der Ladung etc. verwendet.
Wenn eine Spannung, die die Haltespannung der Zelle überschreitet, in den Schritten S2 oder S4 erfasst wird, springt der Fluss zu Schritt S8, und das Überspannungs-Flag wird in diesem Schritt S8 auf 1 gesetzt, und dann geht der Fluss zum nächsten Schritt S9.
Im nächsten Schritt S9 wird erfasst, ob das Fahrzeug mit dem Motor fährt, d.h. ob der elektrische Doppelschichtkondensator entladen wird. Wenn das Ergebnis zeigt, dass der Kondensator entladen wird, geht der Fluss zu Schritt S7, um das Überspannungs-Flag auf 0 zu setzen. Wenn hingegen das Ergebnis zeigt, dass er nicht entladen wird, dann ist der Vorgang zu Ende, während das Überspannungs-Flag bei 1 bleibt.
Nun wird ein Fluss zum Steuern/Regeln des Regenerierens und des Kupplungsbetriebs auf der Basis des oben beschriebenen Überspannungs-Flag anhand von 4 beschrieben. In der folgenden Beschreibung bezeichnen die Symbole, wie etwa S11, die Schritte im Flussdiagramm.
Zuerst wird der Zustand des Überspannungs-Flag geprüft (S11), und wenn das Überspannungs-Flag 1 ist, dann geht der Fluss zu S12. Wenn das Überspannungs-Flag 0 ist, geht der Fluss zu Schritt S13.
Wenn das Überspannungs-Flag 1 ist, geht der Fluss zu S12, und das regenerative Laden wird gestoppt, und die Kupplung wird eingerückt und die Maschinenbremse arbeitet.
Wenn das Überspannungs-Flag 0 ist, geht der Fluss zu Schritt S13, und die normale Steuerung geht weiter. Das heißt, wenn die regenerative Ladung läuft, geht dieser Vorgang weiter, und wenn eine weitere Bremskraft erforderlich ist, wird ein intermittierendes Verbinden und Trennen durchgeführt. Wenn das Fahrzeug mit dem Motor fährt, geht die Fahrt weiter, während die Kupplung ausgerückt ist. Wenn das Fahrzeug mit der Maschine fährt, geht die Fahrt weiter, während die Kupplung eingerückt ist.
Wenn, wie oben beschrieben, eine Spannung der Spannung Vtotal zwischen Anschlüssen des gesamten elektrischen Doppelschichtkondensators 21 und der Spannungen V1, V2 ... Vn zwischen den Anschlüssen der jeweiligen Zellen 211, 212, ... 21n die Standardspannung überschreitet, die der Haltespannung der jeweiligen Anschlüsse entspricht, wird das regenerative Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 unterbrochen, und der Kondensator wird geschützt.
In der oben beschriebenen Ausführung wird das regenerative Laden gestoppt, wenn die Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 eine Standardspannung überschreitet, die der Haltespannung bzw. der Spannungsfestigkeit entspricht. Anzumerken ist jedoch, dass die Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators 21 so gesetzt werden kann, dass sie die Haltespannung nicht überschreitet, indem ein Standardwert gesetzt wird, der kleiner als die Haltespannung des elektrischen Doppelschichtkondensators ist, und indem die Menge an regenerativer Ladung durch Setzen einer niedrigeren Standardspannung reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung ist so ausgelegt, dass, wenn der Motor als Regenerativbremse arbeitet, sofern die Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators einen vorbestimmten Standardwert überschreitet, der der Haltespannung des elektrischen Doppelschichtkondensators entspricht, die Steuervorrichtung die Verbindung zwischen dem elektrischen Doppelschichtkondensator und dem Motor mittels einer Schaltvorrichtung unterbricht, so dass das regenerative Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators gestoppt wird.
Daher wird unabhängig vom Ladezustand der Batterie oder der Spannung, die durch den Ladestrom und den Innenwiderstand des elektrischen Doppelschichtkondensators erzeugt wird, wenn die Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators die Haltespannung überschreitet, das regenerative Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators gestoppt, und der elektrische Doppelschichtkondensator wird zuverlässig vor Überspannung geschützt.
Da ferner die Anschlussspannung genau erfasst werden kann, kann der elektrische Doppelschichtkondensator geladen werden, bis die Anschlussspannung die Haltespannung erreicht. Daher ist es möglich, die Energiemenge wesentlich zu erhöhen, die in dem elektrischen Doppelschichtkondensator gespeichert werden kann. Da der elektrische Doppelschichtkondensator ein kleineres Energiespeichervolumen als die Batterie hat, kommt der oben beschriebene Effekt bei einem Hybridfahrzeug besonders zum Tragen.
Da ferner gleichzeitig die Kupplung eingerückt wird, wenn das regenerative Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators gestoppt wird, kann der Bremskraftverlust durch das Stoppen des regenerativen Ladens durch Maschinenbremsung kompensiert werden, so dass ein gutes Fahrgefühl erhalten bleibt.
Die Erfindung zeigt eine Spannungserfassungsvorrichtung, die die Anschlussspannungen in jeder Zelle des elektrischen Doppelschichtkondensators erfasst, die erfassten Werte mit Standardwerten vergleicht, die den Haltespannungen bzw. der Spannungsfestigkeiten der jeweiligen Zellen entspricht, und die das regenerative Laden des elektrischen Doppelschichtkondensators steuert/regelt, so dass jede Zelle vor einer Überspannung geschützt werden kann.
Es wird eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug angegeben, die einen elektrischen Doppelschichtkondensator vor einer Überspannung zuverlässig schützen kann. Ein Hybridfahrzeug enthält eine Brennkraftmaschine, eine Kupplung, Antriebsräder, einen Elektromotor, einen elektrischen Doppelschichtkondensator zum Zuführen elektrischer Energie zu dem Motor und zum Speichern der von dem Motor erzeugten elektrischen Energie, eine Schaltvorrichtung zum Verbinden oder Trennen des elektrischen Doppelschichtkondensators und des Motors sowie eine Spannungserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators, sowie ferner eine Steuervorrichtung zum Steuern der Schaltvorrichtung in Antwort auf die von der Spannungserfassungsvorrichtung erfasste Anschlussspannung. Wenn die Anschlussspannung des elektrischen Doppelschichtkondensators einen Standardwert überschreitet, während der Motor als Bremse arbeitet, ist die Steuervorrichtung so aufgebaut, dass die Verbindung zwischen dem elektrischen Doppelschichtkondensator und dem Motor getrennt wird und die Kupplung eingerückt wird.

Claims

Steuervorrichtung eines Hybridfahrzeugs, umfassend: – eine Brennkraftmaschine (E) zum Ausgeben einer Antriebskraft des Fahrzeugs; – eine Kupplung (10), die mit einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine (E) verbunden ist und ein Paar von Eingriffselementen (11, 12) umfasst, um die Eingangsseite und die Ausgangsseite der Kupplung (10) zum Übertragen der Antriebskraft zu verbinden oder zu trennen; – ein Antriebsrad (W), das mit dem Ausgang der Kupplung (10) verbunden ist; – einen Elektromotor (19), der mit dem Antriebsrad verbunden ist, um die Antriebskraft des Fahrzeugs auszugeben, und der als regenerative Bremse betrieben werden kann; – einen Kondensator (21) zum Zuführen elektrischer Energie zu dem Elektromotor (19), wenn der Elektromotor (19) die Antriebskraft ausgibt, und zum Speichern der von dem Elektromotor (19) erzeugten elektrischen Energie, wenn der Elektromotor (19) als regenerative Bremse betrieben wird; – eine Schaltvorrichtung (23) zum Verbinden oder Trennen des Kondensators (21) und des Elektromotors (19); – eine Steuervorrichtung (20) zum Steuern der Kupplung (10) und der Schaltvorrichtung (23); – einen Gesamtspannungssensor (22t) zum Erfassen einer Gesamtanschlussspannung (Vtotal) des Kondensators (21); dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (21) ein mehrere Zellen (211, 212,... 21n) aufweisender elektrischer Doppelschichtkondensator (21) ist und die Steuervorrichtung ferner umfasst: – Zellenspannungssensoren (221, 222, ..., 22n) zum Erfassen einer Zellen-Anschlussspannung (V1, V2, ..., Vn) jeder der Zellen (211, 212, ..., 21n) des elektrischen Doppelschichtkondensators (21), wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Kupplung (10) und die Schaltvorrichtung (23) in Antwort auf die von den Spannungssensoren (22t, 221, 222, ..., 22n) erfassten Anschlussspannungen (Vtotal, V1, V2, ..., Vn) zu steuern, wobei genauer dann, wenn die von dem Gesamtspannungssensor (22t) erfasste Gesamtanschlussspannung (Vtotal) oder eine der von den Zellenspannungssensoren (221, 222, ..., 22n) erfassten Zellen-Anschlussspannungen (V1, V2, ..., Vn) irgendeiner der Zellen (211, 212, ..., 21n) einen vorbestimmten, der Spannungsfestigkeit entsprechenden Standardwert überschreitet, während der Elektromotor (19) als die regenerative Bremse betrieben wird, die Steuervorrichtung (20) eine Verbindung zwischen dem elektrischen Doppelschichtkondensator (21) und dem Elektromotor (19) durch die Schaltvorrichtung (23) trennt und das Paar der in der Kupplung (10) enthaltenen Eingriffselemente (11, 12) verbindet.
Hybridfahrzeug, umfassend: – eine Brennkraftmaschine (E) zum Ausgeben einer Antriebskraft des Fahrzeugs; – eine Kupplung (10), die mit einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine (E) verbunden ist und ein Paar von Eingriffselementen (11, 12) umfasst, um die Eingangsseite und die Ausgangsseite der Kupplung (10) zum Übertragen der Antriebskraft zu verbinden oder zu trennen; – ein Antriebsrad (W), das mit dem Ausgang der Kupplung (10) verbunden ist; – einen Elektromotor (19), der mit dem Antriebsrad verbunden ist, um die Antriebskraft des Fahrzeugs auszugeben, und der als regenerative Bremse betrieben werden kann; – einen Kondensator (21) zum Zuführen elektrischer Energie zu dem Elektromotor (19), wenn der Elektromotor (19) die Antriebskraft ausgibt, und zum Speichern der von dem Elektromotor (19) erzeugten elektrischen Energie, wenn der Elektromotor (19) als regenerative Bremse betrieben wird; – eine Schaltvorrichtung (23) zum Verbinden oder Trennen des Kondensators (21) und des Elektromotors (19); – eine Steuervorrichtung (20) zum Steuern der Kupplung (10) und der Schaltvorrichtung (23); – einen Gesamtspannungssensor (22t) zum Erfassen einer Gesamtanschlussspannung (Vtotal) des Kondensators (21); dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (21) ein mehrere Zellen (211, 212, ... 21n) aufweisender elektrischer Doppelschichtkondensator (21) ist und die Steuervorrichtung ferner umfasst: – Zellenspannungssensoren (221, 222, ..., 22n) zum Erfassen einer Zellen-Anschlussspannung (V1, V2, ..., Vn) jeder der Zellen (211, 212, ..., 21n) des elektrischen Doppelschichtkondensators (21), wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Kupplung (10) und die Schaltvorrichtung (23) in Antwort auf die von den Spannungssensoren (22t, 221, 222, ..., 22n) erfassten Anschlussspannungen (Vtotal, V1, V2, ..., Vn) zu steuern, wobei genauer dann, wenn die von dem Gesamtspannungssensor (22t) erfasste Gesamtanschlussspannung (Vtotal) oder eine der von den Zellenspannungssensoren (221, 222, ..., 22n) erfassten Zellen-Anschlussspannungen (V1, V2, ..., Vn) irgendeiner der Zellen (211, 212, ..., 21n) einen vorbestimmten, der Spannungsfestigkeit entsprechenden Standardwert überschreitet, während der Elektromotor (19) als die regenerative Bremse betrieben wird, die Steuervorrichtung (20) eine Verbindung zwischen dem elektrischen Doppelschichtkondensator (21) und dem Elektromotor (19) durch die Schaltvorrichtung (23) trennt und das Paar der in der Kupplung (10) enthaltenen Eingriffselemente (11, 12) verbindet.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) weiter dazu ausgebildet ist, die Zellen-Anschlussspannung (V1, V2, ..., Vn) einer beliebigen der Zellen (211, 212, ..., 21n) durch die Zellenspannungssensoren (221, 222, ..., 22n) zu erfassen, nachdem die Gesamtanschlussspannung (Vtotal) durch den Gesamtspannungssensor (22t) erfasst wurde.
Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (20) eine Mehrzahl von Standardwerten gespeichert enthält, wobei sowohl jeder Zelle (211, 212, ..., 21n) als auch dem Doppelschichtkondensator (21) je ein Standardwert für einen Vergleich mit der jeweiligen erfassten Zellen-Anschlussspannung (V1, V2, ..., Vn) und Gesamtanschlussspannung (Vtotal) zugeordnet ist.
Verfahren zur Steuerung eines Bremsvorgangs eines Hybridfahrzeugs, welches durch Maschinenbremsung einer Brennkraftmaschine (E) oder durch regeneratives Bremsen mittels eines Elektromotors (19) bremsbar ist und welches einen Doppelschichtkondensator (21) mit einer Mehrzahl von Zellen (211, 212, ..., 21n) aufweist, um dem Elektromotor (19) elektrische Energie zuzuführen, wenn dieser Antriebskraft ausgibt, und um elektrische Energie zu speichern, welche der Elektromotor (19) während eines regenerativen Bremsens erzeugt, wobei das Verfahren ausgeführt wird während der Elektromotor (19) als die regenerative Bremse betrieben wird und die folgenden Schritte umfasst: a) Erfassen einer Gesamtanschlussspannung (Vtotal) des Doppelschichtkondensators (21), b) Vergleichen der erfassten Gesamtanschlussspannung (Vtotal) mit einem einer Spannungsfestigkeit des Doppelschichtkondensators (21) entsprechenden Standardwert, c) dann, wenn die Gesamtanschlussspannung (Vtotal) den Standardwert während des regenerativen Bremsvorgangs erreicht oder überschreitet: c1) Trennen der Verbindung zwischen dem Elektromotor (19) und dem Doppelschichtkondensator (21) zur Beendigung des regenerativen Bremsvorgangs und c2) Verbinden der Brennkraftmaschine (E) mit den Antriebsrädern zur Durchführung eines Bremsvorgangs durch Maschinenbremsung der Brennkraftmaschine (E), d) dann, wenn die Gesamtanschlussspannung (Vtotal) niedriger als der Standardwert ist, d1) Erfassen der Zellen-Anschlussspannung (V1, V2, ..., Vn) einer Zelle (211, 212, ..., 21n) des Doppelschichtkondensators (21), d2) Vergleichen der Zellen-Anschlussspannung (V1, V2, ..., Vn) der jeweiligen Zelle (211, 212, ..., 21n) mit einem vorbestimmten einer Spannungsfestigkeit entsprechenden Standardwert, d3) dann, wenn die Zellen-Anschlussspannung (V1, V2, ..., Vn) den vorbestimmten Standardwert während des regenerativen Bremsvorgangs erreicht oder überschreitet, Ausführen der obigen Schritte c1) und c2), d4) dann, wenn die Zellen-Anschlussspannung (V1, V2, ..., Vn) der betreffenden Zelle (211, 212, ..., 21n) den vorbestimmten Standardwert unterschreitet, Wiederholen der Schritte d1) bis d3) für eine weitere bisher ungeprüfte Zelle (211, 212, ..., 21n) des Doppelschichtkondensators (21) bis entweder das Erreichen oder das Überschreiten eines Standardwerts erfasst ist oder die Zellen-Anschlussspannungen (V1, V2, ..., Vn) aller Zellen erfasst und mit einem Standardwert verglichen wurden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Gesamtanschlussspannung (Vtotal) des elektrischen Doppelschichtkondensators (21) einen einer Spannungsfestigkeit desselben entsprechenden vorbestimmten Standardwert übersteigt, während der Elektromotor (19) als die regenerative Bremse betrieben wird, die Steuervorrichtung (20) den Betrag von als Ladung zugeführter regenerativer Energie derart reduziert, dass die Gesamtanschlussspannung (Vtotal) die Spannungsfestigkeit nicht übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtanschlussspannung (Vtotal) und die Zellen-Anschlussspannung (V1, V2, ..., Vn) einer jeden Zelle (211, 212, ..., 21n) mit je einem dem Doppelschichtkondensator (21) bzw. der jeweiligen Zelle (211, 212, ..., 21n) zugeordneten spezifischen Standardwert verglichen wird.