DE69705984T2

DE69705984T2 - Steuerungssystem für Hybridfahrzeuge

Info

Publication number: DE69705984T2
Application number: DE69705984T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Tamagawa; Yoshio Yamamoto; Toru Yano
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2017-04-09
Also published as: EP0800945B1; EP0800945A3; JP3256657B2; EP1093950A3; DE69735448D1; US5984033A; DE69705984D1; EP0800945A2; EP1093950A2; DE69735448T2; JPH09284915A; EP1093950B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für Hybridfahrzeuge mit einer Kraftmaschine mit innerer Verbrennung und einem Traktionsmotor als Primärantriebe.

Stand der Technik

Herkömmliche Hybridfahrzeuge mit einer Kraftmaschine mit innerer Verbrennung (im folgenden einfach als "die Kraftmaschine" bezeichnet) und einem Traktionsmotor als Primärantriebe sind weitgehend bekannt, und ein Steuersystem zum Steuern der Primärantriebe solcher Hybridfahrzeuge wurde bereits z. B. in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 5-229351 vorgeschlagen.
Das vorgeschlagene Steuersystem bestimmt das optimale Drehmoment, bei welchem die maximale Kraftmaschineneffektivität erreicht wird, in Abhängigkeit der Fahrtbedingungen des Fahrzeugs und detektiert gleichzeitig das tatsächliche Drehmoment, welches von der Kraftmaschine erzeugt wird, um das Fahrzeug tatsächlich anzutreiben. Dann bestimmt oder wählt das Steuersystem ein gefordertes oder erforderliches Drehmoment von dem optimalen Drehmoment und tatsächlichen Drehmoment aus. Wenn das optimale Drehmoment als gefordertes Drehmoment ausgewählt wird und gleichzeitig das optimale Drehmoment größer als das tatsächliche Drehmoment ist, wird ein regenerativer Strom erzeugt, um Energie (insbesondere elektrische Energie) zu regenerieren.
Das Dokument DE-C-42 17 668 offenbart ein Steuersystem für Hybridfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs.
Das herkömmliche Steuersystem steuert jedoch nicht die Leistung von dem Traktionsmotor in Abhängigkeit des Ladezustands (Menge an Restladung) einer elektrischen Speicherbatterie, welche dem Traktionsmotor elektrische Leistung zuführt, um ihn anzutreiben. Folglich besteht die Möglichkeit, dass die Restladung der Batterie während der Fahrt des Fahrzeugs plötzlich abfällt. Weiterhin betrachtet das vorgeschlagene Steuersystem das Gleichgewicht der Unterstützung des Traktionsmotors an die Kraftmaschine durch Bereitstellen eines Drehmoments und der Motorleistung nicht gut. Folglich ist es schwierig, den Betrieb des Hybridfahrzeugs so zu steuern, dass sowohl die Kraftstoffökonomie als auch die Leistungseffizienz des Hybridfahrzeugs verbessert werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Steuersystem für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, welches die Unterstützung des Traktionsmotors an die Kraftmaschine mit innerer Verbrennung und die Regeneration von elektrischer Energie durch den Traktionsmotor richtig steuern kann, wodurch sich die Kraftstoffökonomie und die Leistung des Hybridfahrzeugs verbessern, während eine ausreichende Menge an Restladung in der elektrischen Speicherbatterie verbleibt.
Um die obengenannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Steuersystem für ein Hybridfahrzeug bereit, das eine Kraftmaschine mit innerer Verbrennung, eine von der Kraftmaschine angetriebene Antriebswelle, einen Motor mit einer Unterstützungsfunktion zum Antreiben der Antriebswelle mit elektrischer Energie und mit einer Regenerierfunktion des Konvertierens von kinetischer Energie der Antriebswelle in elektrische Energie und eine elektrische Speichereinrichtung zum Zuführen von elektrischer Energie an den Motor und zum Speichern einer von dem Motor gelieferten elektrischen Energieleistung beinhaltet.
Das erfindungsgemäße Steuersystem ist dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist:
eine Restladung-Detektiereinrichtung zum Detektieren einer Restladungsmenge in der elektrischen Speichereinrichtung,
eine Kraftmaschinen-Anforderung-Leistungs-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer geforderten Leistung der Kraftmaschine auf der Basis der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine,
eine Fahrtwiderstand-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Fahrtwiderstands des Hybridfahrzeugs auf der Basis der Fahrtbedingungen des Hybridfahrzeugs,
eine Kraftmaschine-Extraleistung-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Extraleistung der Kraftmaschine auf der Basis der geforderten Leistung der Kraftmaschine, berechnet durch die Kraftmaschinen-Anforderungs-Leistung-Berechnungseinrichtung, und des Fahrtwiderstands des Hybridfahrzeugs, berechnet durch die Fahrtwiderstand-Berechnungseinrichtung,
eine Soll-Leistung-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Soll-Leistung des Motors auf der Basis der Extraleistung der Kraftmaschine, berechnet durch die Motor- Extraleistung-Berechnungseinrichtung,
eine Betriebsmodus-Feststelleinrichtung zum Feststellen eines Betriebsmodus der Kraftmaschine auf der Basis der Restladungsmenge in der elektrischen Speichereinrichtung, die von der Restladung-Detektiereinrichtung detektiert wird, und der Soll-Leistung des Motors, berechnet durch die Soll-Leistung-Berechnungseinrichtung,
und eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Leistung von dem Motor auf der Basis des Betriebsmodus des Motors, festgestellt durch die Betriebsmodus-Feststelleinrichtung, und der Soll-Leistung des Motors, berechnet durch die Soll-Leistungs- Berechnungseinrichtung.
Der Betriebsmodus des Motors beinhaltet mindestens einen Unterstützungs- Betriebsmodus zum Ausführen der Unterstützungsfunktion und einen regenerativen Betriebsmodus zum Ausführen der Regenerierfunktion, wobei die Betriebsmodus- Feststelleinrichtung den Betriebsmodus mindestens von dem Unterstützungsbetriebsmodus und dem Regenerationsbetriebsmodus auswählt.
Die Restladung-Detektiereinrichtung beinhaltet eine kumulative elektrische Entladeleistung-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer kumulativen Menge an elektrischer Leistung, welche von der elektrischen Speichereinrichtung entladen wird, wobei die Steuereinrichtung eine Unterstützungsbetrieb-Blockiereinrichtung beinhaltet, um zu verhindern, dass der Motor in dem Unterstützungsbetrieb-Modus betrieben wird, wenn die kumulative elektrische Leistungsmenge, die von der elektrischen Speichereinrichtung entladen wird, einen vorbestimmten erlaubten Wert überschreitet.
Die Restladung-Detektiereinrichtung beinhaltet eine kumulative Elektroenergie- Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer kumulativen Menge an elektrischer Energie, welche in der elektrischen Speichereinrichtung geladen ist, wobei die Restladung-Detektiereinrichtung die Menge an Restladung in der elektrischen Speichereinrichtung detektiert auf der Basis der kumulativen Menge an elektrischer Energie, welche von der elektrischen Speichereinrichtung entladen wurde, berechnet durch die kumulative elektrische Entladestrom-Berechnungseinrichtung, und der kumulativen Menge an elektrischer Energie, welche in der elektrischen Speichereinrichtung geladen ist, berechnet durch die kumulative elektrische Ladestrom- Berechnungseinrichtung, wobei die Steuereinrichtung den vorbestimmten erlaubten Wert auf einen vorbestimmten festen Wert setzt, bevor die Menge an Restladung in der elektrischen Speichereinrichtung auf eine vorbestimmte Höhe reduziert wird und den vorbestimmten erlaubten Wert progressiv reduziert, wenn die Restlademenge in der elektrischen Speichereinrichtung von der vorbestimmten Höhe auf eine vorbestimmte untere Grenze der Restladung in der elektrischen Speichereinrichtung reduziert wird.
Besonders bevorzugt beinhaltet das Steuersystem eine Entlade-Feststelleinrichtung zum Feststellen, ob eine Entladung von der elektrischen Speichereinrichtung erlaubt werden sollte, auf der Basis der Restladungsmenge in der elektrischen Speichereinrichtung, und der regenerative Betriebsmodus der Kraftmaschine umfasst einen ersten Modus, in welchem der Motor elektrische Leistung in einer ersten vorbestimmten Menge erzeugt, wenn die Entladung von der elektrischen Speichereinrichtung erlaubt ist, und einen zweiten Modus, in welchem der Motor elektrische Leistung in einer zweiten vorbestimmten Menge, welche größer ist als die erste vorbestimmte Menge, erzeugt, wenn die Entladung von der elektrischen Speichereinrichtung nicht erlaubt ist.
Besonders bevorzugt beinhaltet der Betriebsmodus des Motors weiterhin einen Null- Leistungsmodus, in welchem die Leistung von dem Motor auf Null gesetzt ist, wobei das Steuersystem eine Temperatur-Detektiereinrichtung zum Detektieren einer Temperatur der Steuereinrichtung beinhaltet, wobei die Betriebsmodus-Feststelleinrichtung den Null- Leistungsmodus auswählt, wenn die von der Temperatur-Detektiereinrichtung detektierte Temperatur höher ist als ein vorbestimmter Wert.
Weiterhin bevorzugt wählt die Betriebsmodus-Feststelleinrichtung den Null- Leistungsmodus anstelle des Unterstützungsbetrieb-Modus aus, wenn nicht ein Fahrer des Fahrzeugs eine Beschleunigung des Fahrzeugs verlangt.
Besonders bevorzugt beinhaltet das Steuersystem eine Ladefähigkeit-Feststelleinrichtung zum Feststellen, ob das Laden der elektrischen Speichereinrichtung erlaubt sein sollte, auf der Basis der Restladungsmenge in der elektrischen Speichereinrichtung, und die Ladefähigkeit-Feststelleinrichtung blockiert das Laden der elektrischen Speichereinrichtung, wenn die elektrische Speichereinrichtung im wesentlichen vollständig geladen ist.
Besonders bevorzugt wählt die Betriebsmodus-Feststelleinrichtung den Null- Leistungsmodus anstelle des regenerativen Betriebsmodus aus, wenn das Laden der elektrischen Speichereinrichtung von der Ladefähigkeit-Feststelleinrichtung verhindert wird.
Das Hybridfahrzeug beinhaltet Antriebsräder und ein Getriebe, das zwischen den Antriebsrädern und der Kraftmaschine und dem Motor angeordnet ist, und vorzugsweise beinhaltet das Steuersystem eine Untersetzungsverhältnis-Detektiereinrichtung zum Detektieren eines Parameters, welcher ein Gang-Untersetzungsverhältnis des Getriebes darstellt, und eine Kraftmaschinendrehzahl-Detektiereinrichtung zum Detektieren der Drehzahl der Kraftmaschine, wobei die Soll-Leistung-Berechnungseinrichtung die Soll- Leistung des Motors berechnet auf der Basis der Extraleistung der Kraftmaschine, des Parameters, welcher das Gang-Untersetzungsverhältnis des Getriebes darstellt, welches von der Gang-Untersetzungsverhältnis-Detektiereinrichtung detektiert wurde, und der Drehzahl der Kraftmaschine, detektiert von der Kraftmaschinendrehzahl- Detektiereinrichtung.
Die Kraftmaschine beinhaltet einen Einlassdurchgang und ein Drosselventil, welches in dem Einlassdurchgang angeordnet ist, und bevorzugt beinhaltet das Steuersystem weiterhin eine Drosselventilöffnung-Detektiereinrichtung zum Detektieren der Drosselventilöffnung, wobei die Kraftmaschinen-Anforderungs-Leistungs- Berechnungseinrichtung die geforderte Leistung der Kraftmaschine berechnet, auf der Basis der Drehzahl der Kraftmaschine, detektiert von der Kraftmaschinendrehzahl- Detektiereinrichtung, und der Drosselventilöffnung, detektiert von der Drosselventilöffnung-Berechnungseinrichtung.
Das Hybridfahrzeug beinhaltet ein Beschleunigungspedal, und bevorzugt beinhaltet das Steuersystem weiterhin eine Beschleunigungspedalöffnung-Detektiereinrichtung zum Detektieren einer Öffnung des Beschleunigungspedals entsprechend einer Beschleunigungspedalstrecke, die vom Fahrer ausgeübt wurde, wobei die Kraftmaschinen-Anforderungs-Leistungs-Berechnungseinrichtung die geforderte Kraftmaschinenleistung berechnet auf der Basis der von der Kraftmaschinendrehzahl- Detektiereinrichtung detektierten Drehzahl der Kraftmaschine und der Öffnung des Beschleunigungspedals, detektiert von der Beschleunigungspedalöffnung- Detektiereinrichtung.
Vorzugsweise beinhaltet das Steuersystem eine Kraftmaschinendrehzahl- Detektiereinrichtung zum Detektieren der Drehzahl der Kraftmaschine, und die Soll- Leistung-Berechnungseinrichtung berechnet die Soll-Leistung des Motors auf der Basis der Extraleistung der Kraftmaschine und der von der Kraftmaschinendrehzahl- Detektiereinrichtung detektierten Drehzahl der Kraftmaschine.
Vorzugsweise beinhaltet das Steuersystem eine Fahrzeuggeschwindigkeit- Detektiereinrichtung zum Detektieren der Fahrtgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs, und die Fahrtwiderstand-Berechnungseinrichtung berechnet den Fahrtwiderstand des Hybridfahrzeugs auf der Basis der Fahrtgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs, detektiert von der Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektiereinrichtung, wobei die Kraftmaschinen- Extraleistung-Berechnungseinrichtung die Extraleistung der Kraftmaschine durch Subtrahieren des Fahrtwiderstands des Hybridfahrzeugs von der geforderten Leistung der Kraftmaschine berechnet.
Besonders bevorzugt steuert die Steuereinrichtung, wenn die Betriebsmodus- Auswahleinrichtung den regenerativen Betriebsmodus während des Leerlaufs der Kraftmaschine auswählt, die Leistung des Motors, um eine größere Menge an elektrischer Leistung zu regenerieren, wenn die Menge an Restladung in der elektrischen Speichereinrichtung näher an einer vorbestimmten unteren Grenze an Restladung in der elektrischen Speichereinrichtung ist.
Besonders bevorzugt beinhaltet das Steuersystem eine Kraftmaschinendrehzahl- Detektiereinrichtung zum Detektieren der Drehzahl der Kraftmaschine, wobei der Betriebsmodus des Motors einen Drehmomentschwankungs-Reduktions-Betriebsmodus beinhaltet, in welchem die Leistung des Motors auf eine auf der Basis der Drehzahl der Kraftmaschine berechnete Drehmomentschwankungs-Reduktionsmenge zum Reduzieren der Drehzahlschwankungen der Kraftmaschine gesetzt ist, wobei die Betriebsmodus- Feststelleinrichtung den Drehmomentschwankungs-Reduktions-Betriebsmodus auswählt, wenn die Drehzahl der Kraftmaschine, detektiert von der Kraftmaschinendrehzahl- Detektiereinrichtung, weit schwankt.
Die obengenannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.
Die in den Zeichnungen gezeigten Merkmale können individuell oder gemeinsam in willkürlicher Kombination verwendet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches die gesamte Anordnung eines Antriebssystems eines Hybridfahrzeugs und ein Steuersystem dafür zeigt, entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch die Anordnung einer Kraftmaschine mit innerer Verbrennung und ein Steuersystem dafür zeigt;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch die Anordnung eines Traktionsmotors und ein Steuersystem dafür zeigt;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch die Anordnung eines Getriebes und ein Steuersystem dafür zeigt;
Fig. 5 ist ein Flussdiagramm, welches ein Programm zur Unterstützungs/Regenerations- Feststellverarbeitung zeigt, bei welchem auf der Basis der Restlademenge in einer Speicherbatterie festgestellt wird, ob die Unterstützung des Traktionsmotors an die Kraftmaschine oder die Regeneration von elektrischer Energie durch den Traktionsmotor ausgeführt werden soll;
Fig. 6 zeigt ein ASSISTP-Kennfeld zur Verwendung bei der Verarbeitung der Fig. 5;
Fig. 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm für die gesamte Traktionsmotorsteuerung zeigt;
Fig. 8 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine für die von dem Motor geforderte Leistungs-Feststellverarbeitung zeigt;
Fig. 9 zeigt eine RUNRST-Tabelle zum Feststellen des Fahrtwiderstands des Fahrzeugs;
Fig. 10 zeigt ein MOTORPOWER-Kennfeld zum Feststellen der von dem Motor geforderten Leistung;
Fig. 11 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine für die Motorleistung- Feststellverarbeitung zeigt;
Fig. 12 ist eine Fortsetzung des Flussdiagramms von Fig. 11;
Fig. 13 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für die Fahrt- Regenerationsverarbeitung zeigt;
Fig. 14 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für die Leerlauf- Regenerationsverarbeitung zeigt;
Fig. 15 zeigt eine IDLEREG-Tabelle zur Verwendung bei der Verarbeitung in Fig. 14;
Fig. 16 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für die Abbrems- Regenerationsverarbeitung zeigt;
Fig. 17 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für die Drehmomentschwankung- Reduktionsverarbeitung zeigt;
Fig. 18 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur gesamten Motorsteuerung zeigt;
Fig. 19 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für die Kraftmaschinen- Betriebszustand-Feststellverarbeitung zeigt;
Fig. 20 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für die Kraftstoffzufuhr- Steuerungsverarbeitung zeigt;
Fig. 21 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine für die Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis- Koeffizient-(KCOM)-Feststellverarbeitung zeigt;
Fig. 22 zeigt eine KCOML2-Tabelle zur Verwendung bei der Verarbeitung in Fig. 21;
Fig. 23 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine zur Drosselventilöffnung(DBW)- Steuerungsverarbeitung zeigt;
Fig. 24 zeigt eine θTHIDLREG-Tabelle zur Verwendung bei der Verarbeitung in Fig. 23;
Fig. 25 ist ein Flussdiagramm, das eine Subroutine zur Drosselventil-Sollöffnung(θTH0) Feststellverarbeitung zeigt;
Fig. 26 zeigt eine θTHLCRU/θTHHCRU-Tabelle zur Verwendung bei der Verarbeitung in Fig. 25;
Fig. 27A ist ein Schaubild, welches zur Erklärung der bremsspezifischen Kraftstoffverbrauchs(BSFC)-Eigenschaften dient, welche sich zeigen, wenn die Kraftmaschine mit einem auf einen stöchiometrischen Wert gesetzten Luft-Kraftstoff- Verhältnis eines der Maschine zugeführten Gemisches betrieben wird;
Fig. 27B ist ein Schaubild, welches zur Erklärung der bremsspezifischen Kraftstoffverbrauch-(BSFC)-Eigenschaften dient, welche sich zeigen, wenn die Kraftmaschine mit dem auf einen magereren Wert als der stöchiometrische Wert gesetzten Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird; und
Fig. 28 ist ein Schaubild, welches die Parameteränderungen zeigt, welche die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine anzeigen, wenn Leerlauf-Regeneration gestartet wird.

Detaillierte Beschreibung

Die Erfindung wird nun im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, welche eine Ausführungsform zeigen. Die Ausführungsformen in den Zeichnungen haben beispielhaften Charakter und stellen keine abschließende Aufzählung der erfindungsgemäßen Ausbildungen dar.
Mit Bezug zuerst auf Fig. 1 sind die Anordnung eines Antriebssystems für ein Hybridfahrzeug sowie ein Steuersystem dafür (Sensoren, Betätigungsorgane und andere zugeordnete Komponenten wurden weggelassen) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch gezeigt.
Wie die Figur zeigt, treibt eine Kraftmaschine mit innerer Verbrennung (im folgenden einfach als "die Kraftmaschine" bezeichnet) 1 rotierend eine Antriebswelle 2 an, um ein Drehmoment über ein Getriebe 4 auf Antriebsräder 5 zu übertragen, um diese rotierend anzutreiben. Ein Traktionsmotor 3 ist derart an der Antriebswelle 2 angeordnet, dass der Traktionsmotor die Antriebswelle direkt rotierend antreiben kann. Der Traktionsmotor 3 dient nicht nur als Primärantrieb zum Unterstützen der Kraftmaschine 1, sondern auch als Generator zum Ausführen einer regenerativen Funktion des Konvertierens eines Teils der kinetischen Energie des Fahrzeugs, welcher von der sich drehenden Antriebswelle 2 in elektrische Energie übertragen wird, und zum Ausgeben der elektrischen Energie, um eine Speicherbatterie 14, die elektrisch mit dieser über eine Leistungs-Treibereinheit (im folgenden als "die PDU" bezeichnet) 13 verbunden ist, wiederaufzuladen. Der Betrieb des Traktionsmotors 3 wird über ein Steuersignal gesteuert, welches über die PDU 13 empfangen wird.
Das Steuersystem beinhaltet eine elektronische Steuereinheit (im folgenden als "ENGECU" bezeichnet) 11 zum Steuern der Kraftmaschine 1, eine elektronische Steuereinheit (im folgenden als "MOTECU" bezeichnet) 12 zum Steuern des Traktionsmotors 3, eine elektronische Steuereinheit (im folgenden als "BATECU" bezeichnet) 15 zum Steuern der Speicherbatterie 14 und eine elektronische Steuereinheit (im folgenden als "T/MECU" bezeichnet) 16 zum Steuern des Getriebes 4. Diese ECUs sind miteinander über einen Datenbus 21 verbunden und übertragen Daten von detektierten Parametern; Informationen über Kennzeichen usw. untereinander.
Fig. 2 zeigt die Anordnung der Kraftmaschine 1, der ENGECU 11 und periphärer Einrichtungen, die damit verbunden sind. Verbunden mit dem Zylinderblock der Kraftmaschine ist ein Einlassrohr 102, in welchem ein Drosselventil 103 angeordnet ist. Ein Drosselventilöffnung(θTH)-Sensor 104 ist mit dem Drosselventil 103 verbunden, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches die gemessene Drosselventilöffnung θTH anzeigt, und dieses der ENGECU 11 zuzuführen. Das Drosselventil 103 ist ein sogenanntes "drive-by-wire"(DBW)-Ventil und ist mit einem Drossel-Betätigungsorgan 105 verbunden, um die Ventilöffnung θTH elektrisch zu steuern. Der Betrieb des Drossel- Betätigungsorgans 105 wird von einem Signal von der ENGECU 11 gesteuert.
Kraftstoff-Einspritzventile 106, von welchen nur eines gezeigt ist, sind in das Einlassrohr 102 an Stellen zwischen dem Zylinderblock der Kraftmaschine 1 und dem Drosselventil 103 und etwas stromaufwärts der jeweils entsprechenden, nicht gezeigten Einlaßventile angeordnet. Die Kraftstoffeinspritz-Ventile 106 sind mit einer Kraftstoffpumpe über einen Druckregler verbunden, welche beide nicht gezeigt sind, und elektrisch mit der ENGECU 11 verbunden, um ihre Ventilöffnungsperioden und Ventilöffnungszeit durch Signale zu steuern.
Andererseits ist ein Einlassrohr-Absolutdruck(PBA)-Sensor 108 in Verbindung mit dem Inneren des Einlassrohres 102 über eine Leitung 107 an einer Stelle direkt stromabwärts des Drosselventils 103 angeordnet, um ein elektrisches Signal, welches den gemessenen Absolutdruck PEA innerhalb des Einlassrohres 102 anzeigt, an die ENGECU 11 zu liefern.
Ein Einlassluft-Temperatur(TA)-Sensor 109 ist in das Einlassrohr 102 an einer Stelle stromabwärts der Leitung 107 angeordnet, um ein elektrisches Signal, welches die gemessene Einlassluft-Temperatur TA anzeigt, an die ENGECU 11 zu liefern.
Ein Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur(TW)-Sensor 110, welcher aus einem Thermistor oder dergleichen gebildet sein kann, ist in dem Zylinderblock der Kraftmaschine 1 angeordnet, um ein elektrisches Signal, welches die gemessene Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur TW anzeigt, an die ENGECU 11 zu liefern.
Ein Kraftmaschinen-Drehzahl(NE)-Sensor 111 ist einer nicht gezeigten Nockenwelle oder Kurbelwelle der Kraftmaschine 1 gegenüber angeordnet. Der Kraftmaschinen- Drehzahl(NE)-Sensor 111 erzeugt einen Impuls (im folgenden als "der TDC-Signalimpuls" bezeichnet) bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelposition jedes Zylinders um einen vorbestimmten Winkel vor einer TDC-Position des Zylinders entsprechend dessen Einlaßhubbeginn, jedesmal wenn die Kurbelwelle um 180 Grad rotiert. Der TDC- Signalimpuls wird an die ENGECU 11 geliefert.
Der Motor 1 hat Zündkerzen 113, die jeweils für die Zylinder vorgesehen sind und jeweils mit der ENGECU 11 verbunden sind, so dass ihr Zündzeitpunkt durch ein Signal von dieser gesteuert wird.
Ein Drei-Wege-Katalysator 115 ist in einem Abgasrohr 114 angeordnet, welches mit dem Zylinderblock der Kraftmaschine 1 verbunden ist, um schädliche Komponenten, wie HC, CO und NOx, zu reinigen. Ein linearer Ausgangs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (im folgenden als "der LAF-Sensor" bezeichnet) 117 ist in dem Abgasrohr 114 an einer Stelle stromaufwärts des Drei-Wege-Katalysators 115 angeordnet. Der LAF-Sensor 117 liefert ein elektrisches Signal, welches im wesentlichen proportional zur Konzentration des in den Abgasen vorhandenen Sauerstoffs ist, an die ENGECU 11. Der LAF-Sensor 117 kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines der Kraftmaschine 1 zugeführten Gemisches über einen weiten Bereich von einer magereren zu einer fetteren Seite detektieren.
Der Drei-Wege-Katalysator 115 hat einen Katalysatortemperatur(TCAT)-Sensor 118, dessen Ausgangssignal, welches die gemessene Katalysatortemperatur TCAT anzeigt, der ENGECU 11 zugeführt wird. Weiterhin sind ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensor 119 zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit VCAR, mit welcher das Fahrzeug fährt, und ein Beschleunigungspedal-Öffnungssensor 120 zum Detektieren einer Beschleunigungspedalstrecke (im folgenden als "Beschleunigungspedalöffnung" bezeichnet) θAP, die von dem Fahrer zurückgelegt wird, mit der ENGECU 11 verbunden, und Signale, welche die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit VCAR und die gemessene Beschleunigungsöffnung θAP anzeigen, werden der ENGECU 11 zugeführt.
Die ENGECU 11 besteht aus einer nicht gezeigten Eingangsschaltung, welche die Funktionen hat, Wellenformen von Eingangssignalen von verschiedenen Sensoren zu bilden, die Spannungspegel der Sensorausgangssignale auf einen vorbestimmten Pegel zu verschieben, analoge Signale von analogen Ausgangssensoren in digitale Signale zu konvertieren usw., einer nicht gezeigten zentralen Verarbeitungseinheit (im folgenden als die "CPU" bezeichnet) und einer nicht gezeigten Speichereinrichtung, die verschiedene Betriebsprogramme, welche von der CPU ausgeführt werden, und Berechnungsergebnisse von dieser usw. speichert, und einer nicht gezeigten Ausgangsschaltung, welche Treibersignale an die Kraftstoff-Einspritzventile 106, die Zündkerzen 113 usw. ausgibt. Die Konstruktion jeder der anderen ECUs ist im wesentlichen ähnlich zu der der ENGECU 11.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten der Verbindung des Traktionsmotors 3, der PDU 13, der Speicherbatterie 14, der MOTECU 12 und der BATECU 15.
Ein an dem Traktionsmotor 3 angeordneter Motordrehzahl-Sensor 202 detektiert die Drehzahl des Traktionsmotors 3, von welchem ein Ausgangssignal, welches die gemessene Motordrehzahl anzeigt, an die MOTECU 12 geliefert wird. Ein Strom/Spannungssensor 201 ist an Leitungen, die die PDU 13 und den Traktionsmotor 3 elektrisch verbinden, angeordnet, um Spannung und Strom von Elektrizität, welche dem Traktionsmotor 3 zugeführt wird oder von diesem erzeugt wird, zu detektieren. Weiterhin ist an der PDU 13 ein Temperatursensor 203 angeordnet, um die Temperatur TD eines Schutzwiderstands einer nicht gezeigten Treiberschaltung des Traktionsmotors 3 zu detektieren. Diese Sensoren 201, 203 liefern Signale, welche die entsprechenden detektierten Parameter anzeigen, an die MOTECU 12.
An Leitungen, welche die Speicherbatterie 14 und die PDU 13 elektrisch verbinden, ist ein Spannungs/Stromsensor 204 angeordnet, um eine Spannung über den Ausgangsanschlüssen der Speicherbatterie 14 und einen von der oder in die Speicherbatterie 14 fließenden elektrischem Strom zu detektieren, wobei die Ausgangssignale, welche die gemessene Spannung und den gemessenen elektrischen Strom anzeigen, an die BATECU 15 geliefert werden.
Fig. 4 zeigt die Verbindung zwischen dem Getriebe 4 und der T/MECU 16. Ein Gangpositionssensor 301 ist an dem Getriebe 4 angeordnet, um eine Gangposition GP des Getriebes 4 zu detektieren, wobei ein Ausgangssignal, welches die gemessene Gangposition anzeigt, an die T/MECU 16 geliefert wird. Wenn das Getriebe 4 ein AT (automatisches Getriebe) ist, ist daran ein Getriebe-Betätigungsorgan 302 angeordnet, so dass sein Betrieb über das Getriebe-Betätigungsorgan 302 durch ein Signal von der T/MECU 16 gesteuert wird.
Fig. 5 zeigt ein Programm zur Unterstützung/Regeneration-Feststellverarbeitung, welches von der BATECU 15 z. B. in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt wird.
Zuerst werden in einem Schritt S1 ein kumulativer Entladewert BATTDISCH und ein kumulativer Ladewert BATTCHG berechnet. Lnsbesondere werden ein Ausgangsstrom von der Speicherbatterie 14 und ein Eingangsstrom (Ladestrom), der in diese fließt, von dem Strom/Spannungssensor 204 detektiert, und ein kumulativer Wert des ersteren (BATTDISCH) und ein kumulativer Wert des letzteren (BATTCHG) werden jedesmal berechnet, wenn die vorliegende Verarbeitung ausgeführt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform nimmt der kumulative Entladewert BATTDISCH einen positiven Wert an, wohingegen der kumulative Ladewert BATTCHG einen negativen Wert annimmt. Weiterhin wird der kumulative Entladewert BATTDISCH zurückgesetzt, wenn die Unterstützung des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine 1 gestartet wird (in einem Schritt S49 in Fig. 11), wohingegen der kumulative Ladewert BATTCHG zurückgesetzt wird, wenn die Regeneration von elektrischer Energie durch den Traktionsmotor 3 gestartet wird (in einem Schritt S73 in Fig. 12).
Bei dem folgenden Schritt S2 wird eine Entladetiefe DOD der Speicherbatterie 14 berechnet. Insbesondere vorausgesetzt, dass BATTFULL die Kapazität der Speicherbatterie 14 darstellt, d. h. eine Menge an elektrischer Ladung, welche die Speicherbatterie 14 entladen kann, wenn sie in ihrem vollständig geladenen Zustand ist, kann die Entladetiefe DOD durch Verwendung der folgenden Gleichung (1) berechnet werden:
DOD = (BATTDISCH + BATTCHG)/BATTFULL ... (1)
Demgemäß können eine Restladung BATTREM in der Speicherbatterie 14 durch eine Gleichung von BATTERM = BATTFULL - (BATTDISCH + BATTCHG) und ein Restladeverhältnis RREM durch eine Gleichung RREM = BATTREM/BATTFULL = 1 - DOD berechnet werden.
Bei einem Schritt S3 wird festgestellt, ob ein Entlade-Zulaß-Kennzeichen FDISCH, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, dass die Entladung der Speicherbatterie 14 erlaubt ist, "1" annimmt oder nicht. Wenn FDISCH = 1 zutrifft, wird bei einem Schritt S9 festgestellt, ob die Entladetiefe DOD kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert DODL, welcher einer unteren Grenze der in der Speicherbatterie 14 gespeicherten elektrischen Ladungsmenge entspricht, ist oder nicht. Wenn DOD ≥ DODL zutrifft, was bedeutet, dass die Restladung BATTREM in der Speicherbatterie 14 klein ist, wird das Entlade-Zulaß- Kennzeichen FDISCH bei einem Schritt S11 auf "0" gesetzt, um hierdurch eine Entladung der Speicherbatterie 14 zu verhindern, woraufhin das Programm beendet wird.
Wenn bei dem Schritt S9 DOD < DODL zutrifft, wird ein ASSISTP-Kennfeld entsprechend der Entladetiefe DOD bei Schritt S10 gewonnen, um eine erlaubte Entlademenge ASSISTP festzustellen. Das ASSISTP-Kennfeld wird, wie z. B. in Fig. 6 gezeigt, so gesetzt, dass, bis die Entladetiefe DOD einen vorbestimmten Referenzwert DODM entsprechend einer mittleren Lademenge in der Speicherbatterie 14 erreicht, die erlaubte Entlademenge ASSISTP auf einen vorbestimmten festen Wert ASSISTPO gesetzt wird und, wenn die Entladetiefe DOD in einem Bereich des vorbestimmten Referenzwerts DODM zudem vorbestimmten Referenzwerts DODL liegt, der ASSISTP-Wert auf einen kleineren Wert gesetzt wird, während die Entladetiefe DOD zunimmt.
Bei dem folgenden Schritt S12 nimmt ein Unterstützungs-Zulass-Kennzeichen FASSIST, welches, wenn es auf 1 gesetzt ist, anzeigt, dass der Traktionsmotor 3 die Kraftmaschine 1 durch Bereitstellen eines Drehmoments an die Antriebsräder S unterstützen kann, "1" an. Wenn FASSIST = 1 zutrifft, wird bei einem Schritt S13 festgestellt, ob der kumulative Entladewert BATTDISCH gleich oder größer als die erlaubte fntlademenge ASSISTP ist oder nicht. Wenn BATTDISCH < ASSISTP zutrifft, wird das Programm sofort beendet, d. h., die Unterstützung des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine wird weiterhin zugelassen, wohingegen, wenn BATTDISCH ASSISTP zutrifft, das Unterstützungs- Zulass-Kennzeichen FASSIST bei einem Schritt S14 auf "0" gesetzt wird, um hierdurch die Unterstützung des Traktionsmotors 3 zu verhindern, woraufhin das Programm beendet wird.
Die Schritte S13 und S14 ermöglichen es zu verhindern, dass die Speicherbatterie 14 übermäßig entladen wird, da die Unterstützung des Traktionsmotors 3 verhindert wird, wenn der kumulative Entladewert BATTDISCH gleich oder größer als die erlaubte Entlademenge ASSISTP ist.
Wenn andererseits FASSIST = 0 bei dem Schritt S12 zutrifft, was bedeutet, dass die Unterstützung des Traktionsmotors 3 nicht erlaubt ist, wird bei einem Schritt S16 festgestellt, ob ein Unterstützung-Ausführung-Kennzeichen FASSISTON, welches, wenn es auf 1 gesetzt ist, anzeigt, dass die Unterstützung des Traktionsmotors 1 ausgeführt wird, "1" annimmt oder nicht. Wenn FASSISTON = 1 zutrifft, wird das Programm sofort beendet, wohingegen, wenn FASSISTON = 0 zutrifft, das Unterstützungs-Zulass- Kennzeichen FASSIST bei einem Schritt S17 auf "1" gesetzt wird, woraufhin das Programm beendet wird.
Wenn FDISCH = 0 bei dem Schritt S3 zutrifft, was bedeutet, dass die Entladung der Speicherbatterie 14 nicht erlaubt ist, wird bei einem Schritt S4 festgestellt, ob die Entladetiefe DOD kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert DODR ist oder nicht, bei oder unterhalb dem ein entladbarer Zustand der Speicherbatterie 14 zum Neuspeichern zugelassen ist. Wenn DOD ≥ DODR zutrifft, wird das Programm sofort beendet, um weiterhin das Entladen der Speicherbatterie 14 zu verhindern, wohingegen, wenn DOD < DODR zutrifft, das Entladungs-Zulass-Kennzeichen FDISCH bei einem Schritt S5 auf "1" gesetzt wird, und weiterhin wird bei einem Schritt S6 bestimmt, ob die Entladetiefe DOD kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert DODF, der einen im wesentlichen vollständig geladenen Zustand der Speicherbatterie 14 (siehe Fig. 6) anzeigt, ist oder nicht. Wenn DOD ≥ DODF zutrifft, was bedeutet, dass die Speicherbatterie 14 nicht vollständig geladen ist, wird ein Lade-Zulass-Kennzeichen FCH bei einem Schritt S8 auf "1" gesetzt, wodurch das Aufladen oder Wiederaufladen der Speicherbatterie 14 erlaubt ist, wohingegen, wenn DOD < DODF zutrifft, was bedeutet, dass die Speicherbatterie 14 im wesentlichen vollständig geladen ist, das Lade-Zulass-Kennzeichen FCH bei einem Schritt 57 auf "0" gesetzt wird, wodurch das Laden der Speicherbatterie verhindert wird, woraufhin das Programm beendet wird.
Als nächstes zeigt Fig. 7 ein Programm für die Traktionsmotor-Steuerverarbeitung, welches von der MOTECU 12 in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt wird. Dieses Programm weist zwei Schritte auf: einen Schritt S21 zum Ausführen der von dem Motor geforderten Leistung-Feststellverarbeitung (die in Fig. 8 gezeigte Subroutine) und einen Schritt S22 zum Ausführen der Motorleistung-Feststellverarbeitung (die in Fig. 11 und 12 gezeigte Subroutine).
Mit Bezug auf die Subroutine von Fig. 8 für die von dem Motor geforderte Leistung- Feststellverarbeitung werden zuerst bei einem Schritt S31 die Motordrehzahl NE, die Drosselventilöffnung θTH (oder alternativ die Beschleunigungspedalöffnung θAP) und die Gangposition GP bei einem Schritt S31 detektiert. Dann wird bei einem Schritt S32 ein ENGPOWER-Kennfeld entsprechend den detektierten Werten dieser Parameterlesen, um die von der Kraftmaschine geforderte Leistung ENGPOWER, d. h. eine von dem Fahrer des Fahrzeugs geforderte Kraftmaschinenleistung, festzustellen.
Bei dem folgenden Schritt S33 wird eine RUNRST-Tabelle entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit VCAR gelesen, um einen Fahrtwiderstand RUNRST festzustellen, d. h. einen Widerstand, welchen das Fahrzeug erfährt, wenn es fährt. Die RUNRST-Tabelle wird, wie z. B. in Fig. 9 gezeigt, so gesetzt, dass, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VCAR zunimmt, der Fahrtwiderstand RUNRST einen höheren Wert annimmt. Dann wird eine Extraleistung EXPOWER durch Subtrahieren des Fahrtwiderstands RUNRST von der von der Kraftmaschine geforderten Leistung ENGPOWER berechnet. Bei den obengenannten Feststellungen und Berechnung werden sowohl die von der Kraftmaschine geforderte Leistung ENGPOWER und der Fahrtwiderstand RUNRST beide in Watt (W) gemessen.
Bei dem folgenden Schritt S35 wird ein MOTORPOWER-Kennfeld entsprechend der Gangposition GP, der Kraftmaschinendrehzahl NE und der Extraleistung EXPOWER gelesen, um die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER festzustellen. Das MOTORPOWER-Kennfeld wird, z. B. wie in Fig. 10 gezeigt, so gesetzt, dass eine Mehrzahl von MOTORPOWER-Kennfeldern in Abhängigkeit von der Gangposition GP bereitgestellt wird, d. h., sie werden ausgewählt, wenn die Gangposition jeweils in einer ersten Geschwindigkeitsposition, einer zweiten Geschwindigkeitsposition, einer dritten Geschwindigkeitsposition und einer vierten Geschwindigkeitsposition ist. Weiterhin wird in einem Bereich oberhalb einer Kurve L in jedem MOTORPOWER-Kennfeld, d. h. in einem Betriebsbereich, in welchem die Extraleistung EXPOWER groß ist, die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER auf einen positiven Wert (MOTORPOWER > 0) gesetzt, wodurch die Unterstützung des Traktionsmotors 3 erlaubt wird, wohingegen in einem Bereich unterhalb der Kurve L, d. h. in einem Betriebsbereich, in welchem die Extraleistung EXPOWER einen kleinen positiven Wert oder einen negativen Wert annimmt, die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER auf einen negativen Wert (MOTORPOWER < 0) gesetzt wird, wodurch die Regeneration von elektrischer Energie durch den Traktionsmotor 3 erlaubt wird. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, steigt die Kurve L progressiv mit einem Anstieg der Kraftmaschinendrehzahl NE an, was bedeutet, dass, wenn die Kraftmaschinen-Drehzahl NE höher ist, die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER auf einen positiven Wert gesetzt wird relativ zu einem größeren Wert der Extraleistung EXPOWER, d. h., die Unterstützung des Traktionsmotors 3 ist zulässig.
Wie oben beschrieben ist, wird entsprechend der Verarbeitung der Fig. 8 die Extraleistung EXPOWER der Kraftmaschine durch Subtrahieren des Fahrtwiderstands RUNRST von der von der Kraftmaschine geforderten Leistung ENGPOWER berechnet, und die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER wird entsprechend der Extraleistung EXPOWER und der Kraftmaschinen-Drehzahl NE berechnet.
Fig. 11 und 12 zeigen Details der Subroutine für die Motorleistung- Feststellverarbeitung, welche bei dem Schritt S22 in Fig. 7 ausgeführt wird.
Zuerst wird bei einem Schritt S41 festgestellt, ob die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER größer als "0" ist oder nicht. Wenn MOTORPOWER > 0 zutrifft, wird bei einem Schritt S42 festgestellt, ob das Unterstützung-Ausführung-Kennzeichen FASSISTON "1" annimmt oder nicht. Wenn FASSISTON = 1 zutrifft, was bedeutet, dass die Unterstützung des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine ausgeführt wird, geht das Programm zu einem Schritt S50, wohingegen, wenn FASSISTON = 0 zutrifft, was bedeutet, dass die Unterstützung des Traktionsmotors 3 nicht ausgeführt wird, bei einem Schritt S43 festgestellt wird, ob der detektierte Änderungsbetrag DTH in der Drosselventilöffnung 0TH größer als ein vorbestimmter Wert DTHREF (> 0) ist oder nicht.
Wenn DTH ≤ DTHREF zutrifft, springt das Programm zu einem Schnitt S51, wohingegen, wenn DTH > DTHREF zutrifft, was bedeutet, dass eine Beschleunigung der Kraftmaschine 1 gefordert wird, das Unterstützung-Ausführung-Kennzeichen FASSISTON bei einem Schritt S45 auf "1" gesetzt wird, und das Programm geht zu einem Schritt S47 weiter.
Bei dem Schritt S47 werden alle Arten von Regenerations-Kennzeichen (welche auf "1" gesetzt sind, wenn die Regeneration der elektrischen Energie durch den Traktionsmotor 3 ausgeführt wird), d. h. ein Höherrate-Fahrtregeneration-Kennzeichen FHCRUREG, ein Niedrigrate-Fahrtregenerations-Kennzeichen FLCRUREG, ein Leerlauf-Fahrtregeneration- Kennzeichen FIDLEREG und ein Abbremsregeneration-Kennzeichen FDREG auf "0" gesetzt. Dann wird ein Schwankungsreduktion-Kennzeichen FREDDNE, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, dass eine Drehmomentschwankung-Reduktionsverarbeitung (Schritt S70 in Fig. 12) ausgeführt wird, bei einem Schritt S48 auf "0" gesetzt, und der kumulative Entladewert BATTDISCH wird bei dem Schritt S49 auf "0" zurückgesetzt, woraufhin das Programm zu dem Schritt S50 weitergeht.
Bei dem Schritt S50 wird festgestellt, ob das Unterstützung-Zulass-Kennzeichen FASSIST "1" annimmt oder nicht. Wenn FASSIST = 1 zutrifft, springt das Programm zu einem Schritt S53, wohingegen, wenn FASSIST = 0 zutrifft, das Programm zu dem Schritt S51 weitergeht.
Bei dem Schritt S51 wird das Unterstützung-Ausführung-Kennzeichen FASSISTON auf "0" gesetzt, und die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER wird bei einem Schritt S52 auf "0" gesetzt. Dann geht das Programm zu dem Schritt S53, wobei die Motorleistung OUTPUTPOWER auf die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER gesetzt wird, woraufhin das Programm beendet wird.
Entsprechend den obengenannten Schritten S42 bis S52 wird, solange die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER > 0 zutrifft, das Antriebssystem des Hybridfahrzeugs auf folgende Weise gesteuert:
1) Selbst wenn MOTORPOWER > 0 zutrifft, wird die Unterstützung des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine 1 verhindert, es sei denn, dass die Beschleunigung der Kraftmaschine gefordert wird (Schritte S43, S51 und S52); und
2) Wenn die Beschleunigung der Kraftmaschine gefordert wird, wird, wenn der Magerungsbetrieb der Kraftmaschine 1 und die Unterstützung des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine erlaubt sind, was im Detail mit Bezug auf Fig. 20 und 21 beschrieben ist, das Antriebssystem des Hybridfahrzeugs mit der Unterstützung des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine betrieben, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des der Kraftmaschine 1 zugeführten Gemisches auf einen festen mageren Wert oder auf einen mageren Wert, der abhängig ist von der Unterstützungsmenge des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine 1, gesteuert wird, wohingegen, wenn der Magerungsbetrieb der Kraftmaschine 1 und die Unterstützung des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine 1 nicht erlaubt sind, das Antriebssystem des Hybridfahrzeugs mit der Unterstützung des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine 1 betrieben wird, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemisches normalerweise auf einen stöchiometrischen Wert gesteuert wird.
Wenn bei dem Schritt S41 MOTORPOWER 0 zutrifft, geht das Programm zu einem Schritt S61 in Fig. 12, wobei festgestellt wird, ob die Temperatur TD des Schutzwiderstands der PDU 13 höher als ein vorbestimmter Wert TDF ist oder nicht. Wenn ID > TDF zutrifft, besteht die Gefahr, dass die Temperatur der Treiberschaltung des Traktionsmotors 3 zu hoch wird, wenn die Regeneration von elektrischer Energie durch den Traktionsmotor 3 ausgeführt wird, so dass alle Arten von Regeneration- Kennzeichen bei einem Schritt S63 auf "0" gesetzt werden, um hierdurch die Regeneration zu verhindern, und weiterhin wird die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER bei einem Schritt S71 auf "0" gesetzt, woraufhin das Programm zu dem Schritt S53 in Fig. 11 weitergeht. Dadurch kann verhindert werden, dass die Temperatur der Treiberschaltung der PDU 13 zu hoch wird.
Wenn andererseits TD TDF bei dem Schritt S61 zutrifft, wird bei einem Schritt S62 festgestellt, ob das Lade-Zulass-Kennzeichen FCH "1" annimmt oder nicht. Wenn FCH = 0 zutrifft, was bedeutet, dass Laden oder Neuladen der Speicherbatterie 14 nicht erlaubt sind, geht das Programm zu dem Schritt S63 weiter, um hierdurch die Regeneration zu verhindern. Dadurch wird es möglich, übermäßiges Laden der Speicherbatterie 14, Wärmeverlust der PDU 13 aufgrund übermäßiger Ladung der Speicherbatterie 14 und andere Schwierigkeiten zu verhindern.
Wenn bei dem Schritt S62 FCH = 1 zutrifft, was bedeutet, dass das Laden der Speicherbatterie 14 erlaubt ist, wird bei einem Schritt S72 festgestellt, ob eines der Regeneration-Kennzeichen FLCRUREG, FHCRUREG, FIDLEREG und FDREG "1" annimmt. Wenn eines dieser Kennzeichen "1" annimmt, springt das Programm zu einem Schritt S64, wohingegen, wenn alle Regeneration-Kennzeichen "0" annehmen, der kumulative Ladewert BATTCHG bei dem Schritt S73 auf "0" gesetzt wird, und dann geht das Programm weiter zu dem Schritt S64.
Bei dem Schritt S64 wird festgestellt, ob ein Abbrems-Kennzeichen FDEC, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, dass die Kraftmaschine 1 abgebremst werden soll (siehe Schritte S144 bis S146 in Fig. 19), "1" annimmt oder nicht. Wenn FDEC = 1 zutrifft, wird bei einem Schritt S65 eine Abbremsregenerationsverarbeitung ausgeführt (durch Ausführen einer in Fig. 16 gezeigten Subroutine), und dann geht das Programm zu dem Schritt S53 weiter.
Wenn FDEC = 0 zutrifft, was bedeutet, dass Abbremsen der Kraftmaschine 1 nicht gefordert ist, wird bei einem Schritt S66 festgestellt, ob ein Leerlauf-Kennzeichen FIDLE, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, dass die Kraftmaschine 1 im Leerlauf ist (siehe Schritte S151 bis S155 in Fig. 19), "1" annimmt oder nicht. Wenn FIDLE = 0 zutrifft, was bedeutet, dass die Kraftmaschine nicht im Leerlauf ist, wird bei einem Schritt S67 eine Fahrtregenerationsverarbeitung ausgeführt (durch Ausführen einer in Fig. 13 gezeigten Subroutine), und dann geht das Programm zu Schritt S53 weiter.
Wenn bei dem Schritt S66 FIDLE = 1 zutrifft, wird bei einem Schritt S68 festgestellt, ob ein Rotationsschwankung-Kennzeichen FDNE, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, dass die Drehzahl der Kraftmaschine 1 weit schwankt, "1" annimmt oder nicht. Wenn FDNE = 1 zutrifft, wird die Drehmomentschwankung-Reduktionsverarbeitung bei dem Schritt S70 ausgeführt (durch Ausführen einer in Fig. 17 gezeigten Subroutine), wohingegen, wenn FDNE = 0 zutrifft, bei einem Schritt S69 eine Leerlauf- Regenerationsverarbeitung ausgeführt wird (durch Ausführen einer in Fig. 14 gezeigten Subroutine), und dann geht das Programm zu dem Schritt S53 weiter.
Wie oben beschrieben ist, wird gemäß der Motorleistung-Feststellverarbeitung in Fig. 11 und 12 der Traktionsmotor 3 selektiv auf einen Unterstützungsmodus, bei welchem der Traktionsmotor 3 die Kraftmaschine 1 unterstützt (durch die Schritte S44 bis S50 und S53), oder einen Regenerationsmodus, bei welchem die Regeneration von elektrischer Energie ausgeführt wird (durch die Schritte S65, S67 und S69) oder einen Null- Leistungsmodus gesetzt, bei welchem der Traktionsmotor 3 keine Leistung erzeugt (durch die Schritte S52 und S71), auf der Basis der von dem Motor geforderten Leistung MOTORPOWER, festgestellt in der Verarbeitung der Fig. 8, und in Abhängigkeit der Zustände des Unterstützung-Zulass-Kennzeichens FASSIST und des Lade-Zulass- Kennzeichens FCH, die beide in Abhängigkeit der Restlademenge in der Speicherbatterie 14 gesetzt sind. Dadurch ist es möglich, den Traktionsmotor 3 so zu steuern, dass er die Unterstützung der Kraftmaschine 1 und die Regeneration von elektrischer Energie in geeigneter Weise ausführt, wodurch die Kraftstoffökonomie und die Drehmoment- Erzeugungseffizienz des Antriebssystems des Hybridfahrzeugs verbessert werden können, während eine ausreichende Menge an Restladung in der Speicherbatterie 14 verbleibt.
Fig. 13 zeigt Details der Subroutine für die Fahrtregeneration-Verarbeitung, die bei dem Schritt S67 in Fig. 12 ausgeführt wird.
Zuerst wird das Unterstützung-Ausführung-Kennzeichen FASSISTON bei einem Schritt S81 auf "0" gesetzt, und dann wird das Schwankungsreduktion-Kennzeichen FREDDNE bei einem Schritt S82 auf "0" gesetzt. Dann wird bei einem Schritt S83 festgestellt, ob das Entlade-Zulass-Kennzeichen FDISCH "1" annimmt oder nicht (siehe die Schritte 55 und S11 in Fig. 5). Wenn FDISCH = 1 zutrifft, was bedeutet, dass die Entladung der Speicherbatterie 14 erlaubt ist, wird bei einem Schritt S84 eine Niederrate- Fahrtregenerationsmenge LCRUREG festgestellt. Insbesondere wird ein LCRUREG- Kennfeld, welches ähnlich zu dem MOTORPOWER-Kennfeld der Fig. 10 so gesetzt ist, dass eine Mehrzahl von LCRUREG-Kennfeldern für entsprechende Geschwindigkeitspositionen der Gangposition GP vorgesehen sind, wobei LCRUREG-Werte jedes LCRUREG-Kennfeldes vorbestimmten Werten der Motordrehzahl NE und vorbestimmten Werten der Extraleistung EXPOWER entsprechen, gelesen, um hierdurch die Niederrate-Fahrtregenerationsmenge LCRUREG festzustellen.
Bei dem folgenden Schritt S85 wird eine Regenerationsleistung REGPOWER auf einen Wert der Niederrate-Fahrtregenerationsmenge LCRUREG, festgestellt bei Schritt S84, gesetzt, und dann wird das Niederrate-Fahrtregeneration-Kennzeichen FLCRUREG, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, dass die Niederrate-Fahrtregeneration ausgeführt wird, bei einem Schritt S86 auf "1" gesetzt, und die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER wird bei einem Schritt S90 auf die Regenerationsleistung REGPOWER gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird.
Wenn andererseits FDISCH = 0 bei dem Schritt S83 zutrifft, was bedeutet, dass die Restlademenge in der Speicherbatterie 14 klein ist, wird bei einem Schritt S87 eine Höherrate-Fahrtregenerationsmenge HCRUREG festgestellt. Insbesondere wird ein HCRUREG-Kennfeld, welches ähnlich zu dem MOTORPOWER-Kennfeld der Fig. 10 so gesetzt ist, dass eine Mehrzahl von HCRUREG-Kennfeldern für entsprechende Geschwindigkeitspositionen der Gangposition GP vorgesehen ist, wobei HCRUREG-Werte jedes HCRUREG-Kennfelds vorbestimmten Werten der Kraftmaschinendrehzahl NE und vorbestimmten Werten der Extraleistung EXPOWER entsprechen, gelesen, um hierdurch die Höherrate-Fahrtregenerationsmenge HCRUREG festzustellen. Bei dem HCRUREG- Kennfeld wird jeder HCRUREG-Wert auf eine größere Regenerationsmenge von elektrischer Energie als ein entsprechender LCRUREG-Wert für identische Werte der Parameter (NE, EXPOWER, GP) gesetzt. Dann wird die Regenerationsleistung REGPOWER bei einem Schritt S88 auf die vorbestimmte Höherrate-Fahrtregenerationsmenge HCRUREG gesetzt, und das Höherrate-Fahrtregeneration-Kennzeichen FHCRUREG, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, dass die Höherrate-Fahrtregeneration ausgeführt wird, wird bei einem Schritt S89 auf "1" gesetzt, woraufhin das Programm zu dem Schritt S90 weitergeht.
Wie oben beschrieben ist, wird gemäß der Verarbeitung der Fig. 13, wenn die Entladung der Speicherbatterie 14 erlaubt ist, d. h., die Menge an Restladung in der Speicherbatterie 14 gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, die Niederrate-Fahrtregeneration ausgeführt, wohingegen, wenn die Menge an Restladung in der Speicherbatterie 14 klein ist und die Entladung der Speicherbatterie 14 nicht erlaubt ist, die Höherrate- Fahrtregeneration ausgeführt, um eine größere Menge an Elektrizität zu erzeugen. Deshalb ist es möglich, die Speicherbatterie 14 in geeigneter Weise in Abhängigkeit der Restlademenge in der Speicherbatterie 14 zu laden oder neu zu laden.
Fig. 14 zeigt Details der Subroutine für die Leerlauf-Regenerationsverarbeitung, welche bei dem Schritt S69 in Fig. 12 ausgeführt wird.
Bei dieser Subroutine wird zuerst das Unterstützung-Ausführung-Kennzeichen FASSISTON bei einem Schritt S101 auf "0" gesetzt, und das Schwankungsreduktion- Kennzeichen FREDDNE wird bei einem Schritt S102 auf "0" gesetzt. Dann wird eine IDLEREG-Tabelle entsprechend der Entladetiefe DOD gelesen, um eine Leerlauf- Regenerationsmenge IDLEREG bei einem Schritt S103 festzustellen. Die IDLEREG-Tabelle ist, z. B. wie in Fig. 15 gezeigt, so gesetzt, dass in einem Bereich, in welchem die Entladetiefe DOD kleiner als der vorbestimmte Referenzwert DODL ist, die Leerlauf- Regenerationsmenge IDLEREG zunimmt, wenn die Entladetiefe DOD zunimmt, wohingegen in einem Bereich, in welchem die Entladetiefe DOD größer als der vorbestimmte Referenzwert DODL ist, dieser auf einen festen Wert gesetzt wird. Wenn weiterhin die Temperatur TD der Treiberschaltung des Traktionsmotors 3 niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, werden Werte, die durch eine Linie A angedeutet sind, verwendet, wohingegen, wenn die Temperatur TD der Treiberschaltung des Traktionsmotors 3 höher als der vorbestimmte Wert ist, Werte, die durch eine Linie B angedeutet sind, verwendet werden. Dies verhindert einen übermäßigen Anstieg der Temperatur TD der Treiberschaltung des Traktionsmotors 3 durch Setzen der Regenerationsmenge an elektrischer Energie auf einen kleinen Wert, wenn der TD-Wert hoch ist.
Dann wird die Regenerationsleistung REGPOWER auf die vorbestimmte Leerlauf- Regenerationsmenge IDLEREG bei einem Schritt S104 gesetzt, und das Leerlauf- Regeneration-Kennzeichen FIDLEREG wird bei einem Schritt S105 auf "1" gesetzt. Dann wird die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER auf die Regenerationsleistung REGPOWER bei einem Schritt S106 gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird.
Fig. 16 zeigt Details der Subroutine für die Abbrems-Regenerationsverarbeitung, welche bei dem Schritt S65 in Fig. 12 ausgeführt wird.
Bei dieser Subroutine wird zuerst das Unterstützung-Ausführung-Kennzeichen FASSISTON bei einem Schritt S111 auf "0" gesetzt, und das Schwankungsreduktion- Kennzeichen wird bei einem Schnitt 112 auf "0" gesetzt. Dann wird bei einem Schritt S113 eine Abbrems-Regenerationsmenge DECREG festgestellt. Insbesondere wird das in Fig. 10 gezeigte MOTORPOWER-Kennfeld gemäß der Kraftmaschinendrehzahl NE und der Extraleistung EXPOWER (während des Abbremsens der Kraftmaschine wird ein Bereich von EXPOWER < 0 gelesen) gelesen. Dann wird ein vorbestimmter Wert zu dem MOTORPOWER-Wert hinzugefügt, welcher gelesen wird, um die Abbrems- Regenerationsmenge DECREG zu erhalten. Die vorbestimmte Menge wird hinzugefügt, um die Abbremsregenerationsmenge DECREG für einen im wesentlichen vollständig geöffneten Zustand des Drosselventils 103 geeignet zu machen, welcher gesetzt wird, wenn die Regeneration von elektrischer Energie während des Abbremsens der Kraftmaschine 1 ausgeführt wird, was im folgenden beschrieben wird (Schritt S200 in Fig. 23).
Dann wird die Regenerationsleistung REGPOWER auf die berechnete Abbrems- Regenerationsmenge DECREG bei einem Schritt S114 gesetzt, und das Abbrems- Regeneration-Kennzeichen FDREG, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, dass die Abbremsregeneration ausgeführt wird, wird bei einem Schritt S115 auf "1" gesetzt. Dann wird die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER auf die Regenerationsleistung REGPOWER bei einem Schritt S116 gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird.
Fig. 17 zeigt Details der Subroutine für die Drehmomentschwankung- Reduktionsverarbeitung, die bei dem Schritt S70 in Fig. 12 ausgeführt wird. Wenn die Drehzahl der Kraftmaschine 1 weit schwankt, wird diese Verarbeitung ausgeführt, um hierdurch die Schwankungen des Drehmoments der Antriebswelle 2 mittels der Unterstützung des Traktionsmotors 3 oder der Regeneration von elektrischer Energie durch den Traktionsmotor 3 zu steuern oder zu reduzieren.
Bei dieser Subroutine wird zuerst das Unterstützung-Ausführung-Kennzeichen FASSISTON bei einem Schritt S121 auf "0" gesetzt, und alle Regenerations-Kennzeichen (FLCRUREG, FHCRUREG, FIDLEREG, FDREG) werden bei einem Schritt S122 auf "0" gesetzt. Dann wird bei einem Schritt S123 eine Drehmomentsschwankung-Steuermenge REDDNE, d. h. eine Menge an Motorleistung, die zum Steuern oder Reduzieren der Drehmomentschwankungen der Antriebswelle 2 erforderlich ist, auf folgende Weise berechnet:
Zuerst werden eine durchschnittliche kinetische Tätigkeits-Energie EA der Kraftmaschine 1 und eine momentane kinetische Trägheits-Energie EI derselben durch die folgenden Gleichungen (2) und (3) berechnet:
EA = I · NEA²/2 ....(2)
EI = I · NE²/2 ....(3),
wobei I ein virtuelles Trägheitsmoment, NE ein momentaner Wert der Kraftmaschinendrehzahl und NEA ein Durchschnittswert der Kraftmaschinendrehzahl (erhalten durch Detektieren der NE-Werte in vorbestimmten Zeitintervallen und Mitteln desselben in einer vorbestimmten Weise) sind.
Dann wird die Drehmomentschwankung-Steuermenge REDDNE durch Verwendung der folgenden Gleichung berechnet:
REDDNE = EA - EI ... (4)
Anstatt die obige Gleichung (4) zu verwenden, kann die Drehmomentschwankung- Steuermenge REDDNE durch Lesen eines Kennfeldes berechnet werden, welches so gesetzt ist, dass REDDNE-Werte entsprechend vorbestimmten Werten des Durchschnittswerts NEA der Kraftmaschinendrehzahl und vorbestimmten Werten einer Änderungsmenge ΔNE der Kraftmaschinendrehzahl (Differenz zwischen dem vorliegenden Wert und dem direkt vorhergehenden Wert der Kraftmaschinendrehzahl NE, detektiert in vorbestimmten Zeitintervallen) gemäß dem NEA-Wert und dem ANE-Wert vorgesehen werden.
Dann wird eine Schwankung-Steuerleistung DNEPOWER auf die Drehmomentschwankung-Steuermenge REDDNE bei einem Schritt S124 gesetzt, und das Schwankungsreduktion-Kennzeichen FREDDNE wird bei einem Schritt S125 auf "1" gesetzt. Dann wird die von dem Motor geforderte Leistung MOTORPOWER bei einem Schritt S126 auf die Schwankung-Steuerleistung DNEPOWR gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird.
Wie oben beschrieben ist, steuert die MOTECU 12 die PDU 13 auf der Basis der durch die in Fig. 11 und 12 gezeigte Motorleistung-Feststellverarbeitung festgestellten Motorleistung OUTPUTPOWER, um hierdurch den Betriebsmodus des Traktionsmotors 3 (Unterstützungsmodus, Regenerationsmodus und Null-Leistungsmodus) zu steuern.
Im folgenden wird eine Weise der Kraftmaschinensteuerung, die durch die ENGECU 11 ausgeführt wird, beschrieben. Fig. 18 zeigt ein Programm für die gesamte Kraftmaschinensteuerung, welche z. B. in vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt wird.
Zuerst werden verschiedene Kraftmaschinenparameter, wie die Kraftmaschinendrehzahl NE und der Einlassrohr-Absolutdruck PBA bei einem Schritt S131 detektiert, und dann werden Betriebszustand-Feststellverarbeitung (Schritt S132), Kraftstoffzufuhr- Steuerverarbeitung (Schritt S133), Zündzeit-Steuerverarbeitung (Schritt S134) und DBW-Steuerung (Drosselventilöffnungssteuerung über das Drosselbetätigungsorgan 105)-Verarbeitung (Schritt S135) nacheinander ausgeführt.
Fig. 19 zeigt eine Subroutine für die Betriebsbedingung-Feststellverarbeitung, die bei dem Schritt S132 in Fig. 18 ausgeführt wird.
Bei einem Schritt S141 wird festgestellt, ob die Änderungsmenge DTH in der Drosselventilöffnung θTH (DTH = vorliegender θTH-Wert - direkt vorausgehender θTH- Wert) größer als ein vorbestimmter positiver Wert DTHA ist oder nicht. Wenn DTH > DTHA zutrifft, wird bei einem Schritt S143 ein Beschleunigung-Kennzeichen FACC auf "1" gesetzt, wohingegen, wenn DTH ≤ DTHA zutrifft, das Beschleunigung-Kennzeichen bei einem Schritt S142 auf "0" gesetzt wird, und dann geht das Programm zu einem Schritt S144 weiter.
Bei dem Schritt S144 wird festgestellt, ob die Änderungsmenge DTH in der Drosselventilöffnung θTH kleiner als ein vorbestimmter negativer Wert DTHD ist oder nicht. Wenn DTH < DTHD zutrifft, wird das Abbrems-Kennzeichen FDEC bei einem Schritt S146 auf "1" gesetzt, wohingegen, wenn DTH ≥ DTHA zutrifft, das Abbrems-Kennzeichen bei einem Schritt S145 auf "0" gesetzt wird, und dann geht das Programm zu einem Schritt S147 weiter.
Bei dem Schritt S147 wird festgestellt, ob die Kühlmitteltemperatur TW gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert TWREF ist oder nicht. Wenn TW TWREF zutrifft, wird weiterhin bei einem Schritt S148 festgestellt, ob die Katalysatortemperatur TCAT gleich oder höher als ein vorbestimmter Referenzwert TCATREF ist oder nicht. Wenn TW < TWREF bei dem Schritt S147 zutrifft oder wenn TCAT < TCATREF bei dem Schritt S148 zutrifft, wird ein Magerung-Kennzeichen FLEAN bei einem Schritt S150 auf "0" gesetzt, um den Magerungsbetrieb der Kraftmaschine 1 zu verhindern, wohingegen, wenn TW ≥ TWREF bei dem Schritt S147 zutrifft und gleichzeitig TCAT ≥ TCATREF bei dem Schritt S148 zutrifft, wird das Magerung-Kennzeichen FLEAN bei einem Schritt S149 auf "1" gesetzt, um den Magerungsbetrieb der Kraftmaschine 1 zuzulassen.
Bei dem folgenden Schritt S151 wird festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VCAR gleich oder niedriger als 0 ist oder nicht. Wenn VCAR 0 zutrifft, was bedeutet, dass das Fahrzeug angehalten hat, wird bei einem Schritt S152 festgestellt, ob die Gangposition GP in der neutralen Position ist oder nicht. Wenn die Gangposition GP in der neutralen Position ist, wird bei einem Schritt S153 festgestellt, ob die Beschleunigungsöffnung OAP gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Leerlaufwert OIDLE ist oder nicht. Wenn alle Antworten auf die Fragen der Schritte S151 bis S153 bestätigend (JA) sind, wird beurteilt, dass die Kraftmaschine im Leerlauf ist, so dass das Leerlauf-Kennzeichen FIDLE bei einem Schritt S154 auf "1" gesetzt wird, wohingegen, wenn eine der Antworten auf die Fragen der Schritte S151 bis S153 negativ (NEIN) ist, beurteilt wird, dass die Kraftmaschine nicht im Leerlauf ist, so dass das Leerlauf-Kennzeichen FIDLE bei einem Schritt S155 auf "0" gesetzt wird, und dann geht das Programm zu einem Schritt S156.
Bei dem Schritt S156 wird festgestellt, ob die Änderungsmenge ΔNE der Kraftmaschinendrehzahl NE (ΔNE = vorliegender NE-Wert - direkt vorhergehender NE- Wert) gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ΔNEREF ist oder nicht. Wenn ΔNE ≥ ΔNEREF zutrifft, wird das Rotationsschwankung-Kennzeichen FDNE bei einem Schritt S157 auf "1" gesetzt, wohingegen, wenn ΔNE < ΔNEREF zutrifft, das Rotationsschwankung-Kennzeichen bei einem Schritt S158 auf "0" gesetzt wird, woraufhin das Programm beendet wird.
Fig. 20 zeigt eine Subroutine für die Kraftstoffzufuhr-Steuerverarbeitung, die bei dem Schritt S133 in Fig. 18 ausgeführt wird.
Zuerst wird bei einem Schritt S161 festgestellt, ob das Abbrems-Kennzeichen FDEC "1" annimmt oder nicht. Wenn FDEC = 1 zutrifft, was bedeutet, dass die Kraftmaschine 1 abbremst, wird ein Kraftstoff-Unterbrechung-Kennzeichen FFC, welches, wenn es auf "1" gesetzt ist, anzeigt, dass die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird, bei einem Schritt S162 auf "1" gesetzt, und eine Kraftstoffeinspritz-Zeitspanne TCYL wird bei einem Schritt S163 auf "0" gesetzt, woraufhin das Programm zu einem Schritt S169 weitergeht.
Wenn bei dem Schritt S161 FDEC = 0 zutrifft, was bedeutet, dass die Kraftmaschine nicht abbremst, wird bei einem Schritt S164 das Kraftstoff-Unterbrechung-Kennzeichen FFC auf "0" gesetzt, und eine Basis-Kraftstoffeinspritzperiode TI wird bei einem Schritt S165 auf der Basis der Kraftmaschinendrehzahl NE und dem Einlassrohr-Absolutdruck PBA festgestellt. Dann werden Korrekturkoeffizienten KTW, KTA, KLAF usw. jeweils auf der Basis der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur TW, der Einlaßlufttemperatur TA, dem durch den LAF-Sensor 117 detektierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis usw. festgestellt. Die so festgestellten Korrekturkoeffizienten werden miteinander multipliziert, um einen gesamten Korrekturkoeffizienten KTOTAL bei einem Schritt S166 zu erhalten.
Bei dem folgenden Schritt S167 wird ein Luft-Kraftstoff-Sollverhältniskoeffizient KCOM durch Ausführen einer Subroutine für die in Fig. 21 gezeigte KCOM-Feststellverarbeitung festgestellt. Dann werden die bei den Schritten S165 bis S167 festgestellten Parameter auf die folgende Gleichung (5) angewendet, um die Kraftstoffeinspritzperiode TCYL bei einem Schritt S168 zu berechnen, woraufhin das Programm zu dem Schritt S169 weitergeht.
TCYL = TI · KTOTAL · KCOM .....(5)
Bei dem Schritt S169 wird der TCYL-Wert auf ein Ausgaberegister für die Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzventile 106 zum richtigen Zeitpunkt eingestellt.
Fig. 21 zeigt Einzelheiten der Subroutine für die KCOM-Feststellverarbeitung, welche bei dem Schritt S167 in Fig. 20 ausgeführt wird. Der Luft-Kraftstoff-Sollverhältniskoeffizient KCOM ist proportional zu dem Reziprokwert des Luft-Kraftstoff-Sollverhältnisses, wobei sein Wert von "1,0" dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht.
Zuerst wird bei einem Schritt S171 festgestellt, ob das Magerung-Kennzeichen FLEAN "1" annimmt oder nicht. Wenn FLEAN = 0 zutrifft, was bedeutet, dass der Magerungsbetrieb der Kraftmaschine nicht erlaubt ist, wird der Luft-Kraftstoff-Söllverhältniskoeffizient KCOM bei einem Schritt S172 auf "1,0" gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird.
Wenn bei dem Schritt S171 FLEAN = 1 zutrifft, wird bei einem Schritt S173 festgestellt, ob das Unterstützung-Ausführung-Kennzeichen FASSISTON "1" annimmt oder nicht. Wenn FASSISTON = 1 zutrifft, wird eine KCOML2-Tabelle entsprechend der Unterstützungsmenge des Traktionsmotors 3, d. h. der Motorleistung MOTORPOWER, gelesen, um einen Magerungs-Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis-Koeffizienten KCOML2 festzustellen, welcher für den Unterstützungsmodus des Traktionsmotors 3 (< 1,0) bei einem Schritt S174 geeignet ist. Die KCOML2-Tabelle wird, z. B. wie in Fig. 22 gezeigt, so gesetzt, dass, wenn die Unterstützungsmenge (MOTORPOWER) zunimmt, das Luft- Kraftstoff-Verhältnis des der Kraftmaschine 1 zugeführten Gemisches magerer wird.
Bei dem folgenden Schritt S175 wird der Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis- Korrekturkoeffizient KCOM auf den bei Schritt S174 festgestellten KCOML2-Wert gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird.
Wenn bei dem Schritt S173 FASSISTON = 0 zutrifft, was bedeutet, dass die Unterstützung des Traktionsmotors 3 nicht ausgeführt wird, wird bei einem Schritt S176 festgestellt, ob das Leerlauf-Kennzeichen FIDLE "1" annimmt oder nicht. Wenn FIDLE = 0 zutrifft, was bedeutet, dass die Kraftmaschine nicht im Leerlauf ist, wird ein Magerungs- Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis-Koeffizient KCOML1 (< I,0) bei einem Schritt S177 entsprechend der Kraftmaschinendrehzahl NE und dem Einlassrohr-Absolutdruck PBA festgestellt, und der Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis-Koeffizient KCOM wird bei einem Schritt S178 auf den KCOML1-Wert gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird.
Wenn bei dem Schritt S176 FILDE = 1 zutrifft, was bedeutet, dass die Kraftmaschine im Leerlauf ist, wird bei einem Schritt S179 festgestellt, ob das Leerlaufregeneration- Kennzeichen FIDLEREG "I" annimmt oder nicht. Wenn FIDLEREG = 0 zutrifft, was bedeutet, dass die Regeneration von elektrischer Energie durch den Traktionsmotor 3 nicht ausgeführt wird, wird der Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis-Koeffizient KCOM bei einem Schritt S182 auf einen vorbestimmten Leerlauf-Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis- Koeffizienten gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird. Wenn bei dem Schritt S179 FIDLEREG = 1 zutrifft, was bedeutet, dass die Regeneration ausgeführt wird, wird bei einem Schritt S180 ein zur Leerlaufregeneration geeigneter Magerungs-Luft- Kraftstoff-Sollverhältnis-Koeffizient KCOMIDLREG, d. h. der Regenerationsmodus des Traktionsmotors 3 während des Leerlaufs der Kraftmaschine 1 (z. B. entsprechend A/F = ungefähr 22,0), festgestellt, und der Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis-Koeffizient KCOM wird auf den KCOMIDLREG-Wert gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird. Es sollte bemerkt werden, dass der KCOMIDLREG-Wert als eine Funktion der Regenerationsmenge der elektrischen Energie durch den Traktionsmotor 3 gesetzt werden kann.
Indem somit das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des der Kraftmaschine zugeführten Gemisches auf einen magereren Wert als den stöchiometrischen Wert während der Leerlaufregeneration gesetzt wird, ist es möglich, das Verhältnis der spezifischen Wärmen zu verbessern und den Wärmeverlust zu reduzieren, wodurch sich die Kraftstoffökonomie der Kraftmaschine 1 verbessert.
Fig. 27A und 27B sind Schaubilder, welche zur Erklärung der Magerungswirkungen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches während der Ausführung der Unterstützung des Traktionsmotors 3 an die Kraftmaschine 1 bei den Schritten S173 bis 175 dienen. Jede Figur zeigt bremsspezifische Kraftstoffverbrauchscharakteristiken (BSFC). Fig. 27A zeigt einen Fall, in welchem die Kraftmaschine mit dem auf einen stöchiometrischen Wert gesetzten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Gemisch betrieben wird, wohingegen Fig. 27B einen Fall zeigt, in welchem die Kraftmaschine mit einem Luft- Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, das auf einen magereren Wert als der stöchiometrische Wert gesetzt ist.
In allen Figuren stellt die Abszisse die Kraftmaschinendrehzahl NE und die Ordinate die Motorleistung (ps; metrische Pferdestärke) dar. L1 bis L5 bezeichnen jeweils eine Kurve, entlang der die Kraftstoffverbrauchsrate konstant ist. Z. B. ist auf einer Kurve L2 die Kraftstoffverbrauchsrate gleich 220 g/psh. g/psh stellt eine Einheit der Kraftstoffverbrauchsrate dar, d. h. eine Kraftstoffverbrauchsmenge (gramm) pro ps und Stunde. Wie aus den Figuren deutlich wird, verbessert sich die Kraftstoffökonomie, je mehr sich die Kraftmaschinendrehzahl NE und die Motorleistung dem Zentrum jedes charakteristischen Diagramms nähern.
Wenn der Traktionsmotor 3 keine Unterstützung ausübt und die Kraftmaschinen- Betriebsbedingung einem Punkt A1 (NE = 1500 U/min und Motorleistung = 10ps) auf der Kurve L2 entspricht, beträgt der Kraftstoffverbrauch pro Stunde 220 g/psh · 10 ps = 2200 g/h. Wenn die Unterstützung des Traktionsmotors 3 durch 3,7 Kilowatt geliefert wird, wird die geforderte Kraftmaschinenleistung gleich 5 ps, so dass sich der Betriebspunkt der Kraftmaschine 1 in der Figur zu einem Punkt A2 auf der Kurve L3 bewegt. In diesem Zustand beträgt der Kraftstoffverbrauch pro Stunde 300 g/psh · 5 ps = 1500 g/h, was bedeutet, dass der Kraftstoffverbrauch um 700 g/h reduziert ist im Vergleich ohne Unterstützung des Traktionsmotors 3. Die Effektivität der Kraftmaschine (Kraftstoffverbrauchsrate) verschlechtert sich jedoch von 220 g/psh auf 300 g/psh.
Wenn weiterhin die Kraftmaschinen-Betriebsbedingung ohne Unterstützung des Traktionsmotors 3 einem Punkt B1 (NE = 3500 U/min und Kraftmaschinenleistung = 47 ps) entspricht, beträgt der Kraftstoffverbrauch pro Stunde 195 g/psh · 47 ps = 9165 g/h. Wenn die Unterstützung des Traktionsmotors 3 durch 16 Kilowatt bereitgestellt ist, bewegt sich der Betriebspunkt der Kraftmaschine 1 in der Figur zu einem Punkt B2 auf der Kurve L2, was bedeutet, dass der Kraftstoffverbrauch pro Stunde 220 g/psh · 25 ps = 5500 g/h beträgt. Deshalb reduziert sich der Kraftstoffverbrauch pro Stunde um 3665 g/h, aber die Effektivität der Kraftmaschine (Kraftstoffverbrauchsrate) verschlechtert sich von 195 g/psh auf 220 g/psh.
In Anbetracht der obengenannten Schwierigkeit der verschlechterten Effektivität der Kraftmaschine wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Luft-Kraftstoff- Verhältnis magerer, wenn die Kraftmaschine von dem Traktionsmotor 3 unterstützt wird, so dass sich der Betriebspunkt A2 auf der Kurve L3 in Fig. 27A zu einem Punkt A3 auf einer Kurve L5 in Fig. 27B bewegt, wohingegen sich der Betriebspunkt B2 auf der Kurve L2 in Fig. 27A zu einem Punkt B3 auf einer Kurve L4 in Fig. 27B bewegt. Bei dem Betriebspunkt A3 in Fig. 27B beträgt der Kraftstoffverbrauch pro Stunde 240 g/psh · 5 ps = 1200 g/h, was bedeutet, dass sich die Kraftstoffökonomie weiterhin um 300 g/h verbessert, selbst im Vergleich zum Betriebspunkt A2 in Fig. 27A. Die Effektivität der Kraftmaschine (Kraftstoffverbrauchsrate) verbessert sich von 300 g/psh auf 240 g/psh. Weiterhin beträgt beim Betriebspunkt B3 in Fig. 27B beträgt der Kraftstoffverbrauch pro Stunde 200 g/psh · 25 ps = 5000 g/h, was bedeutet, dass sich die Kraftstoffökonomie weiterhin um 500 g/h verbessert. Die Effektivität der Kraftmaschine (Kraftstoffverbrauchsrate) verbessert sich von 220 g/psh auf 200 g/psh, da die Magerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zur Verbesserung des Verhältnisses der spezifischen Wärmen, Reduktion des Kühlverlustes usw. beiträgt.
Weiterhin wird entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Luft-Kraftstoff- Sollverhältnis-Koeffizient KCOML2 während des Magerungsbetriebs der Kraftmaschine entsprechend der Unterstützungsmenge des Traktionsmotors 3 gesetzt. Dadurch kann das Magerungs-Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis so gesetzt werden, dass es Kontrolle über den Anstieg der Drehzahl der Kraftmaschine 1 durch die Unterstützung des Traktionsmotors 3 ausübt, wodurch es möglich ist, die Magerungsgrenze des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses höher zu setzen (d. h., die Kraftmaschine 1 kann noch magerer betrieben werden).
Fig. 23 zeigt eine Subroutine für die DBW-Steuerungsverarbeitung, d. h., die Verarbeitung zum Steuern der Drosselventilöffnung, welche bei dem Schritt S135 in Fig. 18 ausgeführt wird.
Zuerst wird bei einem Schritt S191 festgestellt, ob das Leerlauf-Kennzeichen FIDLE "1" annimmt oder nicht. Wenn FIDLE = 1 zutrifft, was bedeutet, dass die Kraftmaschine im Leerlauf ist, wird bei einem Schritt S192 festgestellt, ob das Leerlauf- Regenerationskennzeichen FIDLEREG "1" annimmt oder nicht. Wenn FLDLEREG = 0 zutrifft, was bedeutet, dass die Regeneration von elektrischer Energie nicht ausgeführt wird, wird eine Drosselventil-Sollöffnung OTHO auf einen vorbestimmten Wert θTHIDL für den normalen Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine bei einem Schritt S195 gesetzt, woraufhin das Programm zu einem Schritt S201 weitergeht.
Wenn bei dem Schritt S192 FIDLEREG = 1 zutrifft, wird eine Drosselventil-Sollöffnung OTHIDLREG für die Leerlaufregeneration festgestellt. Insbesondere wird die Sollöffnung OTHIDLREG durch Lesen einer OTHIDLREG-Tabelle festgestellt, welche, z. B. wie in Fig. 24 gezeigt, so gesetzt ist, dass, wenn der Absolutwert REGPOWER der Regenerationsmenge REGPOWER zunimmt, der θTHIDLREG-Wert entsprechend der Regenerationsmenge REGPOWER zunimmt. Wenn weiterhin das Luft-Kraftstoff- Sollverhältnis auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis gesetzt wird, werden Werte verwendet, die zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis geeignet sind. Wenn dagegen das Luft- Kraftstoff-Sollverhältnis auf einen magereren Wert als das stöchiometrische Luft- Kraftstoff-Verhältnis gesetzt wird, werden die Werte verwendet, die zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das magerere Luft-Kraftstoff-Verhältnis geeignet sind. Dann wird die Drosselventil-Sollöffnung θTH0 bei einem Schritt S194 auf den θTHIDLREG-Wert gesetzt, woraufhin das Programm zu dem Schritt S201 weitergeht.
Wenn somit die Leerlaufregeneration ausgeführt wird, steigt die Einlassluftmenge, um hierdurch zu ermöglichen, dass kinetische Energie in einer Menge erzeugt wird, die für die Regeneration von elektrischer Energie durch den Traktionsmotor 3 erforderlich ist.
Fig. 28 zeigt Änderungen der Kraftmaschinen-Betriebsparameter vor und nach Beginn der Leerlaufregeneration. Durch Ausführen der obigen Schritte S192 bis S194 steigen die Einlassluftmenge und der Einlassrohr-Absolutdruck PBA, und durch Ausführen der Schritte S179 bis S181 in Fig. 21 ändert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis z. B. auf einen Wert von A/F = ungefähr 22,0. Dadurch kann das Verhältnis der spezifischen Wärmen verbessert und der Wärmeverlust reduziert werden, wodurch sich die Kraftstoffökonomie der Kraftmaschine verbessert.
Wenn andererseits FIDLE = 0 bei dem Schritt S191 zutrifft, was bedeutet, dass die Kraftmaschine nicht im Leerlauf ist, wird bei einem Schritt S196 festgestellt, ob das Kraftstoff-Unterbrechung-Kennzeichen FFC "1" annimmt oder nicht. Wenn FFC = 1 zutrifft, was bedeutet, dass die Kraftstoffunterbrechung ausgeführt wird, wird die Drosselventil-Sollöffnung θTHO auf einen weit geöffneten Drosselventilwert θTHWOT gesetzt, welcher angenommen wird, wenn das Drosselventil bei dem Schritt S200 im wesentlichen vollständig geöffnet ist. Dadurch wird verhindert, dass Einlaßluft einen Widerstand aufgrund eines vollständig geschlossenen Zustands des Drosselventils 103 erfährt, um einen erhöhten Pumpverlust zu bewirken, und somit die Regeneration von elektrischer Energie durch den Traktionsmotor 3 gefördert, wodurch die kinetische Energie des Fahrzeugs effektiv in elektrische Energie umgewandelt wird.
Wenn bei dem Schritt S196 FFC = 0 zutrifft, was bedeutet, dass die Kraftstoffunterbrechung nicht ausgeführt wird, wird eine Basis-Drosselventilöffnung θTHM gemäß der Beschleunigungsöffnung θAP und der Kraftmaschinen-Drehzahl NE bei einem Schritt S198 festgestellt, und eine Subroutine für die in Fig. 25 gezeigte θTHO Berechnungsverabeitung wird bei einem Schritt S199 ausgeführt, woraufhin das Programm zu Schritt S201 weitergeht.
Bei dem Schritt S201 werden die Drosselventil-Sollöffnung θTHO und die detektierte Drosselventilöffnung θTH auf die folgende Gleichung (6) angewandt, um hierdurch einen Betätigungsorgan-Befehlswert θTHCOM zu berechnen:
ATHCOM = OTHO - ATH......(6)
Die Drosselventilöffnung θTH in dieser Gleichung kann durch einen kumulativen Befehlswert OTHP ersetzt werden, welcher ein kumulativer Wert der Befehlswerte ATHCOM ist, welche dem Drosselbetätigungsorgan 105 zugeführt werden (θTHP = direkt vorhergehender ATHP-Wert + direkt vorhergehender θTHCOM-Wert).
Der berechnete Befehlswert θTHCOM wird bei einem Schritt S202 auf das Ausgaberegister gesetzt, woraufhin das Programm beendet wird.
Fig. 25 zeigt Details der Subroutine für die θTH0-Berechnungsverarbeitung, die bei dem Schritt S199 in Fig. 23 ausgeführt wird.
Zuerst werden bei einem Schritt S211 Korrekturterme zum Korrigieren der Drosselventilöffnung θTH in Abhängigkeit der entsprechenden Kraftmaschinen- Betriebsparameter addiert, um hierdurch einen Gesamtkorrekturterm θTHK zu berechnen. Dann wird bei einem Schritt S212 festgestellt, ob das Höherrate- Fahrtregeneration-Kennzeichen FHCRUREG "1" annimmt oder nicht. Wenn FHCRUREG = 1 zutrifft, was bedeutet, dass die Höherrate-Fahrtregeneration ausgeführt wird, wird ein Höherrate-Fahrtregeneration-abhängiger Korrekturterm ATHHCRU festgestellt. Insbesondere wird der Höherrate-Fahrtregeneration-abhängige Korrekturterm θTHHCRU durch Lesen einer θTHHCRU-Tabelle festgestellt, welche, z. B. wie in Fig. 26 gezeigt, so gesetzt ist, dass, wenn der Absolutwert REGPOWER der Regenerationsmenge REGPOWER zunimmt, der θTHHCRU-Wert entsprechend der Regenerationsmenge REGPOWER zunimmt.
Bei dem folgenden Schritt S214 wird der Gesamtkorrekturterm θTHK durch Addieren des Höherrate-Fahrtregeneration-abhängigen Korrekturterms θTHHCRU zu dem Gesamt- Korrekturterm θTHK korrigiert, welcher bei dem Schritt S211 festgestellt wird, und dann geht das Programm weiter zu einem Schritt S218.
Wenn bei dem Schritt S212 FHCRUREG = 0 zutrifft, wird bei einem Schritt S215 festgestellt, ob das Niederrate-Fahrtregeneration-Kennzeichen FLCRUREG "1" annimmt oder nicht. Wenn FLCRUREG = 0 zutrifft, was bedeutet, dass die Niederrate- Fahrtregeneration nicht ausgeführt wird, springt das Programm zu dem Schritt S218. Hingegen wird, wenn FLCRUREG = 1 zutrifft, was bedeutet, dass die Niederrate- Fahrtregeneration ausgeführt wird, ein Niederrate-Fahrtregeneration-abhängiger Korrekturterm θTHLCRU durch Lesen einer in Fig. 26 gezeigten θTHLCRU-Tabelle in Kombination mit der θTHLCRU-Tabelle gelesen. Der Niederrate-Fahrtregenerationabhängige Korrekturterm θTHLCRU wird so gesetzt, dass, wenn der Absolutwert REGPOWER der Regenerationsmenge REGPOWER zunimmt, der θTHLCRU-Wert zunimmt, wobei jeder θTHLCRU-Wert kleiner als ein entsprechender θTHHCRU-Wert für einen identischen Wert des Absolutwerts REGPOWER ist.
Bei dem folgenden Schritt S217 wird der Niedrigrate-Fahrtregenerationsterm θTHLCRU zu dem bei dem Schritt S211 berechneten Gesamtkorrekturterm θTHK addiert, um den Gesamtkorrekturterm θTHK zu korrigieren, und dann geht das Programm zu dem Schritt S218 weiter.
Bei dem Schritt S218 werden die Basis-Drosselventilöffnung θTHM und der Gesamtkorrekturterm θTHK auf die folgende Gleichung (7) angewandt, um hierdurch die Drosselventil-Sollöffnung θTHO zu berechnen, woraufhin das Programm beendet wird:
θTH0 = θTHM + θTHK ...(7)
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern es können verschiedene Modifikationen und Variationen davon ausgeführt werden, z. B. kann als elektrische Energie-Speichereinrichtung ein Kondensator mit einer großen elektrostatischen Kapazität in Kombination mit oder anstelle der Speicherbatterie 14 verwendet werden.
Weiterhin kann die Erfindung bei einer Kraftmaschine angewandt werden, welche anstelle des Drosselventils 103 des sogenannten DBW-Typs ein Drosselventil eines gewöhnlichen Typs verwendet, welches mechanisch mit dem Beschleunigungspedal verbunden ist. In einem solchen Fall kann die Einlassluftmenge in Abhängigkeit der Regenerationsmenge der elektrischen Energie durch Steuerung eines in einem das Drosselventil umgehenden Bypassdurchgang gesteuert werden. Bei einer Kraftmaschine mit mit Solenoiden angetriebenen Einlassventilen (angetrieben nicht durch einen Nockenmechanismus sondern durch ein Solenoid) kann die Einlassluftmenge durch Ändern der Ventilöffnungsperiode der Einlaßventile gesteuert werden. Wenn weiterhin FFC = 1 zutrifft, d. h., wenn die Kraftstoffzufuhr der Kraftmaschine unterbrochen ist, ist es bevorzugt, dass die Steuerventile in dem Bypassdurchgang oder die Solenoidangetriebenen Einlassventile so gesteuert werden, dass die Einlassluftmenge auf das Maximum steigt (Verarbeitung entsprechend dem Schritt S200 in Fig. 23).
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn FCH = 0 zutrifft, d. h., wenn Wiederaufladen der Speicherbatterie nicht zulässig ist oder wenn die Temperatur TD des Schutzwiderstands der PDU 13 höher ist als der vorbestimmte Wert TDF, wird weiterhin die Regeneration der elektrischen Energie blockiert (Regenerationsmenge = 0) (Schritte S61, S62, S63 und S71 in Fig. 12), was jedoch nicht einschränkend ist, sondern die Regenerationsmenge kann auf einen sehr kleinen Wert gesetzt werden.
Weiterhin kann das Getriebe 4 durch ein Getriebe mit variabler Geschwindigkeit ersetzt werden, welches das Getriebereduktionsverhältnis unbeschränkt ändern kann. In diesem Fall wird das Getriebereduktionsverhältnis nicht durch Detektieren der Getriebeposition GP festgestellt, sondern durch Detektieren eines Verhältnisses der Drehzahl einer nachgeordneten Welle zu der der Antriebswelle des Getriebes mit variabler Geschwindigkeit. Dann ist es bevorzugt, dass das in Fig. 10 gezeigte MOTORPOWER- Kennfeld und ein LCRUREG-Kennfeld und ein HCRUREG-Kennfeld, welche nicht gezeigt sind, für jeden der vorbestimmten Bereiche des Getriebereduktionsverhältnisses vorgesehen werden können oder dass Werte von diesen Kennfeldern mit einem Koeffizienten in Abhängigkeit des Getriebereduktionsverhältnisses multipliziert werden können.

Claims

1. Steuersystem für ein Hybridfahrzeug mit einer Kraftmaschine mit innerer Verbrennung (1), einer von der Kraftmaschine (1) angetriebenen Antriebswelle (2), einem mit elektrischer Energie betriebenen Motor (3) mit einer Unterstützungsfunktion zum Antreiben der Antriebswelle (2) und einer Regenerierfunktion des Konvertierens von kinetischer Energie der Antriebswelle (2) in elektrische Energie, und einer elektrischen Speichereinrichtung (14) zum Zuführen von elektrischer Energie an den Motor (3) und zum Speichern einer von dem Motor (3) gelieferten elektrischen Energie, wobei das Steuersystem aufweist: eine Restladungs-Detektiereinrichtung (15), zum Detektieren einer Restladungsmenge in der elektrischen Speichereinrichtung (14), eine Kraftmaschinen-Anforderungs-Leistungs-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Anforderungs-Leistung der Kraftmaschine (1) auf der Basis der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine (1), eine Fahrtwiderstands-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Fahrtwiderstands des Hybridfahrzeugs auf der Basis der Fahrtbedingungen des Hybridfahrzeugs, eine Kraftmaschine-Extraleistung-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Extraleistung der Kraftmaschine (1) auf der Basis der Anforderungs-Leistung der Kraftmaschine (1), berechnet durch die Kraftmaschinen-Anforderungs-Leistungs-Berechnungseinrichtung, und des Fahrtwiderstands des Hybridfahrzeugs, berechnet durch die Fahrtwiderstand-Berechnungseinrichtung, eine Soll-Leistungs-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Soll-Leistung des Motors (3) auf der Basis der Extraleistung der Kraftmaschine (1), berechnet durch die Motor-Extraleistungs-Berechnungseinrichtung, eine Betriebsmodus-Feststelleinrichtung zum Feststellen eines Betriebsmodus der Kraftmaschine (3) auf der Basis der Restladungsmenge in der elektrischen Speichereinrichtung (14), die von der Restladungs-Detektiereinrichtung (15) detektiert wird, und der Sollleistung des Motors (3), berechnet durch die Sollleistung-Berechnungseinrichtung, und eine Steuereinrichtung (12) zum Steuern einer Leistung von dem Motor (3), auf der Basis des Betriebsmodus des Motors (3), festgestellt durch die Betriebsmodus-Feststelleinrichtung, und die Sollleistung des Motors, berechnet durch die Soll-Leistungs-Berechnungseinrichtung, wobei der Betriebsmodus des Motors mindestens einen Unterstützungs-Betriebsmodus zum Ausführen der Unterstützungsfunktion und einen regenerativen Betriebsmodus zum Ausführen der Regenerationsfunktion beinhaltet, wobei die Betriebsmodus-Feststelleinrichtung den Betriebsmodus mindestens von dem Unterstützungs-Betriebsmodus und Regenerations-Betriebsmodus auswählt, dadurch gekennzeichnet, daß die Restladungs-Detektiereinrichtung (15) eine kumulative elektrische Entladeleistungs- Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer kumulativen Menge an elektrischem Strom, entladen von der elektrischen Speichereinrichtung, beinhaltet, wobei die Steuereinrichtung eine Unterstützungsbetriebs-Blockiereinrichtung beinhaltet, um zu verhindern, daß der Motor in dem Unterstützungsbetriebsmodus betrieben wird, wenn die kumulative Menge an elektrischem Strom, welcher von der elektrischen Speichereinrichtung (14) entladen wurde, einen vorbestimmten zulässigen Wert überschreitet, wobei die Restladungs-Detektiereinrichtung (15) eine kumulative Speicher-Elektroenergie-Berechnungseinrichtung beinhaltet, um eine kumulative Menge an elektrischer Energie, geladen in der elektrischen Speichereinrichtung (14), detektiert, wobei die Restladungs-Detektiereinrichtung (15) die Menge an Restladung in der elektrischen Speichereinrichtung (14) detektiert auf der Basis der kumulativen Menge an elektrischer Energie, welche von der elektrischen Speichereinrichtung (14) entladen wurde, berechnet durch die kumulative elektrische Entladestrom-Berechnungseinrichtung, und der kumulativen elektrischen Energiemenge, geladen in der elektrischen Speichereinrichtung (14), berechnet durch die kumulative Speicher-Elektroenergie-Berechnungseinrichtung, wobei die Steuereinrichtung den vorbestimmten erlaubten Wert auf einen vorbestimmten fixe Wert setzt, bevor die Restladungsmenge in der elektrischen Speichereinrichtung (14) auf eine vorbestimmte Höhe reduziert wird, und der vorbestimmte erlaubte Wert progressiv reduziert wird, wenn die Restladungsmenge in der elektrischen Speichereinrichtung (14) von der vorbestimmten Höhe auf ein vorbestimmtes unteres Limit der Restladung in der elektrischen Speichereinrichtung (14) reduziert wird.