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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer/Regel-Vorrichtung für ein Hybridfahrzeug,
welches von einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, angetrieben
wird. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuer/Regel-Vorrichtung
für ein
Hybridfahrzeug zum Durchführen
einer Steuerung/Regelung der Antriebskraft in dem Fall, in welchem
die Ausgangsleistung von der Brennkraftmaschine stark anwächst ausgehend
von einer Situation, in welcher keine Unterstützung von dem Elektromotor
vorliegt, wie beispielsweise zum Zeitpunkt einer Fahrzeugverzögerung.
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Bislang
ist ein Hybridfahrzeug bekannt, welches als Antriebsquelle für den Fahrzeugvortrieb
zusätzlich
zu einer Brennkraftmaschine, einen Elektromotor aufweist. Ein Typ
derartiger Hybridfahrzeuge ist ein Parallel-Hybridfahrzeug, bei welchem der Elektromotor
als Hilfsantriebsquelle zum Unterstützen der Ausgangsleistung der
Brennkraftmaschine verwendet wird. Bei diesem Parallel-Hybridfahrzeug wird
beispielsweise zum Zeitpunkt einer Beschleunigung die Ausgangsleistung
von der Brennkraftmaschine mittels des Elektromotors unterstützt, wohingegen
zum Zeitpunkt einer Verzögerung
eine Batterie durch Verzögerungs-Regenerierung
des Elektromotors aufgeladen wird. Somit werden bei dem Parallel-Hybridfahrzeug
verschiedene Steuerungen/Regelungen durchgeführt, damit die Restkapazität (elektrische
Energie) der Batterie aufrechterhalten werden kann, während die
Anforderungen des Fahrers erfüllt
werden. Ein derartiges Parallel-Hybridfahrzeug ist beispielsweise
in der JP-07-123509 A beschrieben.
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Bei
der Steuer/Regel-Vorrichtung für
das vorstehend diskutierte herkömmliche
Hybridfahrzeug wird die Unterstützung
(Hilfsantrieb) durch den Elektromotor während der Beschleunigung des
Hybridfahrzeugs bereitgestellt. Wenn beispielsweise nach dem Zustand,
in welchem die Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine unterbrochen
wurde, wie beispielsweise zum Zeitpunkt einer Fahrzeugverzögerung,
die Kraftstoffzufuhr plötzlich
wieder aufgenommen wird, um zu einer Beschleunigung überzugehen, steigt
jedoch die Antriebskraft entsprechend dem Anwachsen der Ausgangsleistung
der Brennkraftmaschine plötzlich
an. Dadurch besteht das Problem einer plötzlichen Änderung der Antriebszustände des Hybridfahrzeugs.
Um diesem Problem entgegenzuwirken ist ein Verfahren bekannt, bei
welchem ein plötzliches
Anwachsen der Antriebskraft unterdrückt wird, beispielsweise durch
Verzögern
des Zündzeitpunkts
der Brennkraftmaschine oder durch schrittweises Vergrößern der
Drosselöffnung
mit einem Drosselstellglied anstatt der Bewegung des Drosselpedals
zu folgen, und zwar selbst in dem Fall, in welchem der Fahrer das
Drosselpedal schnell hinunterdrückt.
Bei einem derartigen Verfahren, bei welchem lediglich die Maschine
derart gesteuert/geregelt wird, dass ein schnelles Anwachsen der
Antriebskraft unterdrückt
wird, besteht allerdings das Problem, dass der Kraftstoffverbrauch
gestört
wird.
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Aus
der
DE 43 24 010 C2 ist
eine Steuer/Regel-Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1
bekannt. Dort wird die Größe des vom
Elektromotor aufgenommenen Bremsmoments zum Laden des Energiespeichers
in Abhängigkeit
von dessen Ladezustand verändert.
Bis hin zu einem vorgegebenen Grenzwert für die Lastvorgabe wird der
Elektromotor als Generator betrieben. Das Verfahren sieht des Weiteren
vor, das vom Elektromotor aufgenommene Drehmoment durch ein vom
Dieselmotor zusätzliches
abgebendes Drehmoment auszugleichen.
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Aus
der
US 5,713,425 A ist
eine Steuer/Regel-Vorrichtung für
ein Hybridfahrzeug bekannt, wo mit zunehmender Maschinenleistung
die beigesteuerte Leistung des Elektromotors gesenkt wird. Der Elektromotor
arbeitet nur bei Bremsung im Regenerativmodus.
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Gemäß der
DE 44 30 670 A1 führt eine
elektrische Speichereinrichtung darüber hinaus einen Motorbetrieb
des elektrischen Generators/Motors – d.h. das Anlagen von Drehmoment – innerhalb
eines solchen Bereichs herbei, bei dem der Ladungszustand der elektrischen
Speichereinrichtung nicht unter einen vorbestimmten Minimal-Ladungszustand fällt der
zur elektrischen Versorgung der Hilfseinrichtungen des Fahrzeugs
erforderlich ist. Durch diese Maßnahme wird selbst dann, wenn
der Ladungszustand der elektrischen Speichereinrichtung (d.h. die Menge
der gespeicherten elektrischen Energie) aufgrund des Anlegens des
Drehmoments an den Verbrennungsmotor mittels des Generators/Motors
abnimmt, sicher verhindert, daß die
Hilfseinrichtungen anschließend
nicht mehr versorgt werden könnten, wie
beispielsweise dann, wenn die Brennkraftmaschine ausgeschaltet wird.
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In
der
EP 0 710 787 A2 wird
beim Beschleunigen eines Hybridfahrzeugs der Elektromotor erst dann
direkt mit dem Antriebsstrang gekuppelt, wenn die Drehzahl des Elektromotors
einen Schwellenwert überschritten
hat, während
die Solldrehzahl der Brennkraftmaschine unverändert bleibt um einen durch
Drehmomentschankungen hervorgerufenen Ruck zu reduzieren.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Steuer/Regel-Vorrichtung für ein Hybridfahrzeug
bereitzustellen, bei welchem ein schnelles Ansteigen der Antriebskraft
unterdrückt
wird, um eine sanfte Bewegung in dem Fall aufrechtzuerhalten, in welchem
die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in einer Situation zunimmt,
in welcher keine Unterstützung
von dem Elektromotor vorliegt.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird eine Steuer/Regel-Vorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß Anspruch
1 vorgeschlagen.
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Hierbei
umfasst das Hybridfahrzeug: eine Brennkraftmaschine, zum Abgeben
einer Vortriebskraft für
ein Fahrzeug, einen Elektromotor, zum Unterstützen der Ausgangsleistung von
der Brennkraftmaschine und eine Speichereinheit zum Speichern der
erzeugten Energie, wenn der Elektromotor als Generator unter Ausnutzung
der Ausgangsleistung von der Brennkraftmaschine verwendet wird,
und zum Speichern von wiedergewonnener Energie, welche aus einer
Nutzbremsung des Elektromotors während
einer Fahrzeugverzögerung
erhalten wird. Darüber
hinaus umfaßt
die Steuer/Regel-Vorrichtung eine Maschinen-Ausgangsleistungs-Erfassungsvorrichtung
zum Erfassen einer Änderung
der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und eine Motor-Steuer/Regel-Vorrichtung, um in
dem Fall, in welchem während
einer Fahrzeugbewegung ohne Unterstützung der Ausgangsleistung
der Brennkraftmaschine durch den Elektromotor ein Anwachsen der Ausgangsleistung
der Brennkraftmaschine erfaßt wird,
gleichzeitig mit dem Anwachsen der Ausgangsleistung den Betrag,
um welchen die Ausgangsleistung angewachsen ist, in erzeugte Energie
umzuwandeln, welche der Elektromotor nutzt.
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Bei
der Steuer/Regel-Vorrichtung für
ein Hybridfahrzeug des vorstehend beschriebenen Aufbaus wird in
dem Fall, in welchem ein Anwachsen der Ausgangsleistung von der
Brennkraftmaschine erfaßt wird,
wenn sich das Fahrzeug ohne Unterstützung der Ausgangsleistung
der Brennkraftmaschine durch den Elektromotor bewegt, wie beispielsweise
während
einer Fahrzeugverzögerung
oder während
eines Reisemodus, in welchem sich das Hybridfahrzeug angetrieben
durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine ohne Elektromotorantrieb
bewegt, gleichzeitig mit diesem Anwachsen der Ausgangsleistung der
Elektromotor regenerativ gebremst (Nutzbremsung), so dass vorübergehend
der Betrag, um welchen die Ausgangsleistung zunimmt, in erzeugte
Energie umgewandelt wird. Als ein Ergebnis kann ein plötzlicher
Anstieg der Antriebskraft und das Auftreten einer plötzlichen
Veränderung
der Fahrbedingungen für
das Hybridfahrzeug verhindert werden. Da der Betrag, um welchen
die Ausgangsleistung angestiegen ist, in erzeugte Energie umgewandelt
wird, kann darüber
hinaus die Speichereinheit mit dieser Energie aufgeladen und ein
Energieverlust aufgrund des zu unterdrückenden Ansteigens der Antriebskraft
verhindert werden.
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Hier
wird – ähnlich wie
bei dem plötzlichen Anwachsen
der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine – der Elektromotor regenerativ
gebremst, so dass vorübergehend
der Betrag, um welchen die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine
angestiegen ist, in erzeugte Energie umgewandelt wird. Danach kann
der Betrag der in erzeugte Energie umgewandelten zugewachsenen Brennkraftmaschinen-Ausgangsleistung
graduell verringert werden, so dass der Betrag an erzeugter Energie
zu dem Zeitpunkt gleich null wird, zu welchem die Unterstützung durch
den Elektromotor einsetzt. Auf diese Weise kann die Antriebskraft
sanft gesteigert und das Fahrgefühl
während
einer Beschleunigung verbessert werden. Darüber hinaus kann in diesem Fall
ein unterer Schwellenwert für
den Betrag an erzeugter Energie festgelegt werden und das Verringern
des Betrags an erzeugter Energie kann zu einem Zeitpunkt gestoppt
werden, zu welchem der untere Schwellenwert erreicht ist. Auf diese
Weise kann in dem Fall, in welchem der Betrag an in erzeugte Energie
umgewandelter zugewachsener Brennkraftmaschinen-Ausgangsleistung
schrittweise verringert wird, um schrittweise den Betrag an zugewachsener
Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine als Antriebskraft zu übertragen,
aufgrund des festgelegten unteren Grenz-Schwellenwerts der Betrieb
wahlweise beispielsweise zu einem Zustand hin verlagert werden,
in welchem ein vergleichsweise kleiner Betrag an erzeugter Energie
erzeugt wird, wie beispielsweise in einem Fahrzeug-Verzögerungszustand
oder in einem Reisemodus, oder zu einem Zustand für einen Beschleunigungsmodus
hin verlagert werden, in welchem die Antriebskraft der Brennkraftmaschine durch
die Antriebskraft von dem Elektromotor unterstützt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein schematisches Diagramm eines Hybridfahrzeugs, welches eine Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfaßt.
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2 ist
ein Diagramm, welches die Ausgangsleistung von einem Motor M zum
Zeitpunkt des Betriebs der in 1 gezeigten
Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung zeigt.
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3 ist
ein Flußdiagramm,
welches einen Betrieb der in 1 gezeigten
Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung zeigt.
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4 ist
ein Flußdiagramm,
welches einen Betrieb der in 1 gezeigten
Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung zeigt (der Betrieb ist sowohl durch 3 als
auch durch 4 gezeigt).
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5 ist
ein Graph, welcher die Ladebetrag-Tabellenwerte ACCRGN bezüglich der
Brennkraftmaschinen-Drehzahl NE zeigt.
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6 ist
ein Graph, welcher die Korrekturbeträge KTHACCRN für die Ladebetrags-Tabellenwerte ACCRGN
entsprechend den Drosselöffnungsgraden θTH zeigt.
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7 ist
ein Flußdiagramm,
welches einen Betrieb eines abschließenden Ziel-Ladungsbetrag-RGNOBJ-Berechnungsprozesses
zeigt, der in 4 (Schritt S16) gezeigt ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Es
folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen
einer Steuer/Regel-Vorrichtung
für ein
Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei welcher auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen
wird. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Hybridfahrzeugs 10,
welches eine Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung 1 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfaßt.
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Das
Hybridfahrzeug 10 entspricht beispielsweise einem Parallel-Hybridfahrzeug.
Die Antriebskraft von einer Brennkraftmaschine E, nachfolgend kurz "Maschine" genannt, und einem
Elektromotor M, nachfolgend kurz "Motor" genannt wird auf Vorderräder Wf,
Wf (in 1 ist lediglich ein seitliches Rad gezeigt), die
als Antriebsräder
dienen, über
ein Getriebe T übertragen,
das entweder ein Automatikgetriebe oder ein manuell schaltbares
Getriebe umfaßt. Ferner
wird zum Zeitpunkt einer Verzögerung
des Hybridfahrzeugs 10 eine Antriebskraft in Rückwärtsrichtung
aufgrund der Verzögerung
von Seiten der Vorderräder
Wf, Wf zum Motor M hin übertragen.
Aufgrund der rückwärts gerichteten
Antriebskraft wirkt der Motor M als Generator, um eine sogenannte Nutzbremskraft
zu erzeugen, so dass dadurch die kinetische Energie des Fahrzeugs
in elektrische Energie umgewandelt wird.
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Die
Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung 1 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
umfaßt eine
Motor-ECU 11, eine FIECU 12, eine Batterie-ECU 13 und
eine CVTECU 14.
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Die
Steuerung/Regelung des Antriebs und der Nutzbremsung (Regenerativ-Bremsung) des Motors
M wird durch eine Energieantriebseinheit 21 ausgeführt, welche
Steuer/Regel-Anweisungen von der Motor-ECU 11 erhält. Eine
Batterie 22 eines Hochspannungssystems zum Durchführen einer Übertragung
von elektrischer Energie zu dem Motor M ist mit der Energieantriebseinheit 21 verbunden.
Die Batterie 22 ist aus einzelnen Einheiten aus Modulen
aufgebaut, wobei eine Mehrzahl von Zellen in Reihe geschaltet ist
und wobei eine Mehrzahl dieser Module in Reihe geschaltet ist (diese
Batterie 22 entspricht einer "Speichereinheit"). Ferner ist an dem Hybridfahrzeug 10 eine
12 Volt-Hilfsbatterie 23 angebracht, um verschiedene Zusatzausstattungen
zu betreiben. Diese Hilfsbatterie 23 ist an die Batterie 22 über einen
Abwärtswandler 24 angeschlossen.
Der Abwärtswandler 24 wird
durch die FIECU 12 gesteuert/geregelt und reduziert die
Spannung der Batterie 22 zum Laden der Hilfsbatterie 23.
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Die
FIECU 12 steuert/regelt zusätzlich zum Steuern/Regeln des
Betriebs der Motor-ECU 11 und des Abwärtswandlers 24 den
Betrieb eines Kraftstoffzufuhrmengen-Steuer/Regel-Bereichs 31 zum
Steuern/Regeln der Kraftstoffzufuhrmenge zu der Maschine E und steuert/regelt
den Betrieb eines Startermotors 32 und steuert/regelt ferner
die Zündzeitpunkteinstellung.
Deshalb wird in die FIECU 12 eingegeben: ein Signal von
einem Geschwindigkeitssensor SE 1 zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit
V auf Grundlage der Drehzahl einer Antriebswelle in dem Getriebe
T; ein Signal von einem Maschinenumdrehungs-(Maschinendrehzahl)-Sensor
SE 2 zum Erfassen einer Maschinenumdrehung pro Minute (Maschinendrehzahl)
NE; ein Signal von einem Schaltpositionssensor SE 3 zum Erfassen
einer Schaltposition des Getriebes T; ein Signal von einem Bremsschalter
SW 4 zum Erfassen einer Betätigung eines
Bremspedals 33; ein Signal von einem Küpplungsschalter SW 5 zum Erfassen
einer Betätigung eines
Kupplungspedals 34; ein Signal von einem Drosselöffnungssensor
SE 6 zum Erfassen eines Drosselöffnungsgrads θTH und ein
Signal von einem Einlaßrohr-Negativdruck-Sensor
SE 7 zum Erfassen eines Einlaßrohr-Negativdrucks
PB.
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Ferner
berechnet die Batterie-ECU 13 die Restkapazität SOC der
Batterie 22 und schützt
die Batterie 22. Die CVTECU 14 steuert/regelt
das CVT.
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Mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen folgt eine Beschreibung des
Betriebs der Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung 1 gemäß der Ausführungsbeispiele,
welches die vorstehend beschriebene Konstruktion aufweist. 2 ist
ein Diagramm, welches die Ausgangsleistung von dem Motor M zum Zeitpunkt
des Betriebs der in 1 gezeigten Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung 1 zeigt. 3 und 4 sind
Flußdiagramme,
welche den Betrieb der in 1 gezeigten
Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung 1 zeigen. 5 ist
ein Graph, welcher die Ladungsbetrags-Tabellenwerte ACCRGN bezüglich einer
Maschinen-Umdrehung pro Minute NE zeigen, 6 ist ein
Graph, welcher die Korrekturgrößen KTHACCRN
für die
Ladungsbetrag-Tabellenwerte ACCRGN nach Maßgabe der Drosselöffnungsgrade θTH zeigen
und 7 ist ein Flußdiagramm,
welches einen Betrieb eines Berechnungsprozesses für einen
abschließenden
Ziel-Ladungsbetrag
zeigt, wie er in 4 (Schritt S16) gezeigt ist.
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Es
wird die in 3 und 4 gezeigte
Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung
ausgeführt, wenn
der Betrieb von einem in 2 durch das Symbol A wiedergegebenen
Zustand aus, in welchem beispielsweise der Drosselöffnungsgrad θTH des Hybridfahrzeugs 10 vollständig geschlossen
ist und die Kraftstoffzufuhr zu der Maschine E unterbrochen ist (F/C:Kraftstoffunterbrechung),
zu einem in 2 durch das Symbol B wiedergegebenen
Zustand wechselt, in welchem beispielsweise der Drosselöffnungsgrad θTH geöffnet ist
und die Kraftstoffzufuhr zu der Maschine E gestartet ist. Dies bedeutet,
dass die in 3 und 4 gezeigte
Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird,
in welchem ein Übergang
von einem Zustand, in dem keine Beschleunigung stattfindet, wie
beispielsweise dann, wenn das Hybridfahrzeug 10 verzögert wird
oder sich in einem Reisemodus befindet, zu einem Beschleunigungszustand
stattfindet.
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Bei
der Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung wird zuerst beurteilt, ob
sich der Betriebsmodus des Motors M in einem Ladungssystemmodus
befindet (Schritt S1). Hier ist der Ladungssystemmodus ein Reiseladungsmodus,
in welchem sich das Hybridfahrzeug 10 unter der Antriebskraft
von der Maschine E ohne Antrieb von dem Motor M bewegt, oder ein
Verzögerungsmodus,
in welchem eine Nutzbremsung durch den Motor M durchgeführt wird.
In dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt S1 "NEIN" lautet, wird beispielsweise
der Betriebsmodus des Motors M zu einem Beschleunigungsmodus, in
welchem die Antriebskraft von der Maschine E durch die Antriebskraft
von dem Motor M unterstützt
wird. In diesem Fall wird entschieden, dass kein Bedarf besteht,
den Unterstützungsbetrag zu
verringern und deshalb wird "0" als Erlaubnisflag F_ACCRGN
für die
Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung (Schritt S2) gesetzt und die
Verarbeitung wird beendet.
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Andererseits
wird in dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis aus dem Schritt
S1 "JA" lautet, beurteilt,
ob "1" als Beurteilungsflag F_ESZONED
für einen
Energiespeicher D gesetzt (Schritt S3) ist. Dies bedeutet, dass
beurteilt wird, ob die Batterie-Restkapazität SOC der Batterie 22 größer oder
gleich einer vorbestimmten Größe ist.
Der Bereich, in welchem die Batterierestkapazität SOC größer oder gleich einer vorbestimmten
Größe ist,
ist der Bereich, in welchem sich die Batterie 22 in einem Überladungszustand
befindet. Dieser Bereich wird in einem Bereich festgelegt, in welchem
die von der Batterie-ECU 13 beispielsweise auf Grundlage
der Spannung, des Ladungsstroms, der Temperatur usw. berechnete
Batterierestkapazität
SOC einen Ladungsbereich von beispielsweise 80 % oder 90 % bis 100
% vorgibt.
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In
dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis in Schritt S3 "JA" lautet, wird beurteilt,
ob eine "1" als Erlaubnisflag
F_ACCRGN für
die Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung (Schritt S4) festgelegt wurde.
In dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis von Schritt S4 "NEIN" lautet, wird beispielsweise
beurteilt, dass sich die Batterie 22 in einem Zustand nahe
dem vollständig
aufgeladenen Zustand befindet und dass kein Raum für ein weiteres
Aufladen besteht, so dass die Verarbeitung von Schritt S2 usw. erfolgt.
In dem Fall hingegen, in welchem das Beurteilungsergebnis aus dem Schritt
S4 "JA" lautet, wird die
Verarbeitung des Schritts S13 usw. durchgeführt, wie nachfolgend noch erläutert wird.
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In
dem Fall, in welchem andererseits das Beurteilungsergebnis aus Schritt
S3 "NEIN" lautet, wird beurteilt,
ob die Maschinen-Wassertemperatur TW gleich oder größer als
der vorbestimmte untere Grenzwert #TWACCRGN (Schritt S5) ist. In
dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis von Schritt S5 "NEIN" lautet, wird die
Verarbeitung des Schritts S2 usw. durchgeführt. In dem Fall hingegen,
in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt S5 "JA" lautet, wird beurteilt,
ob die Geschwindigkeit VP des Hybridfahrzeugs 10 innerhalb
eines Bereichs aus einem vorbestimmten unteren Grenzwert #VACCRGNL
und einem vorbestimmten oberen Grenzwert #VACCRGNH liegt (Schritt
S6).
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In
dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt S6 "NEIN" lautet, wird die
Verarbeitung des Schritts S2 usw. durchgeführt. In dem Fall hingegen,
in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt S6 "JA" lautet, wird beurteilt,
ob die Maschineumdrehungen pro Minute NE innerhalb eines Bereichs
von einem vorbestimmten unteren Grenzwert #NACCRGNL und einem vorbestimmten
oberen Grenzwert #NACCRGNH liegen (Schritt S7).
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In
dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt S7 "NEIN" lautet, wird der
Verarbeitungsschritt S2 usw. durchgeführt. In dem Fall hingegen,
in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt S7 "JA" lautet, wird beurteilt,
ob "1" für das Erlaubnisflag
F_ACCRGN für
die Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung (Schritt S8) gesetzt wurde.
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In
dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt S8 "JA" lautet, wird die
Verarbeitung des Schritts S13 usw. durchgeführt, wie nachfolgend noch näher zu erläutern ist.
In dem Fall hingegen, in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt
S8 "NEIN" lautet, wird beispielsweise beurteilt, ob
die Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung erstmals auszuführen ist,
und anschließend
wird die Verarbeitung von Schritt S9 usw. ausgeführt.
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In
Schritt S9 wird beurteilt, ob die Maschinenausgangsleistung angestiegen
ist (die Beurteilungs-Verarbeitungsfunktion aus Schritt S9 entspricht einer "Maschinen-Ausgangsleistung-Erfassungsvorrichtung"). Hier wird die
Maschinen-Ausgangsleistung vergrößert, wenn
der Drosselöffnungsgrad θTH geöffnet ist
und es setzt beispielsweise die Kraftstoffzufuhr zur Maschine E
ein. In dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt
S9 "NEIN" lautet, wird die
Verarbeitung des Schritts S2 usw. durchgeführt.
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Andererseits
wird in dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt
S9 "JA" lautet, korrespondierend
zum Anwachsen der zu den Vorderrädern
Wf, Wf (Antriebsrädern) übertragenen
Antriebskraft, welche ein Anwachsen der Maschinen-Ausgangsleistung
wiedergibt, ein neuer Wert für den
Ladungsbetrag ACCRGNF festgelegt, welcher der Batterie 22 mittels
des Motors M zuzuführen
ist (Schritt S10. Hier entspricht der Ladungsbetrag ACCRGNF einem "erzeugten Energiebetrag"). Bei dieser Festlegung
werden zunächstein
Ladungsbetrag-Tabellenwert ACCRGN, welcher mit der Änderung
der Maschinen-Umdrehungen pro Minute NE als Variable festgelegt
wird, ein Korrekturbetrag KTHACCRN für den Tabellenwert ACCRGN,
welcher mit der Änderung
des Drosselöffnungsgrads. θTH als Variable
festgelegt wird, und ein Multiplikationskoeffizient KGRMA, welcher
für jeden
Gang festgelegt ist, miteinander multipliziert, um einen Multiplikationswert
(ACCRGN x KTHACCRN x KGRMA) zu erhalten. Dann wird der erhaltene
Multiplikationswert zu einem Ladungsbetrag ACCRGNF hinzu addiert,
welcher zum Zeitpunkt der Beendigung der vorangehend durchgeführten Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung
festgelegt wurde, d.h. er wird zu einem vorangehenden REGENF-Wert
hinzuaddiert, um einen neuen, Ladungsbetrag ACCRGNF auszugeben.
Dies bedeutet, dass in Schritt S10 der Wert, für welchen der vorangehend genannte
Multiplikationswert zu dem vorangehenden REGENF-Wert hinzuaddiert wurde
(REGENF + ACCRGN x KTHACCRN x KGRMA) als Ladungsbetrag ACCRGNF festgelegt
wird.
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Hier
ist der Ladungsbetrag-Tabellenwert ACCRGN, welcher mit der Maschinendrehzahl
pro Minute NE als Variable festgelegt ist und der Korrekturbetrag
KTHACCRN für
den Tabellenwert ACCRGN, welcher mit dem Drosselöffnungsgrad θTH als Variable
festgelegt ist, jeweils entsprechend dem in 5 und 6 gezeigten
Beispiel festgelegt. Der Multiplikationskoeffizient KGRMA wird aus
jeweiligen jedem Gang zugeordneten Koeffizienten #KGRMAx (wobei
x eine Gangzahl ist) ausgewählt,
korrespondierend zu dem im jeweiligen Zeitpunkt festgelegten Gang
(d.h. zu der Schaltposition, die durch das Signal von dem Schaltpositionssensor
SE 3 angezeigt wird).
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Als
nächstes
wird in Schritt S11 ein Wert für ein
Subtraktions-Haltezeitglied #TMRNHLD, welches aus jeweiligen für jeden
Gang zugeordneten Subtraktions-Halttezeitgliedern #TMRNHLDx (wobei
x eine Gangzahl ist) korrespondierend zu dem festgelegten Gang ausgewählt ist,
für ein
Subtraktions-Aktualisierungszeitglied TACCRGN ausgewählt und
für die
Zeit dieses festgelegten Subtraktions-Haltezeitglieds #TMRNHLD wird
eine sogenannte Wartezeit festgelegt.
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Ferner
wird "1" für das Erlaubnisflag F_ACCRGN
der Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung
(Schritt S12) festgelegt. Als Ergebnis ist die Einstellung derart,
dass beispielsweise einer Veränderung
des Drosselöffnungsgrads θTH des Hybridfahrzeugs 10 von
einem vollständig
geschlossenen Zustand (A) zu einem offenen Zustand (B) folgend,
wie bei dem ersten Zustand der in 2 mit dem
Symbol M1 wiedergegebenen Motorausgangsleistung der Fall, sich die
Motorausgangsleistung momentan lediglich um den Ladungsbetrag ACCRGN,
welcher dem Anwachsen der Maschinen-Ausgangsleistung entspricht,
auf der Aufladungsseite ändert.
Dies bedeutet, dass das plötzliche
Ansteigen der Antriebskraft, welches eine Änderung der Maschinen-Ausgangsleistung
begleitet, durch den Motor M absorbiert wird. Damit wird beispielsweise
das Auftreten einer Beschleunigung mit einem diese begleitenden plötzlichen
Stoß auf
das Hybridfahrzeug 10 verhindert.
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Die
Verarbeitung von Schritt S9 bis Schritt S12 wird hier lediglich
einmal pro Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung durchgeführt, welche wiederholt
beispielsweise für
jede vorbestimmte Zeit durchgeführt
wird. Solange "0" für das Erlaubnisflag F_ACCRGN
der Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung festgelegt ist, gibt es keine
erneute Ausführung (die
Verarbeitungsfunktion von Schritt S10 bis Schritt 12 entspricht
einer "Motor-Steuer/Regel-Vorrichtung").
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Als
nächstes
wird in Schritt S13 beurteilt, ob der Wert des Subtraktions-Aktualisierungs-Zeitgebers
TACCRGN null ist. In dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis "NEIN" lautet, wird die
Verarbeitung des Schritts S16 usw. durchgeführt. Folglich wird in dem Fall,
in welchem beispielsweise zum Zeitpunkt der erstmaligen Ausführung der
Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung
Schritt S13 über
die Verarbeitung aus den Schritten S9 bis S12 erreicht wird, die
Verarbeitung aus Schritt S14 usw. nicht ausgeführt, bis die in Schritt S11
festgelegte Zeit für
das Subtraktions-Haltezeitglied #TMRNHLD, abgelaufen ist und der
Wert des Subtraktions-Aktualisierungszeitglieds TACCRGN null wurde.
Als Ergebnis ist im ersten Zustand M1 der Motorausgangsleistung,
wie in 2 gezeigt, ein Zustand m1 vorgesehen, so dass
die Verarbeitung aufladungsseitig über die Zeit des Subtraktionshaltezeitglieds
#TMRNHLD stagniert.
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Andererseits
wird in dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt
S13 "JA" lautet, eine geeignete
vorbestimmte Zeit #TMACCRGN erneut für das Subtraktions-Aktualisierungszeitglied TACCRGN
(Schritt S14) festgelegt. Folglich wird in dem Fall, in welchem
die Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung
wiederholt durchgeführt
wird, die Verarbeitung des nächstgenannten
Schritts S15 mit dieser vorbestimmten Zeit #TMACCRGN als Periode durchgeführt.
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In
Schritt S15 wird ein Ladungsbetrag-Subtraktionswert DACCRGN korrespondierend
zu dem festgelegten Gang aus vorbestimmten Subtraktionswerten #DACCRGNx
(wobei "x" die Gangzahl ist)
für die
jeweiligen Gänge
festgelegten Ladungsbeträge ausgewählt und
der Wert, für
welchen der Ladungsbetrag-Subtraktionswert DACCRGN von dem Ladungsbetrag
ACCRGNF subtrahiert wird, wird als neuer Ladungsbetrag ACCRGNF festgelegt
(die Verarbeitungsfunktion aus Schritt S15 entspricht einer "Subtraktionsvorrichtung
für einen
erzeugten Energie-Betrag").
Folglich wird dann, wenn diese Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung
wiederholt durchgeführt
wird, bei dem durch das Symbol M2 in 2 wiedergegebenen
zweiten Zustand der Motorausgangsleistung der Ladungsbetrag ACCRGNF schrittweise
subtrahiert und der Betriebsmodus des Motors M führt an dem Grenzpunkt M3 zum
Umschalten zu dem Unterstützungszustand,
so dass ein Zuwachsbetrag der Motorausgangsleistung schrittweise
auf die Vorderräder
Wf, Wf (die Antriebsräder) als
Antriebskraft übertragen
wird.
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Als
nächstes
wird, wie nachfolgend beschrieben in Schritt S16 ein abschließender Ziel-Ladungsbetrag
RGNOBJ als Index zum Bestimmen der Zeitsteuerung zum Beenden der
Verarbeitung von Schritt S15 in dem Fall berechnet, in welchem diese
Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung wiederholt ausgeführt wird
(dieser abschließende
Ziel-Ladungsbetrag RGNOBJ entspricht einem "unteren Grenzschwellenwert für den erzeugten
Energiebetrag",
wobei die Bearbeitungsfunktion aus Schritt S16 einer "Vorrichtung zum Festlegen
eines unteren Grenzschwellenwerts für einen erzeugten Energiebetrag" entspricht).
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Dann
wird in Schritt S17 beurteilt, ob der Ladungsbetrag ACCRGNF kleiner
oder gleich dem abschließenden
Ziel-Ladungsbetrag RGNOBJ ist. In dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis "NEIN" lautet, wird der
Ladungsbetrag ACCRGNF erneut auf den vorangehenden Wert REGENF festgelegt
(Schritt S18). Auf diese Weise wird ein Verarbeitungsablauf abgeschlossen.
Danach wird beispielsweise nach einer vorbestimmten Zeit die Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung
erneut wiederholt.
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In
dem Fall, in welchem andererseits das Beurteilungsergebnis aus Schritt
S17 "JA" lautet, wird der
abschließende
Ziel-Ladungsbetrag RGNOBJ auf einen Ladungsbetrag ACCRGNF (Schritt
S19) festgelegt. Dann wird für
das Erlaubnisflag F_ACCRGN der Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung "0" festgelegt (Schritt S20) und dadurch
wird ein Ablauf der Verarbeitung beendet.
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Es
folgt eine Beschreibung der Verarbeitung des vorstehend erwähnten Schrittes
S16, d.h. der Verarbeitung zum Berechnen des abschließenden Ziel-Ladungsbetrags
RGNOBJ mit Bezug auf 7. Hier wird korrespondierend
zu dem Umschalten des Betriebsmodus des Motors M zu einem der Moden, Verzögerungsmodus
(DECEL SYSTEM MODE), Reiseladungsmodus (CRUISE SYSTEM MODE) oder Beschleunigungsmodus
(ACCEL SYSTEM MODE), der jeweilige abschließende Ziel-Ladungsbetrag RGNOBJ
berechnet.
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Zuerst
wird in Schritt S31 beurteilt, ob sich der Betriebsmodus des Motors
M zu dem Verzögerungsmodus
verlagert hat. In dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis
aus Schritt S31 "JA" lautet, wird ein
vorbestimmter erster oberer Grenzwert DECRGN als abschließender Ziel-Ladungsbetrag
RGNOBJ festgelegt (Schritt S32). Andererseits wird in dem Fall,
in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt S31 "NEIN" lautet beurteilt,
ob der Betriebsmodus des Motors M sich zu dem Beschleunigungsmodus
verschoben hat, wie beispielsweise als vierter Zustand der Motorausgangsleistung,
welcher durch das Symbol M4 in 2 wiedergegeben
ist (Schritt S33).
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In
dem Fall, in welchem das Beurteilungsergebnis aus Schritt S33 "JA" lautet, wird null
für den abschließenden Ziel-Ladungsbetrag
RGNOBJ (Schritt S34) festgelegt. In diesem Fall wird in der vorangehend
erwähnten
Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung die Verarbeitung durchgeführt, bis der
Ladungsbetrag ACCRGNF kleiner als der abschließende Ziel-Ladungsbetrag RGNOBJ
wird, d.h. kleiner als null.
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In
dem Fall, in welchem andererseits das Beurteilungsergebnis aus Schritt
S33 "NEIN" lautet, wird beurteilt,
ob sich der Betriebsmodus des Motors M zu dem Reiseladungsmodus
verschoben hat, und es wird ein vorbestimmter zweiter oberer Grenzwert CRSRGN
für den
abschließenden
Ziel-Ladungsbetrag RGNOBJ (Schritt S35) festgelegt.
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Hier
wird der erste obere Grenzwert DECRGN derart festgelegt, dass sich
beispielsweise im Vergleich mit dem zweiten oberen Grenzwert CRSRGN
die Beziehung DECRGN ≥ CRSRGN
ergibt.
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Wie
vorstehend beschrieben, wird bei der Hybridfahrzeug-Steuer/Regel-Vorrichtung 1 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
das Festlegen der verschiedenen Parameter derart durchgeführt, dass
in dem Fall, in welchem ein Anwachsen der Ausgangsleistung von der
Maschine E in einem Zustand erfaßt wird, in welchem der Motor
M die Ausgangsleistung von der Maschine E nicht unterstützt, wie
beispielsweise während
einer Fahrzeugverzögerung
oder in dem Reiseladungsmodus, in welchem der Motor M nicht antreibt
und sich das Hybridfahrzeug 10 unter der Antriebskraft
der Maschine E bewegt, gleichzeitig mit diesem Anwachsen der Ausgangsleistung
der Ladungsbetrag ACCRGNF korrespondierend zu dem angewachsenen
Betrag der Maschinenausgangsleistung vorübergehend für die in dem Subtraktions-Aktualisierungszeitglied
TACCRGN festgelegte Zeit des Subtraktions-Haltezeitglieds #TMRNHLD der
Batterie 22 mittels des Motors M als Aufladung zugeführt wird.
Als Ergebnis kann ein plötzliches
Anwachsen der auf die Vorderräder
Wf, Wf (Antriebsräder) übertragenen Antriebskraft
verhindert werden. Deshalb kann das Auftreten einer plötzlichen Änderung
der Bewegungszustände
für das
Hybridfahrzeug verhindert werden. Da ferner der Zuwachsbetrag der
Motorleistung der Batterie 22 als Ladungsbetrag ACCRGNF
zur Aufladung zugeführt
wird, kann ein Energieverlust aufgrund des zu unterdrückenden Anwachsens
der Antriebskraft verhindert werden.
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Hier
wird der Betrag aus dem angewachsenen Betrag der Ausgangsleistung
der Maschine E, welcher als Ladungsbetrag ACCRGNF umgewandelt wird,
schrittweise verkleinert. Deshalb wird der Betrag, um welchen die
Maschinenausgangsleistung angewachsen ist, graduell als Antriebskraft übertragen,
so dass das Fahrgefühl
zum Zeitpunkt der Beschleunigung verbessert werden kann.
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Da
darüberhinaus
der abschließende Ziel-Ladungsbetrag
RGNOBJ separat für
jeden Schaltzielmodus festgelegt wird, d.h. für jeden Modus von Verzögerungsmodus,
Reiseladungsmodus und Beschleunigungsmodus, dient dieser als Indikator
(Index) für
das Stoppen der Subtraktionsverarbeitung des Ladungsbetrags ACCRGNF
bezüglich
des graduell verkleinerten Ladungsbetrags ACCRGNF. Deshalb ist es
möglich,
selektiv in jeden Modus umzuschalten.
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In
den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird in Schritt
S14 die geeignete vorbestimmte Zeit #TMACCRGN erneut für das Verzögerungs-Aktualisierungszeitglied
TACCRGN festgelegt. Allerdings ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und
die vorbestimmte Zeit #TMACCRGN kann null sein.
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Darüber hinaus
wird in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung
ausgeführt
zum Zeitpunkt eines Übergangs
von einem Zustand, in welchem ein Drosselöffnungsgrad θTH des Hybridfahrzeugs 10 vollständig geschlossen
ist und die Kraftstoff zufuhr zur Maschine E unterbrochen ist, zu
einem Zustand, in welchem die Kraftstoffzufuhr einsetzt. Allerdings
ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und die Beschleunigungs-REGEN-Verarbeitung
kann zu einem Zeitpunkt einer vorübergehenden Schwankungs-Korrektur
durchgeführt
werden, wie beispielsweise dann, wenn eine Klimaanlage oder dergleichen
gestartet wird und die auf die Antriebsräder übertragene Antriebskraft zunimmt.
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In
den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde ferner
zum Zeitpunkt des Festlegens des Ladungsbetrags ACCRGNF in Schritt
S10 der Korrekturbetrag KTHACCRN für den mit dem Drosselöffnungsgrad θTH als Variable
festgelegten Tabellenwert ACCRGN verwendet. Allerdings ist die Erfindung
nicht darauf beschränkt
und es kann ebenfalls ein Korrekturbetrag für den mit dem Einlaßrohr-Negativdruck
PB als Variable festgelegten Tabellenwert ACCRGN verwendet werden.
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Vorstehend
wurden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Allerdings sind die
speziellen Konstruktionen nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und
es können
im Rahmen der Erfindung Veränderungen der
Gestaltung oder dergleichen vorgenommen werden, welche nicht den
Grundgedanken der vorliegenden Erfindung verlassen und welche auch
in der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
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Die
Erfindung betrifft eine Steuer/Regel-Vorrichtung 1 für ein Hybridfahrzeug 10.
Das Hybridfahrzeug 10 umfaßt eine (Brennkraft-)Maschine
E zum Abgeben einer Vortriebskraft für das Fahrzeug 10,
einen (Elektro-)Motor M zum Unterstützen der Ausgangsleistung von
der Maschine E und eine Speichereinheit 22 zum Speichern
von erzeugter Energie, wenn der Motor M als Generator unter Ausnutzung der
Ausgangsleistung von der Maschine E eingesetzt wird, und von wiedergewonnener
Energie, welche von einer Nutzbremsung des Motors M zum Zeitpunkt
einer Fahrzeugverzögerung
erhalten wurde. Darüber
hinaus umfaßt
die Steuer/Regel-Vorrichtung 1 eine Maschinen-Ausgangsleistung-Erfassungsvorrichtung
zum Erfassen einer Änderung
der Ausgangsleistung von der Maschine E und eine Motor-Steuer/Regel-Vorrichtung
zum Umwandeln des Betrags an zugewachsener Motorleistung in erzeugte
Energie unter Verwendung des Motors für den Fall, in welchem ein
Anwachsen der Ausgangsleistung von der Maschine während des
Fahrens das Fahrzeug erfaßt
wird, wenn der Motor die Ausgangsleistung von der Maschine nicht
unterstützt,
wobei gleichzeitig die Ausgangsleistung ansteigt.