DE102017111786B4

DE102017111786B4 - Steuerungsvorrichtung für ein Energieversorgungssystem

Info

Publication number: DE102017111786B4
Application number: DE102017111786.5A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Morita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2037-05-31
Also published as: DE102017111786A1; JP6747062B2; CN107453464A; JP2017216827A; US20170341517A1; US10195944B2

Abstract

Steuerungsvorrichtung zum Steuern eines Energieversorgungssystems, mit:einer Lichtmaschine (40), die mit einer Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Energieerzeugung durch Rotation der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine durchzuführen;einer ersten wiederaufladbaren Batterie (21), die mit durch die Lichtmaschine erzeugter elektrischer Energie geladen werden kann; undeiner zweiten wiederaufladbaren Batterie (22), die elektrisch parallel mit der ersten wiederaufladbaren Batterie (21) verbunden ist, wobei die zweite wiederaufladbare Batterie (22) eine höhere Ausgabedichte oder eine höhere Energiedichte aufweist als die erste wiederaufladbare Batterie (21),wobei die Steuerungsvorrichtung aufweist:eine Energieerzeugungssteuerung (101), die konfiguriert ist, um die Lichtmaschine derart zu betreiben, dass ein Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) ein Soll-Ladungspegel wird;eine Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung (102), die konfiguriert ist, um variabel den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) basierend auf Änderungen einer Zustandsgröße, die mit einem Ladungszustand und/oder einem Entladungszustand der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) korreliert, einzustellen; undeinen Begrenzer (103), der konfiguriert ist, um,wenn eine Änderung der Zustandsgröße vorliegt, zu bestimmen, ob eine vorgegebene Zulassungsbedingung zum Zulassen, dass die Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung (102) den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) modifiziert, erfüllt ist,wenn die Zulassungsbedingung nicht erfüllt ist, den Betrieb der Lichtmaschine (40) einzuschränken, indem die Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung (102) unterbunden wird, den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) zu modifizieren, undwenn die Zulassungsbedingung nicht erfüllt ist und auch der Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) niedriger ist als der Soll-Ladungspegel, den Betrieb der Lichtmaschine (40) durch Unterdrücken der der Brennkraftmaschine auferlegten Last der Energieerzeugung durch die Lichtmaschine (40) einzuschränken.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung für ein Energieversorgungssystem umfassend eine erste wiederaufladbare Batterie, wie etwa eine Bleisäurebatterie, und eine zweite wiederaufladbare Batterie, wie etwa eine Lithiumionenbatterie, mit einer höheren Ausgabedichte oder Energiedichte als die erste wiederaufladbare Batterie.
Stand der Technik
Gewöhnlich ist eine Bleisäurebatterie (als eine erste wiederaufladbare Batterie) in einem durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeug montiert, um elektrische Energie verschiedenen elektrischen Lasten, wie etwa einem Startermotor, zuzuführen. Die erste wiederaufladbare Batterie ist billiger als eine zweite wiederaufladbare Batterie, die eine Batterie ist, die eine hohe Leistung und eine hohe Energiedichte aufweist, wie etwa eine Nickelbatterie oder eine Lithiumionenbatterie, jedoch bezüglich eines häufigen Ladens und Entladens weniger haltbar ist. Insbesondere, als eine Besorgnis, leiden mit einer Stopp- und Startfunktion ausgestattete Fahrzeuge an einem vorzeitigen Verschleiß der ersten wiederaufladbaren Batterie verursacht durch häufiges Entladen der ersten wiederaufladbaren Batterie. Als weitere Besorgnis leiden Fahrzeuge mit einer Lichtmaschine, die zum Erzeugen von Ladeenergie aus der regenerativen Energie des Fahrzeugs verwendet werden, ebenso an vorzeitigem Verschleiß der ersten wiederaufladbaren Batterie verursacht durch häufiges Laden der ersten wiederaufladbaren Batterie.
Die zweite wiederaufladbare Batterie ist teurer als die erste wiederaufladbare Batterie. Daher führt ein simples Ersetzen der ersten wiederaufladbaren Batterie durch die zweite wiederaufladbare Batterie zu einem signifikanten Kostenanstieg.
Herkömmlich wurde eine Technologie vorgeschlagen, dass die zweite wiederaufladbare Batterie, die bezüglich eines häufigen Ladens und Entladens standfest ist, und die erste wiederaufladbare Batterie, die kostengünstig ist, elektrisch parallel verbunden werden, um in den Fahrzeugen montiert zu werden. Gemäß einer solchen Technologie, wenn ein Leerlaufbetrieb gestoppt wird, wird vorzugsweise die zweite wiederaufladbare Batterie verwendet, um den elektrischen Lasten Energie zuzuführen, und wird vorzugsweise geladen, wodurch ein Verschleiß der ersten wiederaufladbaren Batterie abgeschwächt wird. Zusätzlich, wenn das Fahrzeug geparkt ist, wird die erste wiederaufladbare Batterie vorzugsweise für eine über eine lange Zeitperiode erforderliche Energiezufuhr verwendet, wodurch ein Kostenanstieg durch Reduzieren der Kapazität der zweiten wiederaufladbaren Batterie verhindert wird.
Obere und untere Grenzen werden für einen Ladungszustand (SOC) der zweiten wiederaufladbaren Batterie definiert. Der SOC ist ein Verhältnis einer gegenwärtigen Ladungsmenge zu einer Ladungsmenge bei vollständiger Ladung. Wenn der SOC oberhalb der Obergrenze liegt, oder wenn der SOC unter der unteren Grenze liegt, kann ein vorzeitiger Verschleiß auftreten. Um einen solchen vorzeitigen Verschleiß zu verhindern, wenn die untere Grenze erreicht wird, wenn ein Leerlauf gestoppt wird, muss die Brennkraftmaschine gestartet werden, um die zweite wiederaufladbare Batterie durch Verwenden der Lichtmaschine zu laden, was zu einer Verschlechterung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit führt. Wenn ein Soll-SOC, der ein Sollwert des SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie ist, auf die obere Grenze eingestellt ist, um zu verhindern, dass der SOC die untere Grenze erreicht, wenn ein Leerlaufbetrieb gestoppt ist, können Möglichkeiten zur Energiewiedergewinnung verloren werden, wenn der SOC die obere Grenze erreicht hat, wenn die regenerative Energieerzeugung verfügbar wird.
Eine in der JP 2012 - 90 404 A offenbarte Steuerungsvorrichtung kann ein solches Problem lösen. Diese Steuerungsvorrichtung ist konfiguriert, um basierend auf konsumierter Energie, wenn ein Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine gestoppt ist, einen Soll-SOC zu modifizieren, sodass der SOC nicht unter den Soll-SOC abfällt. Gemäß einer solchen Konfiguration kann die Gelegenheit zum Laden mit regenerative Energie sichergestellt werden.
Bezüglich einer Verarbeitung zum Modifizieren des Soll-SOC, wie in der in der JP 2012 - 90 404 A offenbarten Steuerungsvorrichtung, kann der SOC niedriger sein als der modifizierte Soll-SOC bei der Modifikation des Soll-SOC. Bei einem solchen Ereignis wird die Lichtmaschine betrieben, um den SOC auf den modifizierten Soll-SOC zu erhöhen. Daher wird die Brennkraftmaschine unter Last gesetzt, was die Drehzahl der Brennkraftmaschine reduzieren kann. Dies kann bewirken, dass der Fahrer des Fahrzeugs eine unerwartete Bremskraft verspürt, was zu einer Verschlechterung der Fahreigenschaften führen kann.
Ferner sind gemäß der DE 10 2014 103 545 A1 in einem Leistungsversorgungssystem eine erste Sekundärbatterie und eine zweite Sekundärbatterie jeweils in Parallelschaltung mit einer drehenden Maschine elektrisch verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass elektrische Leistung, die in der drehenden Maschine erzeugt wird, in die erste Sekundärbatterie und in die zweite Sekundärbatterie geladen wird, wobei ein Verbindungsschalter und ein erster Batterieschalter einzeln ein- und ausgeschaltet werden. Außerdem zeigt die DE 10 2010 018 447 A1 ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei bestimmt wird, ob die Maschine während des Betriebs in einem rein elektrischen Betriebsmodus einzuschalten ist, wenigstens teilweise auf der Grundlage des Ladezustands der Batterie und der Tatsache, ob das Fahrzeug innerhalb einer vorgegebenen Entfernung von wenigstens einem einer Mehrzahl von Orten ist. Weiterer Stand der Technik ist aus den Druckschriften DE 10 2013 101 597 A1 , US 2012 / 0 153 890 A1 , JP 2007- 323 999 A und DE 10 2011 054 582 A1 bekannt.
Unter Anbetracht des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung bereitzustellen, die dazu fähig ist, eine Verschlechterung der Fahreigenschaften zu verhindern.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung bereitgestellt, die in einem Fahrzeug montiert ist und konfiguriert ist, um ein Energieversorgungssystem zu steuern, mit: einem Generator bzw. einer Lichtmaschine, der bzw. die mit einer Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Energieerzeugung durch Rotation der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine durchzuführen; einer ersten wiederaufladbaren Batterie, die mit durch die Lichtmaschine erzeugter elektrischer Energie geladen werden kann; einer zweiten wiederaufladbaren Batterie, die elektrisch parallel mit der ersten wiederaufladbaren Batterie verbunden ist, wobei die zweite wiederaufladbare Batterie eine höhere Ausgabedichte oder eine höhere Energiedichte als die erste wiederaufladbare Batterie aufweist. Die Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Energieerzeugungssteuerung, die konfiguriert ist, um die Lichtmaschine derart zu betreiben, dass ein Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie ein Soll-Ladungspegel wird; eine Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung, die konfiguriert ist, um variabel den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie basierend auf Änderungen einer Zustandsgröße in Beziehung stehend mit einem Ladungszustand und/oder einem Entladungszustand der zweiten wiederaufladbaren Batterie einzustellen; und einen Begrenzer, der konfiguriert ist, um, wenn eine Änderung der Zustandsgröße vorliegt, zu bestimmen, ob eine vorgegebene Zulassungsbedingung zum Zulassen, dass die Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie modifiziert, erfüllt ist, wenn die Zulassungsbedingung nicht erfüllt ist, den Betrieb der Lichtmaschine einzuschränken, indem die Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung unterbunden wird, den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie zu modifizieren, und, wenn die Zulassungsbedingung nicht erfüllt ist und auch der Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie niedriger ist als der Soll-Ladungspegel, den Betrieb der Lichtmaschine durch Unterdrücken der der Brennkraftmaschine auferlegten Last der Energieerzeugung durch die Lichtmaschine einzuschränken.
Wenn die zweite wiederaufladbare Batterie als Antwort auf die Modifikation des Soll-SOC geladen werden muss, wird der Betrieb der Lichtmaschine gestartet. Da die Lichtmaschine mit der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, wird die Brennkraftmaschine durch den Betrieb der Lichtmaschine unter Last gesetzt, was die Drehzahl der Brennkraftmaschine reduzieren kann. Die Drehzahlreduktion kann den Fahrer des Fahrzeugs bewirken, eine unerwartete Bremskraft zu verspüren, was zu einer Verschlechterung der Fahreigenschaften führen kann. Gemäß der vorstehenden Konfiguration gilt, dass wenn die vorgeschriebene Zulassungsbedingung nicht erfüllt ist, der Betrieb der Lichtmaschine als Antwort auf die Modifikation des Soll-SOC begrenzt wird. Daher kann der Betrieb der Lichtmaschine in einer Situation, in der es wahrscheinlich ist, dass die Fahreigenschaften durch Initiierung des Betriebs der Lichtmaschine verschlechtert werden, begrenzt werden. Daher kann die Verschlechterung der Fahreigenschaften verhindert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1A ist eine Blockdarstellung eines Energieversorgungssystems umfassend eine Steuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
1B ist eine funktionale Blockdarstellung der Steuerungsvorrichtung;
2 ist ein Beispiel von elektrischen Pfaden, wenn ein Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine gestoppt ist;
3 ist ein Beispiel von elektrischen Pfaden, wenn eine Energieerzeugung durch eine Lichtmaschine durchgeführt wird;
4 ist ein Beispiel von elektrischen Pfaden, wenn ein SOC größer ist als ein Soll-SOC;
5 ist ein Beispiel von elektrischen Pfaden, wenn der SOC auf dem Soll-SOC gehalten wird;
6 ist ein Graph des Soll-SOC über einen Laststromwert;
7 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung des ersten Ausführungsbeispiels;
8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung des ersten Ausführungsbeispiels veranschaulicht;
9 ist ein Zeitdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer Verarbeitung des ersten Ausführungsbeispiels veranschaulicht;
10 ist ein Zeitdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer Verarbeitung des ersten Ausführungsbeispiels veranschaulicht;
11 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
12 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
13 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
14 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
15 ist eine Blockdarstellung eines Energieversorgungssystems mit einer Steuerungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
16 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung des sechsten Ausführungsbeispiels;
17 ist eine Blockdarstellung eines weiteren Beispiels des Energieversorgungssystems umfassend die Steuerungsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels; und
18 ist ein Graph des Soll-SOC über den Laststromwert.

BESCHREIBUNG VON SPEZIFISCHEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nun werden exemplarische Ausführungsbeispiele mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Identische oder äquivalente Komponenten oder Komponenten von gleichen oder äquivalenten Funktionen werden darin mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein Energieversorgungssystem des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels kann in einem mit einer Brennkraftmaschine als eine Antriebskraftquelle ausgestatteten Fahrzeug montiert sein. Das Fahrzeug weist eine Stopp- und Startfunktion auf, sodass, wenn eine vorgegebene Automatikstoppbedingung erfüllt ist, die Brennkraftmaschine automatisch gestoppt wird, und wenn eine vorgegebene Neustartbedingung erfüllt ist, wird anschließend die Brennkraftmaschine neu gestartet. Zusätzlich weist das Fahrzeug ebenso eine regenerative Ladefunktion auf, um elektrische Ladeenergie aus regenerativer Energie zu erzeugen.
Wie in 1 gezeigt ist, sind wiederaufladbare Batterien umfassend eine erste weideraufladbare Batterie 21 und eine zweite wiederaufladbare Batterie 22 in dem Fahrzeug mit dem Energieversorgungssystem montiert. Die erste wiederaufladbare Batterie 21 ist eine weithin bekannte Bleisäurebatterie. Insbesondere ist die Bleisäurebatterie aus einer Reihenverbindung von einer Vielzahl von Batteriezellen gebildet. Jede Zelle enthält Bleidioxid (PbO₂) als ein aktives Material der positiven Elektrode, Blei (Pb) als aktives Material der negativen Elektrode, sowie Schwefelsäure (H₂SO₄) als einen Elektrolyten.
Die zweite wiederaufladbare Batterie 22 ist eine weithin bekannte Lithiumionenbatterie. Insbesondere wird ein Oxid aus Lithium enthaltendem Oxid, wie etwa LiCoO₂, LiMn₂O₄, LiNiO₂, LiFePO₄, als ein aktives Material der positiven Elektrode der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 verwendet. Kohlenstoff, Graphit, Lithiumtitanat (z. B. LixTiO₂), eine Si- oder Su-enthaltende Beschichtung wird als ein aktives Material der negativen Elektrode der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 verwendet. Eine organische Elektrolytlösung wird als eine Elektrolytlösung der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 verwendet. Die zweite wiederaufladbare Batterie 22 ist als eine Reihenverbindung einer Vielzahl von Batteriezellen gebildet, wobei jede davon diese Elektroden aufweist. Gemäß einer solchen Konfiguration weist die zweite wiederaufladbare Batterie 22 eine höhere Energiedichte bzw. Ausgabedichte als die erste wiederaufladbare Batterie 21 auf.
Die erste wiederaufladbare Batterie 21 und die zweite wiederaufladbare Batterie 22 sind miteinander über einen ersten Schalter 31 zwischen diesen elektrisch parallel verbunden. Wenn der erste Schalter 31 eingeschaltet ist, sind die Seite der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 und die Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 miteinander elektrisch verbunden. Wenn der erste Schalter 31 ausgeschaltet ist, sind die Seite der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 und die Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 voneinander elektrisch abgetrennt. Der erste Schalter 31 kann ein Metalloxid-Halbleiterfeldeffekttransistor (MOS-FET) sein.
Die zweite wiederaufladbare Batterie 22 ist elektrisch mit der Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 des ersten Schalters 31 über den zweiten Schalter 32 verbunden. Daher werden die Seite der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 und die Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 elektrisch miteinander verbunden, indem der erste Schalter 31 und der zweite Schalter 32 eingeschaltet werden. Durch Einschalten des ersten Schalters 31 und Ausschalten des zweiten Schalters 32 sind die Seite der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 und die Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 miteinander elektrisch verbunden und die zweite wiederaufladbare Batterie 22 ist von der Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 des ersten Schalters 31 abgetrennt. Der zweite Schalter 32 kann ein Relais sein.
Auf der Seite der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 des ersten Schalters 31 sind eine Lichtmaschine 40 und ein Startermotor 50 elektrisch parallel mit der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 verbunden. Die Lichtmaschine 40 kann eine wohlbekannte Lichtmaschine mit einer um einen Rotor gewickelten Rotorspule, einer um einen Stator gewickelten Statorspule, einem Regulator und einem Gleichrichter sein, um elektrische Energie aus Rotationsenergie einer Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zu erzeugen. Insbesondere induziert eine Rotation bzw. Drehung des Rotors der Lichtmaschine 40 einen Wechselstrom in dem Stator als eine Funktion von Erregungsstrom, der durch die Rotorspule fließt. Der Wechselstrom wird durch den Kommutator in Gleichstrom (DC) umgewandelt. Eine DC-Spannung wird angepasst, um eine Sollspannung zu sein, durch Anpassen des durch die Rotorspule fließenden Erregungsstroms. Der Startermotor 50, der zum Starten der Brennkraftmaschine verwendet wird, legt ein Anlaufmoment an eine Drehwelle der Brennkraftmaschine an, wenn dieser erregt ist. Die Lichtmaschine 40 erzeugt elektrische Energie als Antwort auf eine Anweisung von einer elektrischen Steuerungseinheit (ECU) 10, wobei die ECU 10 eine Funktion einer Energieerzeugungssteuerung (später mit Bezugnahme auf 1B beschrieben) aufweist.
An der Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 sind erste bis dritte elektrische Lasten 61-63 elektrisch mit einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Schalter 31 und dem zweiten Schalter 32 parallel mit der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 verbunden.
Die ersten elektrischen Lasten 61 sind elektrische Lasten, die nicht arbeiten bzw. in Betrieb sind, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist. Insbesondere umfassen die ersten elektrischen Lasten 61 eine Kraftstoffpumpe und eine Einspritzeinrichtung zum Zuführen von Kraftstoff in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine, eine Zündeinrichtung zum Zünden des Kraftstoffs, ein Drosselventil zum Steuern eines Einlassvolumens der Brennkammer.
Die zweiten elektrischen Lasten 62 sind elektrische Lasten, die arbeiten bzw. in Betrieb sind, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist. Insbesondere umfassen die zweiten elektrischen Lasten 62 eine elektrisch betriebene Ölpumpe, die Öl zirkuliert, wenn die Brennkraftmaschine in einem stationären Zustand des Fahrzeugs gestoppt ist, eine Berghaltesteuerung, die ein Solenoidventil einer Bremse aktiviert, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt (stationär ist), und eine Bremsleuchte, die erleuchtet wird, wenn das Fahrzeug verzögert wird oder stationär ist. Die Brennkraftmaschine ist ebenso mit einer mechanischen Ölpumpe versehen, die Öl während eines Betriebs der Brennkraftmaschine zirkuliert.
Die dritten elektrischen Lasten 63 sind elektrische Lasten, deren Spannung von zu diesen zugeführter Energie erforderlich ist, im Wesentlichen konstant zu sein oder zumindest stabil zu sein, dass diese innerhalb eines vorbestimmten Bereichs variiert. Die dritten elektrischen Lasten 63 umfassen eine Navigationseinheit und eine Audiovorrichtung. Bei dem Ereignis, dass die Spannung von zugeführter Energie nicht konstant ist, sondern signifikant variiert oder über den vorbestimmten Bereich variiert, ist es wahrscheinlich, dass die Spannung von zugeführter Energie vorübergehend unter eine minimale Betriebsspannung fällt. Wenn die Spannung von zugeführter Energie unter die minimale Betriebsspannung fällt, kann eine Fehlfunktion auftreten, sodass der Betrieb der Navigationseinheit oder dergleichen zurückgesetzt wird. Es ist erforderlich, dass die zugeführte Energie zu den dritten elektrischen Lasten 63 nicht unter die minimale Betriebsspannung abfällt, und stabil auf einem konstanten Wert ist.
Auf der Seite der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 sind vierte elektrische Lasten 64 elektrisch parallel mit der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 verbunden. Die vierten elektrischen Lasten 64 umfassen Scheinwerfer und Scheibenwischer.
Das wie vorstehend konfigurierte Energieversorgungssystem wird durch die ECU 10 gesteuert, die als eine Steuerungsvorrichtung für das Energieversorgungssystem dient. Insbesondere steuert die ECU 10 den geöffneten/geschlossenen Zustand von jedem des ersten Schalters 31 und des zweiten Schalters 32, sowie eine Energieerzeugungsmenge der Lichtmaschine 40 abhängig von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, einen Ladungszustand (SOC) der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22, der einen Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 angibt, und einen Soll-SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie, der ein Sollwert des SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ist. Der SOC ist ein Verhältnis eines gegenwärtigen Ladungspegels zu einem Ladungspegel bei vollständiger Ladung. Der Soll-SOC kann ebenso als ein Soll-Ladungspegel bezeichnet werden. Unter Verwendung der Tatsache, dass der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 mit Erhöhen der Klemmenspannung der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ansteigt, kann der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 durch Messen der Klemmenspannung der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 bezogen werden. Eine Beziehung zwischen dem SOC und der Klemmenspannung der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ist in einem Speicher (z. B. ROM, RAM oder dergleichen, später beschrieben) der ECU 10 gespeichert.
Wie der geöffnete/geschlossene Zustand von jedem des ersten Schalters 31 und des zweiten Schalters 32 abhängig von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, dem SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 und dem Soll-SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 gesteuert wird, wird nun mit Bezugnahme auf die 2 bis 5 beschrieben. Die ECU 10 weist eine Funktion einer Verbindungssteuerung (nachstehend mit Bezugnahme auf 1B beschrieben) zum Ändern des geöffneten/geschlossenen Zustands von jedem des ersten Schalters 31 und des zweiten Schalters 32 auf.
Wenn ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gestoppt ist, wie in 2 gezeigt ist, wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 eingeschaltet, wodurch die vierten elektrischen Lasten 64 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt werden, und die zweiten elektrischen Lasten 62 und die dritten elektrischen Lasten 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Wie vorstehend beschrieben sind die ersten elektrischen Lasten 61 deaktiviert, wenn ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gestoppt ist. Daher werden die ersten elektrischen Lasten 61 nicht mit Energie versorgt. Wenn ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gestoppt ist, wird der Startermotor 50 mit Energie versorgt, wenn eine vorgegebene Neustartbedingung erfüllt ist, wodurch die Brennkraftmaschine neu gestartet wird. In diesem Fall, wenn der erste Schalter 31 AUS ist, wird der Startermotor 50 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Wenn der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 kleiner ist als der Soll-SOC, werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, wie in 3 gezeigt ist. In diesem Fall überträgt die ECU 10 eine Aktivierungsanweisung an die Lichtmaschine 40, um eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchzuführen. Die durch die Lichtmaschine 40 erzeugte Energie wird der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 über den ersten Schalter 31 und den zweiten Schalter 32 zugeführt. Zusätzlich wird die durch die Lichtmaschine 40 erzeugte Energie den ersten elektrischen Lasten 61 und den dritten elektrischen Lasten 63 zugeführt. Wenn die zweiten elektrischen Lasten 62 deaktiviert sind, wenn die Brennkraftmaschine wie vorstehend beschrieben betrieben wird, werden die zweiten elektrischen Lasten 62 nicht mit Energie versorgt.
Ebenso, wenn Energie während einer Verzögerung regeneriert bzw. wiedergewonnen wird, werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, wie in 3 gezeigt ist, wodurch durch die Lichtmaschine 40 erzeugte Energie der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zugeführt wird.
Wenn der SOC der zweite wiederaufladbaren Batterie 22 größer ist als der Soll-SOC, wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 eingeschaltet, wie in 4 gezeigt ist. In diesem Fall werden die vierten elektrischen Lasten 64 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt, und die ersten elektrischen Lasten 61 und die dritten elektrischen Lasten 63 werden mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt. Wenn die zweiten elektrischen Lasten 62 deaktiviert sind, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, werden die zweiten elektrischen Lasten 62 nicht mit Energie versorgt.
Wenn der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 im Wesentlichen gleich dem Soll-SOC ist, und wenn sich die Brennkraftmaschine in Betrieb befindet, wird der erste Schalter 31 eingeschaltet und der zweite Schalter 32 ausgeschaltet, wie in 5 gezeigt ist. In diesem Fall werden die ersten elektrischen Lasten 61, die dritten elektrischen Lasten 63 und die vierten elektrischen Lasten 64 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt. Wenn die zweiten elektrischen Lasten 62 deaktiviert sind, wenn sich die Brennkraftmaschine in Betrieb befindet, werden die zweiten elektrischen Lasten 62 nicht mit Energie versorgt. Zusätzlich werden die ersten elektrischen Lasten 61, die dritten elektrischen Lasten 63 und die vierten elektrischen Lasten 64 nicht mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt. Daher wird der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 auf dem Soll-SOC gehalten. Das heißt, dass auch wenn die Brennkraftmaschine von einem Betriebszustand, wie in 5 gezeigt, in einen Zustand übergeht, in dem ein Leerlauf gestoppt wird, der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 auf dem Soll-SOC verbleibt. Daher befindet sich die zweite wiederaufladbare Batterie 22 auf einem ausreichenden Ladungspegel.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, vor dem Steuern des ersten Schalters 31 und des zweiten Schalters 32 unter Verwendung des SOC und des Soll-SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22, wird eine Verarbeitung zum Ändern des Soll-SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 durchgeführt. Insbesondere, wenn ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gestoppt ist, wird der Soll-SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 modifiziert, sodass der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 nicht unter die untere Grenze des SOC abfällt. Die ECU 10 weist eine Funktion einer Soll-SOC- (Ladungspegel-) Einstelleinrichtung (später mit Bezugnahme auf 1B beschrieben) in dieser Verarbeitung auf.
Der Soll-SOC wird basierend auf einem zu den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 zugeführten Laststrom derart bestimmt, wie in 6 gezeigt, dass der Soll-SOC mit ansteigendem Laststrom erhöht wird. Wie vorstehend sind die ersten elektrischen Lasten 61 nicht in Betrieb, wenn ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gestoppt ist, das heißt, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist. Die zweiten elektrischen Lasten 62 sind nicht in Betrieb, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, und sind in Betrieb, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist. Daher, um den Laststrom zu erfassen, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, und den Soll-SOC basierend auf dem erfassten Laststrom zu bestimmen, wird der Laststrom in Situationen erfasst, in denen die ersten elektrischen Lasten 61 in Betrieb sind und die zweiten elektrischen Lasten 62 nicht in Betrieb sind. Eine Entladungsmenge der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 steigt mit einem Anstieg des Laststroms an. Daher ist der Laststrom eine Zustandsgröße, die mit einem Entladungszustand der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 korreliert.
Wenn ein Laststrom während eines Betriebs der Brennkraftmaschine erfasst wird, wird eine erste Lastgröße, die einen zu den ersten elektrischen Lasten 61 zugeführten Strom angibt, von dem erfassten Laststrom subtrahiert. Zusätzlich wird eine zweite Lastgröße, die einen zu den zweiten elektrischen Lasten 62 zugeführten Strom angibt, zu dem erfassten Strom hinzuaddiert. Die erste Lastgröße wird basierend auf Verbrauchströmen in vorgegebenen Betriebszuständen der jeweiligen ersten elektrischen Lasten 61 bestimmt. Die zweite Lastgröße wird basierend auf Verbrauchsströmen in vorgegebenen Betriebszuständen der jeweiligen zweiten elektrischen Lasten 62 bestimmt. Die ersten und zweiten Lastgrö-ßen werden in Speicher der ECU 10 gespeichert.
Nun wird eine in der wie vorstehend konfigurierten ECU 10 durchgeführte Verarbeitung mit Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm von 7 beschrieben. Diese Steuerungsverarbeitung wird zu jedem vorbestimmten Steuerungszyklus durchgeführt.
Zunächst bestimmt die ECU 10 in Schritt S100, ob sich die Brennkraftmaschine in Betrieb befindet oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass sich die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb befindet, endet der Prozessablauf. Wenn bestimmt wird, dass sich die Brennkraftmaschine in Betrieb befindet, fährt der Prozess anschließend zu S101 fort. In Schritt S101 bezieht die ECU 10 einen Wert eines Laststroms von dem Stromdetektor 71. Anschließend, in Schritt S102, subtrahiert die ECU 10 eine erste Lastgröße von dem Laststromwert und addiert anschließend in Schritt S103 eine zweite Lastgröße zu dem Laststromwert minus der ersten Lastgröße hinzu. In Schritt S104 bestimmt die ECU 10 einen Soll-SOC unter Verwendung des resultierenden Werts des Laststroms, das heißt des Laststromwerts minus der ersten Lastgröße plus der zweiten Lastgröße.
Nachdem der Soll-SOC bestimmt wird, fährt der Prozessablauf zu Schritt S105 fort. In Schritt S105 bestimmt die ECU 10, ob sich der Soll-SOC von dem vorhergehenden Soll-SOC, der ein in dem vorhergehenden Zyklus verwendeter Soll-SOC ist, geändert hat. Wenn in Schritt S105 bestimmt wird, dass sich der Soll-SOC von dem vorhergehenden Soll-SOC geändert hat, bestimmt anschließend in Schritt S106 die ECU 10, ob eine Bedingung zum Modifizieren des Soll-SOC (nachstehend als Modifikationsbedingung bezeichnet) erfüllt ist oder nicht. In Schritt S106 wird bestimmt, ob eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird oder nicht. Das heißt, dass die Modifikationsbedingung ist, dass eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird und eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 nicht als Antwort auf die Modifikation des Soll-SOC zu starten ist. Wenn die ECU 10 bestimmt, den Soll-SOC nicht zu modifizieren, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 als Antwort auf die Modifikation des Soll-SOC nicht erzeugt. Daher weist die ECU 10 in Schritt S106 eine Funktion eines Begrenzers auf, der den Betrieb der Lichtmaschine 40 einschränkt.
Wenn in Schritt S106 bestimmt wird, dass die Modifikationsbedingung erfüllt ist, das heißt, wenn eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird, fährt der Prozessablauf zu Schritt S107 fort, wo die ECU 10 den Soll-SOC modifiziert. Anschließend endet der Prozess.
Wenn in Schritt S105 bestimmt wird, dass sich der Soll-SOC nicht von dem vorhergehenden Soll-SOC geändert hat, oder wenn in Schritt S106 die Modifikationsbedingung nicht erfüllt ist, führt anschließend die ECU 10 nicht die Modifizierung des Soll-SOC durch. Anschließend endet der Prozessablauf.
Die ECU 10 kann ein Mikrocomputer sein, der aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Lesespeicher (ROM), einem Schreib-Lese-Speicher (RAM) und anderen Komponenten gebildet ist. Wie 1B gezeigt ist, umfasst die ECU 10 als funktionale Blöcke zum Durchführen der vorstehenden Verarbeitung eine Energieerzeugungssteuerung 101, eine Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung 102 und einen Begrenzer 103. Funktionen dieser Blöcke können durch die CPU der ECU 10 durch Ausführen von in dem ROM gespeicherten Computerprogrammen implementiert sein. Die Energieerzeugungssteuerung 101 ist konfiguriert, um die Lichtmaschine derart zu betreiben, dass ein Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ein Soll-Ladungspegel wird. Die Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung 102 ist konfiguriert, um variabel den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 basierend auf Änderungen der Zustandsgröße, die mit einem Ladungszustand und/oder einem Entladungszustand der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 korreliert, einzustellen. Das heißt, dass die Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung 102 die Schritte S101 bis S104 durchführt. Der Begrenzer 103 ist konfiguriert, um, wenn eine Änderung der Zustandsgröße vorliegt und wenn eine vorgegebene Zulassungsbedingung nicht erfüllt ist, den Betrieb der Lichtmaschine 40 einzuschränken. Das heißt, dass der Begrenzer 103 die Schritte S105 bis S107 durchführt.
Die vorstehende Verarbeitung wird wiederholt in aufeinanderfolgenden Zyklen durchgeführt. Ein Beispiel von resultierenden Zeitschwankungen des SOC und des Soll-SOC wird mit Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm in 8 beschrieben.
Zum Zeitpunkt t10 wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, weil der SOC größer ist als der Soll-SOC, wodurch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Anschließend nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ab.
Wenn der SOC den Soll-SOC zum Zeitpunkt t11 erreicht, wird der erste Schalter 31 eingeschaltet und der zweite Schalter 32 ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t12 eine Verzögerung startet, wird durch die Lichtmaschine 40 eine Regeneration bzw. Rückgewinnung durchgeführt. Sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 werden eingeschaltet, um die regenerative Energie in der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zu sammeln. Wenn die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird, ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt t13 im Wesentlichen Null erreicht, wird die Start-Stopp-Steuerung durchgeführt, und dadurch wird der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt. Der erste Schalter 31 wird ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, um Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 zuzuführen. Daher nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 aufgrund einer Energiezufuhr zu den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 ab.
Wenn eine Neustartbedingung zum Neustarten der Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt t14 erfüllt ist, wird der Startermotor 50 aktiviert. Weil der erste Schalter 31 ausgeschaltet ist, wird der Startermotor 50 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt, und die zweite wiederaufladbare Batterie 22 fährt damit fort, Energie den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 zuzuführen.
Wenn die Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt t15 gestartet wird, werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die zweite wiederaufladbare Batterie 22 mit durch die Lichtmaschine 40 erzeugter Energie zu versorgen. Der Energieverbrauch durch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 wird durch elektrische Energie, die durch die Lichtmaschine 40 erzeugt wird, abgedeckt. Weil eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird, ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird.
Wenn der Laststrom zum Zeitpunkt t16 ansteigt, wird der Soll-SOC modifiziert, da es zulässig ist, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Der Anstieg des Laststroms zum Zeitpunkt t16 kann durch Aktivierung einiger am Fahrzeug montierten elektrischen Vorrichtungen verursacht werden. Weil die zweite wiederaufladbare Batterie 22 zum Zeitpunkt t16 fortfährt, geladen zu werden, verbleiben der erste Schalter 31 und der zweite Schalter 32 eingeschaltet.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t17 den Soll-SOC erreicht, wird die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 beendet. Der erste Schalter 31 wird eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 werden mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Anschließend wird ein exemplarischer Fall, in dem der Soll-SOC nicht modifiziert wird, wenn nicht ein Anstieg des Laststroms vorliegt, mit Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm von 9 beschrieben.
Eine Steuerungsverarbeitung, die für eine Zeitperiode von Zeitpunkt t20 bis zum Zeitpunkt t25 durchgeführt wird, ist gleich der Steuerungsverarbeitung, die für eine Zeitperiode von Zeitpunkt t10 bis zum Zeitpunkt t15 durchgeführt wird. Daher werden Beschreibungen der Steuerungsverarbeitung für die Zeitperiode von Zeitpunkt t20 bis zum Zeitpunkt t25 nachstehend nicht wiederholt.
Wenn der SOC den Soll-SOC zum Zeitpunkt t26 erreicht, wird die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 gestoppt. Anschließend wird der erste Schalter 31 eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten.
Wenn zum Zeitpunkt t27 der Laststrom ansteigt, ist es notwendig, dass demzufolge der Soll-SOC erhöht wird. Weil eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 bereits gestoppt ist, ist es nicht zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Daher wird der Soll-SOC nicht modifiziert.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t28 beginnt, zu verzögern, wird eine Energieregeneration durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt. Anschließend werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die regenerative Energie in der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zu sammeln. Da die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird, ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird.
Obwohl die Verzögerung des Fahrzeugs zum Zeitpunkt t29 beendet ist, hat der SOC noch nicht den Soll-SOC erreicht. Daher fährt die Lichtmaschine 40 den Betrieb fort.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t30 den Soll-SOC erreicht, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 beendet. Der erste Schalter 31 wird eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Anschließend wird ein exemplarischer Fall, in dem der Soll-SOC verringert wird, mit Bezugnahme auf ein Zeitdiagramm von 10 beschrieben.
Der SOC ist zum Zeitpunkt t40 im Wesentlichen gleich dem Soll-SOC. Anschließend wird der erste Schalter 31 eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t41 startet, zu verzögern, wird eine Energieregeneration durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die regenerative Energie in der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zu sammeln. Da die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird, ist es zulässig, dass der SOC modifiziert wird.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt t42 im Wesentlichen Null erreicht, wird die Start-Stopp-Steuerung durchgeführt, und der Betrieb der Brennkraftmaschine wird dadurch gestoppt. Der erste Schalter 31 wird ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, um Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 zuzuführen. Daher nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 aufgrund der Energiezufuhr zu den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 ab.
Wenn die Neustartbedingung zum Neustarten der Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt t43 erfüllt ist, wird der Startermotor 50 aktiviert. Da der erste Schalter 31 AUS ist, wird der Startermotor 50 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt, und die zweite wiederaufladbare Batterie 22 fährt damit fort, Energie den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 zuzuführen.
Wenn die Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt t44 gestartet wird, werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die zweite wiederaufladbare Batterie 22 mit durch die Lichtmaschine 40 erzeugter Energie zu laden. Der Energieverbrauch durch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 wird durch elektrische Energie abgedeckt, die durch die Lichtmaschine 40 erzeugt wird. Da die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird, ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird.
Wenn zum Zeitpunkt t45 der Laststrom abnimmt, wird der Soll-SOC modifiziert, da es zulässig ist, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Der Abfall des Laststroms zum Zeitpunkt t45 kann durch Deaktivierung von einigen am Fahrzeug montierten elektrischen Vorrichtungen verursacht werden. Da der SOC noch nicht den modifizierten Soll-SOC erreicht hat, werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um ein Laden der zweiten wiederaufladbaren Batterie fortzusetzen.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t46 den Soll-SOC erreicht, wird die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 beendet. Der erste Schalter 31 wird eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Die Steuerungsvorrichtung einer wiederaufladbaren Batterie gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel kann die folgenden Vorteile bereitstellen.
(A1) Wenn der Soll-SOC modifiziert wird, kann der SOC kleiner werden als der Soll-SOC, sodass eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 als Antwort auf eine Modifikation des Soll-SOC gestartet werden kann, um den SOC auf den Soll-SOC zu erhöhen. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird der Soll-SOC nicht modifiziert, solange die Modifikationsbedingung nicht erfüllt ist, was verhindern kann, dass eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 als Antwort auf eine Modifikation des Soll-SOC gestartet wird. Daher kann eine Verschlechterung des Fahrverhaltens verhindert werden, die bei dem Start einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 auftreten kann.
(A2) Wenn der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 kleiner ist als der modifizierte Soll-SOC, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 als Antwort auf eine Modifikation des Soll-SOC gestartet, um den SOC auf den modifizierten Soll-SOC zu erhöhen. Wenn eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird, wenn der Soll-SOC dabei ist, modifiziert zu werden, wird die Energieerzeugung fortgesetzt. Das heißt, dass eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 nicht als Antwort auf eine Modifikation des Soll-SOC gestartet werden kann. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird, wenn die Modifikationsbedingung erfüllt ist, dass eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt wird. Diese Konfiguration kann eine Verschlechterung des Fahrverhaltens verhindern, die auftreten kann, wenn eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 gestartet wird.
(A3) Wenn ein Leerlauf der Brennkraftmaschine gestoppt wird, verbrauchen die ersten elektrischen Lasten 61 keine Energie, weil die ersten elektrischen Lasten 61 nicht in Betrieb sind, jedoch verbrauchen die zweiten elektrischen Lasten 62 Energie, um zu arbeiten. Daher, wenn der Soll-SOC während eines Betriebs der Brennkraftmaschine eingestellt wird, kann eine Diskrepanz zwischen einem Laststrom, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, und einem Laststrom, wenn ein Leerlauf der Brennkraftmaschine gestoppt wird, vorliegen. Ein großer Soll-SOC, der für den Laststrom eingestellt ist, kann die Leerlaufkapazität der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 reduzieren, was zu einem Verlust von Gelegenheiten zum Laden mit regenerativer Energie führen kann. Ein kleiner Soll-SOC, der für den Laststrom eingestellt ist, kann bewirken, dass der SOC unter die untere Grenze abfällt, wenn ein Leerlauf gestoppt ist, was einen Anstieg der Notwendigkeit zum Neustarten der Brennkraftmaschine bewirken kann. Daher kann die Kraftstoffeffizienz verschlechtert werden. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird der Soll-SOC basierend auf einem erfassten Laststromwert durch Subtrahieren einer ersten Lastgröße, die einen zu den ersten elektrischen Lasten 61, die arbeiten, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, zugeführten Strom angibt, von dem erfassten Laststromwert und/oder Addieren einer zweiten Lastgröße, die einen zu den zweiten elektrischen Lasten 62, die arbeiten, wenn die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist, zugeführten Strom angibt, zu dem erfassten Stromwert berechnet. Mit dieser Konfiguration kann der Soll-SOC für den Laststrom angemessener sein, wenn ein Leerlauf der Brennkraftmaschine gestoppt wird, was verhindern kann, dass der SOC unter die untere Grenze des SOC abfällt, wenn ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gestoppt wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel bei der Modifikationsbedingung zum Zulassen, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Insbesondere, wenn der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 größer ist als der modifizierte Soll-SOC, ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Daher, in dem Fall, in dem der SOC den Soll-SOC aufgrund der Energieerzeugung übersteigt, oder einem Fall, in dem der Soll-SOC erhöht wird, nachdem dieser verringert wird, ist die Modifikationsbedingung, dass der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 größer ist als der modifizierte Soll-SOC, erfüllt.
Nun wird eine Verarbeitung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf 11 beschrieben. Ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels ist gleich dem Ablaufdiagramm von 7. Daher wird dieses nicht wiederholt beschrieben.
Zum Zeitpunkt t50 wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, weil der SOC größer ist als der Soll-SOC, wodurch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Anschließend nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ab.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t51 startet, zu verzögern, wird eine Energieregeneration bzw. -wiedergewinnung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt. Dabei werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die regenerative Energie in der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zu sammeln.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t52 das Verzögern beendet, wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 eingeschaltet, weil der SOC größer ist als der Soll-SOC, wodurch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Anschließend nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ab.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t53 wiederum startet, zu verzögern, wird eine Energierückgewinnung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt. Dabei werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die regenerative Energie in der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zu sammeln.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t54 die Verzögerung beendet, wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, weil der SOC größer ist als der Soll-SOC, wodurch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Anschließend nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ab.
Wenn zum Zeitpunkt t55 der Ladestrom ansteigt, wird der Soll-SOC basierend auf dem erhöhten Laststrom berechnet, ein Vergleich zwischen dem berechneten Soll-SOC (als ein modifizierter Soll-SOC) und dem SOC wird durchgeführt. In dem Beispiel von 11 ist der SOC größer als der modifizierte Soll-SOC. Daher ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird.
Zum Zeitpunkt t56 wird der Soll-SOC modifiziert, weil es zulässig ist, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Dabei ist der SOC größer als der modifizierte Soll-SOC. Daher, obwohl der Soll-SOC modifiziert wird, wird keine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt.
Da bis zum Zeitpunkt t57 der SOC größer ist als der Soll-SOC, wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, wodurch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Wenn der SOC zum Zeitpunkt t57 den Soll-SOC erreicht, wird der erste Schalter 31 eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, wodurch der SOC auf dem Soll-SOC gehalten wird.
In dem Zeitdiagramm von 11 ist der SOC an oder um den Zeitpunkt t53 kleiner als der modifizierte Soll-SOC, der der Soll-SOC nach der Modifikation ist. Daher, auch wenn an oder um t53 eine Änderung des Laststroms auftritt, wird der Soll-SOC nicht modifiziert. Der Soll-SOC kann modifiziert werden, nachdem der SOC über den modifizierten Soll-SOC durch Energiewiedergewinnung angestiegen ist.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird unter der Annahme, dass der Soll-SOC modifiziert wird, um abzunehmen, wenn der SOC größer ist als der Soll-SOC vor der Modifikation, oder wenn der SOC auf dem Soll-SOC vor der Modifikation gehalten wird, die Modifikationsbedingung erfüllt sein, weil der SOC größer ist als der modifizierte Soll-SOC, der der Soll-SOC nach der Modifikation ist. Ebenso kann unter der Annahme, dass der Soll-SOC modifiziert wird, um abzunehmen, wenn der SOC durch die Lichtmaschine 40, die die zweite wiederaufladbare Batterie 22 lädt und den modifizierten Soll-SOC erreicht, erhöht wird, der Soll-SOC modifiziert werden.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die Steuerungsvorrichtung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels den folgenden Vorteil zusätzlich zu den Vorteilen des ersten Ausführungsbeispiels erlangen.
(A4) Wenn der SOC der zweiten wiederaufladbare Batterie 22 kleiner ist als der modifizierte Soll-SOC, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 als Antwort auf eine Modifikation des Soll-SOC zum Erhöhen des SOC auf den modifizierten Soll-SOC gestartet. Wenn der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 größer ist als der modifizierte Soll-SOC, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 nicht aus dem Soll-SOC gestartet. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird, wenn die Modifikationsbedingung erfüllt ist, dass der SOC größer ist als der modifizierte Soll-SOC. Daher, auch wenn der Soll-SOC modifiziert wird, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 nicht gestartet. Diese Konfiguration kann eine Verschlechterung des Fahrverhaltens verhindern, die auftreten kann, wenn eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 gestartet wird.
Drittes Ausführungsbeispiel
Ein drittes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten und zweiten Ausführungsbeispiel in der Modifikationsbedingung zum Zulassen, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Insbesondere, wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt ist, ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Das heißt, wenn der Laststrom während eines Betriebs der Brennkraftmaschine ansteigt, wird der Soll-SOC beibehalten. Wenn ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gestoppt wird, kann der Soll-SOC modifiziert werden. Nachdem die Brennkraftmaschine neu gestartet wird, wird eine Energieerzeugung durchgeführt, sodass der SOC auf dem modifizierten SOC gehalten wird.
Das Ablaufdiagramm einer Verarbeitung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels (nicht gezeigt) ist gleich jenem des ersten Ausführungsbeispiels, wie ihn 7 gezeigt ist, außer dass wenn „Nein“ in Schritt S100 zutrifft, ein Wert des Laststroms bezogen wird. Nach Schritt S100 wird der Prozessablauf zu Schritt S104 fortfahren, ohne ein Subtrahieren der ersten Lastgröße und ein Addieren der zweiten Lastgröße durchzuführen.
Die Verarbeitung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels wird nun mit Bezugnahme auf 12 beschrieben. Zum Zeitpunkt t60 wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, weil der SOC größer ist als der Soll-SOC, wodurch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Anschließend nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ab.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t61 den Soll-SOC erreicht, wird der erste Schalter 31 eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t62 startet, zu verzögern, wird eine Energieregeneration bzw. -wiedergewinnung durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt. Dabei werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die regenerative Energie in der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zu sammeln.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt t63 im Wesentlichen Null erreicht, wird die Start-Stopp-Steuerung durchgeführt, und der Betrieb der Brennkraftmaschine wird dadurch gestoppt. Der erste Schalter 31 wird ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, um Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 zuzuführen. Da der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt wird, ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Anschließend nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 aufgrund der Energiezufuhr zu den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 ab.
Wenn der Laststrom zum Zeitpunkt t64 ansteigt, wird der Soll-SOC modifiziert, weil eine Modifikation des Soll-SOC zulässig ist. Zum Zeitpunkt t64 wird eine Energiezufuhr von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zu den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 fortgesetzt. Daher verbleibt der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 verbleibt eingeschaltet.
Wenn die Neustartbedingung zum Neustarten der Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt t65 erfüllt ist, wird der Startermotor 50 aktiviert. Da der erste Schalter 31 ausgeschaltet ist, wird der Startermotor 50 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt, und die zweite wiederaufladbare Batterie 22 fährt damit fort, Energie zu den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 zuzuführen.
Wenn die Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt t66 gestartet wird, werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die zweite wiederaufladbare Batterie 22 mit durch die Lichtmaschine 40 erzeugter Energie zu laden. Der Energieverbrauch durch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 wird durch elektrische Energie, die durch die Lichtmaschine 40 erzeugt wird, abgedeckt.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t67 den Soll-SOC erreicht, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 beendet. Der erste Schalter 31 wird eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die Steuerungsvorrichtung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels den folgenden Vorteil zusätzlich zu den Vorteilen des ersten Ausführungsbeispiels erlangen.
(A5) Wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt wird, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 nicht durchgeführt, auch wenn der Soll-SOC modifiziert wird. Gemäß dieser Konfiguration wird der Betrieb der Lichtmaschine 40 nicht durch eine Modifikation des Soll-SOC bewirkt, was eine Verschlechterung des Fahrverhaltens verhindern kann, die bei dem Start der Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 auftreten kann.
Viertes Ausführungsbeispiel
In jedem des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird, wenn die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 nicht als Antwort auf eine Modifikation des Soll-SOC durchgeführt wird. In einem vierten Ausführungsbeispiel ist es zulässig, dass der Soll-SOC auf eine solche Weise modifiziert wird, dass der Start einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40, die als Antwort auf eine Modifikation des Soll-SOC durchgeführt wird, weniger durch einen Fahrer des Fahrzeugs wahrnehmbar ist. Insbesondere ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert.
eine Verarbeitung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels wird nun mit Bezugnahme auf 13 beschrieben. Ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels (nicht gezeigt) ist gleich dem Ablaufdiagramm von 7. Daher wird dieses nicht nochmal beschrieben.
Zum Zeitpunkt t70 wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, weil der SOC größer ist als der Soll-SOC, wodurch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Anschließend nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ab.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t71 den Soll-SOC erreicht, wird der erste Schalter 31 eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Zum Zeitpunkt t72, obwohl der Laststrom ansteigt, wird der Soll-SOC nicht modifiziert, weil die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als der Schwellenwert. Das heißt, dass der erste Schalter 31 eingeschaltet verbleibt und der zweite Schalter 32 ausgeschaltet verbleibt, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten.
Anschließend beginnt das Fahrzeug eine Beschleunigung. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt t73 den Schwellenwert übersteigt, wird es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Da der Laststrom bereits angestiegen ist, wird der Soll-SOC auf einen Wert basierend auf dem erhöhten Laststrom modifiziert. Da der SOC niedriger ist als der modifizierte Soll-SOC, werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, und eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 wird durchgeführt, um die zweite wiederaufladbare Batterie 22 aufzuladen.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t74 den Soll-SOC erreicht, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 beendet, und der erste Schalter 31 wird eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t75 startet, zu verzögern, wird eine Energieregeneration bzw. -wiedergewinnung durchgeführt. Dabei werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die regenerative Energie in der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zu sammeln.
Anschließend wird die Verzögerung des Fahrzeugs fortgesetzt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt t76 niedriger ist als der Schwellenwert, ist es nicht zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Da die Verzögerung des Fahrzeugs fortgesetzt wird, wird die Energieerzeugung fortgesetzt.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t77 die Verzögerung beendet, wird die Energiewiedergewinnung beendet, und der erste Schalter 31 wird ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, wodurch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Anschließend nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ab.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t78 den Soll-SOC erreicht, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 beendet. Der erste Schalter 31 wird eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die Steuerungsvorrichtung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels den folgenden Vorteil zusätzlich zu den Vorteilen des ersten Ausführungsbeispiels erlangen.
(A6) Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, das heißt, wenn die Fahrlast ansteigt, nimmt ein Verhältnis der Energieerzeugungslast zu der Brennkraftmaschinenlast ab, auch wenn die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 gestartet ist. Das heißt, dass wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, der Start einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 weniger durch den Fahrzeugfahrer wahrnehmbar ist. Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als der Schwellenwert, und daher der Start einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 weniger durch den Fahrzeugfahrer wahrnehmbar ist. Diese Konfiguration kann eine Verschlechterung eines Fahrverhaltens verhindern, die auftreten kann, wenn eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 gestartet wird.
Fünftes Ausführungsbeispiel
In jedem des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird, wenn die Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 als Antwort auf die Modifikation des Soll-SOC nicht durchgeführt wird. Im vierten Ausführungsbeispiel ist es zulässig, dass der Soll-SOC auf eine solche Weise modifiziert wird, dass der Start einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40, der als Antwort auf eine Modifikation des Soll-SOC durchgeführt wird, weniger durch einen Fahrer des Fahrzeugs bemerkbar ist.
Ungleich den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen ist es zulässig, dass der Soll-SOC modifiziert wird, ungeachtet eines Betriebszustands der Lichtmaschine 40. Zusätzlich, wenn die Modifikationsbedingung zum Zulassen, dass der Soll-SOC modifiziert wird, nicht erfüllt ist, wird ein Umfang einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 herabgesetzt als im Vergleich dazu, wenn die Modifikationsbedingung erfüllt ist, wodurch ein Verhältnis der Energieerzeugungslast auf die Brennkraftmaschinenlast verringert wird, sodass der Start einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 weniger durch den Fahrzeugfahrer wahrnehmbar ist.
Die Verarbeitung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels wird nun mit Bezugnahme auf 14 beschrieben. In einem Zeitdiagramm von 14 wird ein Ausmaß einer Energieerzeugung beschränkt, wenn die Modifikationsbedingung des ersten Ausführungsbeispiels nicht erfüllt ist.
Zum Zeitpunkt t80 wird der erste Schalter 31 ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, weil der SOC größer ist als der Soll-SOC, wodurch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 versorgt werden. Anschließend nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 ab.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t81 den Soll-SOC erreicht, wird der erste Schalter 31 eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t82 startet, zu verzögern, wird eine Energiewiedergewinnung bzw. -regeneration durch die Lichtmaschine 40 durchgeführt. Sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 werden eingeschaltet, um die regenerative Energie in der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 zu sammeln. Da die Lichtmaschine 40 in Betrieb ist, ist die Erzeugungsausmaßbegrenzung aufgehoben.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt t83 im Wesentlichen Null erreicht, wird die Start-Stopp-Steuerung durchgeführt, und dadurch wird der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt. Der erste Schalter 31 wird ausgeschaltet und der zweite Schalter 32 wird eingeschaltet, um Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 zuzuführen. Daher nimmt der SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 aufgrund einer Energiezufuhr zu den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 ab.
Wenn eine Neustartbedingung zum Neustarten der Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt t84 erfüllt ist, wird der Startermotor 50 aktiviert. Da der erste Schalter 31 ausgeschaltet ist, wird der Startermotor 50 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt, und die zweite wiederaufladbare Batterie 22 fährt damit fort, Energie zu den ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 zuzuführen.
Wenn die Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt t85 gestartet wird, werden sowohl der erste Schalter 31 als auch der zweite Schalter 32 eingeschaltet, um die zweite wiederaufladbare Batterie 22 mit durch die Lichtmaschine 40 erzeugter Energie zu laden. Der Energieverbrauch durch die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 wird durch elektrische Energie, die durch die Lichtmaschine 40 erzeugt wird, abgedeckt. Die Energieerzeugungsausmaßbegrenzung ist aufgehoben.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t86 den Soll-SOC erreicht, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 gestoppt. Anschließend wird der erste Schalter 31 eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten.
Wenn der Laststrom zum Zeitpunkt t87 ansteigt, ist es erforderlich, dass demzufolge der Soll-SOC erhöht wird. Daher wird der Soll-SOC modifiziert. Da zu diesem Zeitpunkt das Energieerzeugungsausmaß begrenzt ist, wird die Lichtmaschine 40 derart betrieben, dass das Energieerzeugungsausmaß schrittweise erhöht wird.
Wenn der SOC zum Zeitpunkt t88 den Soll-SOC erreicht, wird eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 beendet. Der erste Schalter 31 wird eingeschaltet und der zweite Schalter 32 wird ausgeschaltet, um den SOC auf dem Soll-SOC zu halten. Anschließend werden die ersten bis dritten elektrischen Lasten 61 bis 63 mit Energie von der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 versorgt.
In dem Beispiel von 14, wenn das Energieerzeugungsausmaß beschränkt ist, wird das Energieerzeugungsausmaß schrittweise erhöht. Alternativ, wenn das Energieerzeugungsausmaß begrenzt ist, kann das Energieerzeugungsausmaß auf einem kleineren Wert gehalten werden als im Vergleich dazu, wenn das Energieerzeugungsausmaß nicht begrenzt ist.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die Steuerungsvorrichtung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels den folgenden Vorteil zusätzlich zu den Vorteilen des ersten Ausführungsbeispiels erlangen.
(A7) Solange das Ausmaß einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 begrenzt ist, auch wenn der Betrieb der Lichtmaschine 40 gestartet wird, wird eine Last der Lichtmaschine 40 auf die Brennkraftmaschine reduziert als im Vergleich dazu, wenn das Ausmaß einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 nicht begrenzt ist. Daher sind Änderungen der Last auf die Brennkraftmaschine weniger durch den Fahrzeugfahrer wahrnehmbar. Diese Konfiguration kann eine Verschlechterung des Fahrverhaltens verhindern.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel werden Subtraktions- und Additionsberechnungsoperationen, die bezüglich des durch den Stromdetektor 71 erfassten Laststromwerts zum Berechnen des Soll-SOC durchzuführen sind, modifiziert.
Wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind die ersten elektrischen Lasten 61 konfiguriert, um in Betrieb zu sein, wenn sich die Brennkraftmaschine in Betrieb befindet, und nicht in Betrieb zu sein, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist. Die zweiten elektrischen Lasten 62 sind konfiguriert, um in Betrieb zu sein, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist, und um nicht in Betrieb zu sein, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist. Um den Soll-SOC zu modifizieren, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, wird die erste Lastgröße der ersten elektrischen Lasten 61 von dem erfassten Laststromwert subtrahiert, und die zweite Lastgröße der zweiten elektrischen Lasten 62 wird zu dem erfassten Laststromwert minus der ersten Lastgröße hinzuaddiert. Jedoch kann es manchmal beim Berechnen des Soll-SOC vorkommen, dass die ersten elektrischen Lasten 61 nicht in Betrieb sind, wenn die Brennkraftmaschine Betrieb ist, und die zweiten elektrischen Lasten 62 in Betrieb sind, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist.
Im gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, wie in 15 gezeigt ist, bezieht die ECU 10 einen Betriebszustand der ersten elektrischen Lasten 61 und einen Betriebszustand der zweiten elektrischen Lasten 62, und führt unter Verwendung dieser Betriebszustände Subtraktions- und Additionsberechnungsoperationen bezüglich des Laststromwerts durch. Insbesondere, wenn die ersten elektrischen Lasten 61 in Betrieb sind, wird die erste Lastgröße von dem Laststromwert subtrahiert, und wenn die ersten elektrischen Lasten 61 nicht in Betrieb sind, wird die erste Lastgröße nicht von dem Laststromwert subtrahiert. Zusätzlich, wenn die zweiten elektrischen Lasten 62 nicht in Betrieb sind, wird die zweite Lastgröße zu dem
Laststromwert hinzuaddiert, und wenn die zweiten elektrischen Lasten 62 in Betrieb sind, wird die zweite Lastgröße nicht zu dem Laststromwert hinzuaddiert.
Eine Verarbeitung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels wird nun mit Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm von 16 geschrieben. Zunächst bezieht die ECU 10 in Schritt S201 ein Wert des Laststroms von dem Stromdetektor 71. Anschließend, in Schritt S202, bestimmt die ECU 10, ob die ersten elektrischen Lasten 61 in Betrieb sind oder nicht. Wenn in Schritt S202 bestimmt wird, dass die ersten elektrischen Lasten 61 in Betrieb sind, fährt der Prozessablauf zu Schritt S203 fort, wo die ECU 10 die erste Lastgröße von dem Laststromwert subtrahiert.
Wenn in Schritt S202 bestimmt wird, dass die ersten elektrischen Lasten 61 nicht in Betrieb sind, fährt der Prozessablauf zu Schritt S204 fort. In Schritt S204 bestimmt die ECU 10, ob die zweiten elektrischen Lasten 62 in Betrieb sind oder nicht. Wenn in Schritt S2014 bestimmt wird, dass die zweiten elektrischen Lasten 62 nicht in Betrieb sind, fährt der Prozessablauf zu Schritt S205 fort, wo die ECU 10 die zweite Lastgröße hinzuaddiert.
Wenn in Schritt S204 bestimmt wird, dass die zweiten elektrischen Lasten 62 in Betrieb sind, oder nach Schritt S205, fährt der Prozessablauf zu Schritt S206 fort. In Schritt S206 bestimmt die ECU 10 einen Soll-SOC unter Verwendung des resultierenden Laststromwerts.
Nachdem der Soll-SOC in Schritt S206 bestimmt wird, fährt der Prozessablauf zu Schritt S207 fort. In Schritt S207 bestimmt die ECU 10, ob sich der Soll-SOC von dem vorhergehenden Soll-SOC, der ein Soll-SOC ist, der im vorhergehenden Zyklus verwendet wurde, geändert hat. Wenn in Schritt S207 bestimmt wird, dass sich der Soll-SOC von dem vorhergehenden Soll-SOC geändert hat, bestimmt anschließend in Schritt S208 die ECU 10, ob eine Bedingung zum Modifizieren des Soll-SOC (als eine Modifikationsbedingung bezeichnet) erfüllt ist oder nicht. In Schritt S208 bestimmt die ECU 10, ob eine Beliebige der Modifikationsbedingungen des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels erfüllt ist oder nicht. Wenn in Schritt S108 die Modifikationsbedingung erfüllt ist, fährt der Prozessablauf zu Schritt S209 fort. In Schritt S209 modifiziert die ECU 10 den Soll-SOC. Daher endet der Prozessablauf.
Wenn in Schritt S107 bestimmt wird, dass sich der Soll-SOC nicht von dem vorhergehenden Soll-SOC geändert hat, oder wenn in Schritt S208 die Modifikationsbedingung nicht erfüllt ist, modifiziert anschließend die ECU 10 den Soll-SOC nicht. Anschließend endet der Prozessablauf.
Wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben können die ersten elektrischen Lasten 61 eine Vielzahl von elektrischen Lasten umfassen. Die zweiten elektrischen Lasten 62 können ebenso eine Vielzahl von elektrischen Lasten umfassen. Die erste Lastgröße kann eine Summe von Lastgrößen sein, die für die jeweiligen ersten elektrischen Lasten zu subtrahieren ist. Die zweite Lastgröße kann eine Summe von Lastgrößen sein, die für die jeweiligen zweiten elektrischen Lasten zu addieren ist. Die ECU 10 bezieht Betriebszustände der entsprechenden ersten elektrischen Lasten und subtrahiert die Lastgrößen für die entsprechenden ersten Lasten abhängig von den Betriebszuständen der entsprechenden ersten elektrischen Lasten. Die ECU 10 bezieht ebenso Betriebszustände der entsprechenden zweiten elektrischen Lasten und addiert die Lastgrößen für die entsprechenden zweiten elektrischen Lasten abhängig von den Betriebszuständen der entsprechenden zweiten elektrischen Lasten hinzu.
Wie in 17 gezeigt ist, kann das System einen ersten Detektor 81, der einen Stromfluss durch die ersten elektrischen Lasten 61 erfasst, und einen zweiten Detektor 82, der einen Stromfluss durch die zweiten elektrischen Lasten 62 erfasst, umfassen. In einem solchen Ausführungsbeispiel kann die zu subtrahierende erste Lastgröße ein Wert des durch den ersten Detektor 81 erfassten Stroms sein. Die zu addierende zweite Lastgröße kann abhängig von einem Wert des durch den zweiten Detektor 82 erfassten Stroms geändert werden. Das heißt, dass die zweite Lastgröße durch Subtrahieren eines Werts des durch den zweiten Detektor 82 erfassten Stroms von einem Referenzwert basierend auf dem Verbrauchsstrom von jeder zweiten elektrischen Last 62 in einem vorbestimmten Betriebszustand berechnet werden kann. Die auf diese Weise berechnete zweite Lastgröße nimmt mit einem Anstieg des Werts des durch den zweiten Detektor 82 erfassten Stroms ab. Der auf diese Weise eingestellte Soll-SOC kann bezüglich des Laststromwerts angemessener sein, wenn ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gestoppt ist.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann die Steuerungsvorrichtung des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels den folgenden Vorteil zusätzlich zu den Vorteilen des ersten Ausführungsbeispiels erlangen.
(A8) Um die erste Lastgröße von dem erfassten Laststromwert zu subtrahieren und die zweite Lastgröße zu addieren, werden Betriebszustände der ersten elektrischen Lasten 61 und der zweiten elektrischen Lasten 62 bezogen, und basierend auf den bezogenen Betriebszuständen wird der Soll-SOC berechnet. Gemäß dieser Konfiguration kann der Soll-SOC bezüglich des Laststromwerts, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt ist, angemessener sein. Daher kann der Soll-SOC genauer eingestellt werden, und Gelegenheiten zur Rückgewinnung bzw. Regeneration können erhöht werden, während verhindert wird, dass der SOC, wenn ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gestoppt ist, unter den unteren Grenzwert abfällt.
Modifikationen
(M1) Im ersten Ausführungsbeispiel, auch in dem Fall, dass der Soll-SOC zu verringern ist, wird bestimmt, ob es zulässig ist, dass der Soll-SOC modifiziert wird oder nicht. Alternativ, in dem Fall, dass der Soll-SOC zu erhöhen ist, kann bestimmt werden, ob es zulässig ist, dass der Soll-SOC modifiziert wird oder nicht, jedoch in dem Fall, in dem der Soll-SOC zu verringern ist, kann der Soll-SOC verringert werden, wenn die Modifikationsbedingung erfüllt ist. In dem Fall, dass der Soll-SOC vor einer Modifikation größer ist als der SOC und eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 bereits durchgeführt wird, oder einem Fall, dass die Brennkraftmaschine gestoppt ist und eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 nicht durchgeführt wird, kann der SOC unter den Soll-SOC abfallen, der modifiziert wurde, um verringert zu werden. Das heißt, dass in dem Fall, in dem der Soll-SOC verringert wird, eine Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 nicht initiiert wird, was das Fahrverhalten nicht beeinträchtigt.
Ein Zulassen, dass der Soll-SOC verringert wird, auch wenn die Modifikationsbedingung nicht erfüllt ist, kann die Gelegenheit zum Verringern des Soll-SOC erhöhen. Wenn mehr Gelegenheiten zum Verringern des Soll-SOC gegeben werden, ist es wahrscheinlicher, dass der SOC verringert wird, was die Gelegenheiten zur Energiewiedergewinnung erhöhen kann.
(M2) Eine Vielzahl von Modifikationsbedingungen unter den in den vorstehenden Ausführungsbeispielen angewendeten Modifikationsbedingungen können angewendet werden, wobei wenn zumindest eine der Vielzahl von Modifikationsbedingungen erfüllt ist, es zulässig ist, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Gemäß dieser Konfiguration ist es wahrscheinlicher, dass eine Modifikationsbedingung erfüllt ist, was die Gelegenheit zum Modifizieren des Soll-SOC erhöhen kann.
(M3) in einer Situation, in der ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine nicht durchgeführt wird, wie etwa eine Situation, in der ein Stoppen eines Leerlaufbetriebs der Brennkraftmaschine durch die Operation des Fahrers unterbunden ist, solange sich das Fahrzeug nicht bewegt, auch wenn eine Last auf die Brennkraftmaschine erhöht wird, ist eine durch die Last verursachte Bremskraft weniger durch den Fahrzeugfahrer wahrnehmbar. Daher kann eine Bedingung, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt, als eine Modifikationsbedingung zum Modifizieren des Soll-SOC angewendet werden.
(M4) Wenn die Fahrlast hoch ist, sodass der Start einer Energieerzeugung durch die Lichtmaschine 40 durch den Fahrzeugfahrer weniger wahrnehmbar ist, wie im vierten Ausführungsbeispiel, kann eine weitere Modifikationsbedingung angewendet werden, um den Soll-SOC zu modifizieren. Insbesondere, wenn die Beschleunigung größer ist als ein vorbestimmter Wert, kann es zugelassen werden, dass der Soll-SOC modifiziert wird.
(M5) Um den Soll-SOC zu modifizieren, wenn der Start eines Betriebs der Lichtmaschine 40 weniger durch den Fahrzeugfahrer wahrnehmbar ist, wie im vierten Ausführungsbeispiel, kann eine sich von der Fahrlast unterscheidende Modifikationsbedingung angewendet werden. Insbesondere, wenn ein Verhältnis der Last der Lichtmaschine an die Ausgabe der Drehwelle der Brennkraftmaschine mit Erhöhen einer Ausgabe der Drehwelle abnimmt, kann eine Drehzahlverringerung durch die Lichtmaschine 40 verhindert werden. Daher, wenn eine Zustandsgröße, die angibt, dass die Brennkraftmaschinenleistung größer ist als ein vorbestimmter Wert, kann es zugelassen werden, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Die Zustandsgröße, die die Brennkraftmaschinenleistung angibt, kann ein Ausmaß eines Fahrpedalherabdrückens durch den Fahrer, eine Drosselöffnung, ein Moment der Drehwelle der Brennkraftmaschine, oder eine Drehzahl der Drehwelle der Brennkraftmaschine umfassen.
(M6) Wenn der Betrieb der Lichtmaschine 40 gestartet wird, wird eine Last der Lichtmaschine 40 an die Brennkraftmaschine angelegt, wodurch eine Bremskraft erzeugt wird. Um den Soll-SOC zu modifizieren, wenn der Start des Betriebs der Lichtmaschine 40 weniger durch den Fahrzeugfahrer wahrnehmbar ist, wie im vierten Ausführungsbeispiel, kann eine Modifikationsbedingung angewendet werden, dass die Bremskraft an das Fahrzeug angelegt wird. Das heißt, wenn ein Bremspedal durch den Fahrer herabgedrückt wird, ist eine durch die Lichtmaschine 40 bewirkte Bremskraft weniger durch den Fahrzeugfahrer wahrnehmbar, auch wenn eine Last der Lichtmaschine 40 an die Brennkraftmaschine angelegt wird. Daher, wenn eine Zustandsgröße, die die Bremskraft des Fahrzeugs angibt, größer ist als ein vorbestimmter Wert, kann es zulässig sein, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Die Zustandsgröße, die die Bremskraft des Fahrzeugs angibt, kann ein Ausmaß eines Bremspedalherabdrückens durch den Fahrer, einen Druck eines Hauptzylinders, oder eine Beschleunigung des Fahrzeugs umfassen.
(M7) Wie in 18 gezeigt ist, kann eine Hysterese erstellt werden, um den Soll-SOC abhängig von dem Laststrom zu bestimmen. Gemäß dieser Konfiguration kann eine Pendelung („hunting“) unterbunden werden, die auftritt, wenn die Lichtmaschine 40, der erste Schalter 31 und der zweite Schalter 32 gesteuert werden.
(M8) Ein Innenwiderstandswert der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 kann abhängig von einer Temperatur, Altersverschleiß, oder dergleichen schwanken. Ein Spannungsabfall während eines Entladens der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 steigt mit Erhöhen des Innenwiderstandswerts an. Daher kann in jedem des ersten bis fünften Ausführungsbeispiels, anstatt eines Modifizierens des Soll-SOC abhängig von dem Laststrom, der Soll-SOC mit Erhöhen des Innenwiderstandswerts erhöht werden. Zusätzlich schreitet ein Entladen der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 fort, wenn der Innenwiderstandswert ansteigt. Daher, wie der Laststrom, kann der Innenwiderstandswert eine Zustandsgröße sein, die mit dem Entladungszustand der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 korreliert.
(M9) Eine Energieerzeugungsmenge kann mit Erhöhen der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht werden. Daher kann der Soll-SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 mit Ansteigen der Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger eingestellt werden, wodurch der Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 während der Regeneration erhöht werden kann. Da ein Laden der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 mit Erhöhen der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht werden kann, kann der Innenwiderstandswert eine Zustandsgröße sein, die mit dem SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 korreliert.
(M10) Der Fahrzeugfahrer, der die elektrischen Lasten betreibt, kann bewirken, dass der Soll-SOC zu modifizieren ist. In einem solchen Fall, wenn der Fahrzeugfahrer den Start des Betriebs der Lichtmaschine 40 verursacht durch dessen eigene Operation bemerken kann, kann eine Verschlechterung der Fahreigenschaft weniger durch den Fahrzeugfahrer bemerkbar sein. Daher, in jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele, wenn der Fahrzeugfahrer beliebige der elektrischen Lasten 61 bis 64 betätigt, kann es zulässig sein, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Das heißt, wenn der Fahrzeugfahrer eine beliebige der elektrischen Lasten 61 bis 64 betreibt, wird der Laststrom ansteigen. Wenn der Fahrzeugfahrer eine beliebige der elektrischen Lasten 61 bis 64 in einer Situation betreibt, in der der Soll-SOC, der basierend auf dem erhöhten Laststrom berechnet wird, größer ist als der gegenwärtige SOC, kann der Soll-SOC modifiziert werden. Ebenso, wenn der Fahrzeugfahrer eine beliebige der elektrischen Lasten 61 bis 64 betätigt und der Laststrom aufgrund der Operation des Fahrers erhöht wird, kann es zugelassen werden, dass der Soll-SOC modifiziert wird. Daher kann der Soll-SOC basierend auf dem erhöhten Laststrom modifiziert werden.
(M11) Im ersten order sechsten Ausführungsbeispiel werden sowohl eine Subtraktion als auch eine Addition der ersten Lastgröße durchgeführt. Alternativ kann entweder eine Subtraktion oder eine Addition der ersten Lastgröße durchgeführt werden.
(M12) Im ersten Ausführungsbeispiel sind die ersten elektrischen Lasten 61 in Betrieb, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, und sind nicht in Betrieb, wenn die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist. Alternativ, wie im sechsten Ausführungsbeispiel, können die ersten elektrischen Lasten 61 abhängig von Situationen nicht in Betrieb sein, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, und können abhängig von Situationen in Betrieb sein, wenn die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist. Gleichermaßen können die zweiten elektrischen Lasten 62 abhängig von Situationen in Betrieb sein, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, und können abhängig von Situationen nicht in Betrieb sein, wenn die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb ist.
(M13) In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele befindet sich die Lichtmaschine 40 auf der Seite der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 des ersten Schalters 31. Alternativ kann sich die Lichtmaschine 40 auf der Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 des ersten Schalters 31 befinden.
(M14) In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele befindet sich der Startermotor 50 auf der Seite der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 des ersten Schalters 31. Alternativ kann sich der Startermotor 50 auf der Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 des ersten Schalters 31 befinden.
(M15) In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele wird die Steuerung basierend auf dem SOC der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 durchgeführt. Der Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 kann eine Leistungsmenge (kWh) oder eine Ladungsgröße (Ah) sein. Die Steuerung kann basierend auf dem Soll-Ladungspegel durchgeführt werden.
(M16) In keinem der vorstehenden Ausführungsbeispiele ist ein Traktionsmotor im Fahrzeug installiert. Alternativ kann der Traktionsmotor an der Seite der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 des ersten Schalters 31 bereitgestellt sein, wobei der Traktionsmotor mit Energie von der zweiten wiederaufladbaren Batterie 22 über eine Verstärkungsschaltung versorgt wird. Weiterhin kann alternativ der Traktionsmotor an der Seite der ersten wiederaufladbaren Batterie 21 des ersten Schalters 31 bereitgestellt sein.

Claims

Steuerungsvorrichtung zum Steuern eines Energieversorgungssystems, mit: einer Lichtmaschine (40), die mit einer Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Energieerzeugung durch Rotation der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine durchzuführen; einer ersten wiederaufladbaren Batterie (21), die mit durch die Lichtmaschine erzeugter elektrischer Energie geladen werden kann; und einer zweiten wiederaufladbaren Batterie (22), die elektrisch parallel mit der ersten wiederaufladbaren Batterie (21) verbunden ist, wobei die zweite wiederaufladbare Batterie (22) eine höhere Ausgabedichte oder eine höhere Energiedichte aufweist als die erste wiederaufladbare Batterie (21), wobei die Steuerungsvorrichtung aufweist: eine Energieerzeugungssteuerung (101), die konfiguriert ist, um die Lichtmaschine derart zu betreiben, dass ein Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) ein Soll-Ladungspegel wird; eine Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung (102), die konfiguriert ist, um variabel den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) basierend auf Änderungen einer Zustandsgröße, die mit einem Ladungszustand und/oder einem Entladungszustand der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) korreliert, einzustellen; und einen Begrenzer (103), der konfiguriert ist, um, wenn eine Änderung der Zustandsgröße vorliegt, zu bestimmen, ob eine vorgegebene Zulassungsbedingung zum Zulassen, dass die Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung (102) den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) modifiziert, erfüllt ist, wenn die Zulassungsbedingung nicht erfüllt ist, den Betrieb der Lichtmaschine (40) einzuschränken, indem die Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung (102) unterbunden wird, den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) zu modifizieren, und wenn die Zulassungsbedingung nicht erfüllt ist und auch der Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) niedriger ist als der Soll-Ladungspegel, den Betrieb der Lichtmaschine (40) durch Unterdrücken der der Brennkraftmaschine auferlegten Last der Energieerzeugung durch die Lichtmaschine (40) einzuschränken.
Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Begrenzer (103) konfiguriert ist, um die Soll-Ladungspegeleinstelleinrichtung (102) zuzulassen, den Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) zu modifizieren, um verringert zu werden, ungeachtet dessen, ob die vorgegebene Zulassungsbedingung erfüllt ist.
Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Zulassungsbedingung eine Bedingung aufweist, dass die zweite wiederaufladbare Batterie (22) durch den Betrieb der Lichtmaschine (40) unter der Steuerung der Energieerzeugungssteuerung (101) geladen wird.
Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Zulassungsbedingung eine Bedingung aufweist, dass der Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie höher ist als der Soll-Ladungspegel der zweiten wiederaufladbaren Batterie nach der Modifikation.
Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Zulassungsbedingung eine Bedingung aufweist, die angibt, dass sich die Brennkraftmaschine nicht in Betrieb befindet.
Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zulassungsbedingung eine Bedingung aufweist, dass eine Fahrlast des Fahrzeugs größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zulassungsbedingung eine Bedingung aufweist, dass die Ausgabe der Brennkraftmaschine größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zulassungsbedingung eine Bedingung aufweist, dass eine Bremskraft im Fahrzeug erzeugt wird.
Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zulassungsbedingung eine Bedingung aufweist, die angibt, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt.
Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine elektrische Last elektrisch mit der ersten wiederaufladbaren Batterie (21) und/oder der zweiten wiederaufladbaren Batterie (22) verbunden ist, und die Zulassungsbedingung eine Bedingung aufweist, die angibt, dass die elektrische Last durch den Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird.