DE102017200608A1 - Hybrid electric vehicle - Google Patents

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Abstract

[Aufgabe] Bereitstellung eines Hybrid-Elektrofahrzeugs, das so konfiguriert ist, dass die Reichweite des EV-Modus erweitert ist, um den Verbrauch zu verbessern. [Lösung] Es ist ein Hybrid-Elektrofahrzeug (1) offenbart. Das Hybrid-Elektrofahrzeug (1) beinhaltet eine erste Stromspeicher-Vorrichtung (30) und eine zweite Stromspeicher-Vorrichtung (31), die sich hinsichtlich ihrer Charakteristika voneinander unterscheiden. Darüber hinaus beinhaltet das Hybrid-Elektrofahrzeug (1) Schalter (40, 41 und 42), die selektiv in einem ersten Schema eingestellt sind, um einen ersten Verbindungszustand herzustellen, oder in einem zweiten Schema eingestellt sind, um einen zweiten Verbindungszustand herzustellen. In dem ersten Verbindungszustand sind die erste Stromspeicher-Vorrichtung (30) und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung (31) mit den allgemeinen Lasten (37) und den wichtigen Lasten (38) parallel geschaltet. In dem zweiten Verbindungszustand ist die erste Stromspeicher-Vorrichtung (30) mit den allgemeinen Lasten (37) verbunden, und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung (31) ist mit den wichtigen Lasten (38) verbunden. Darüber hinaus beinhaltet das Hybrid-Elektrofahrzeug (1) einen Verbindungsschalter-Steuerabschnitt (10A), der die Ein-/Aus-Zustände der Schalter (40, 41 und 42) steuert. Darüber hinaus stellt der Verbindungsschalter-Steuerabschnitt (10A) die Ein-/Aus-Zustände der Schalter (40, 41 und 42) während Betriebszeiten im EV-Modus, wenn der Motorgenerator (4) als ein Elektromotor fungiert, derart ein, dass der zweite Verbindungszustand hergestellt ist.[Task] To provide a hybrid electric vehicle configured to extend the range of the EV mode to improve fuel economy. [Solution] It is a hybrid electric vehicle (1) disclosed. The hybrid electric vehicle (1) includes a first power storage device (30) and a second power storage device (31) that differ in characteristics from each other. In addition, the hybrid electric vehicle (1) includes switches (40, 41, and 42) selectively set in a first scheme to establish a first connection state, or set in a second scheme to establish a second connection state. In the first connection state, the first power storage device (30) and the second power storage device (31) are connected in parallel with the general loads (37) and the important loads (38). In the second connection state, the first power storage device (30) is connected to the general loads (37), and the second power storage device (31) is connected to the important loads (38). Moreover, the hybrid electric vehicle (1) includes a connection switch control section (10A) that controls the on / off states of the switches (40, 41, and 42). Moreover, the connection switch control section (10A) sets the on / off states of the switches (40, 41, and 42) during operation times in the EV mode when the motor generator (4) functions as an electric motor such that the second Connection state is established.

Description

[Technisches Gebiet][Technical area]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hybrid-Elektrofahrzeuge.The present invention relates to hybrid electric vehicles.

[Bisheriger Stand der Technik][Prior Art]

Hybrid-Elektrofahrzeuge weisen einen Verbrennungsmotor und einen Motorgenerator als eine Antriebsquelle auf, so dass sie zumindest von einem von dem Verbrennungsmotor und dem Motorgenerator, der durch elektrische Energie von einer Batterie angetrieben wird, mit Leistung versorgt werden.Hybrid electric vehicles include an internal combustion engine and a motor generator as a driving source so as to be powered by at least one of the internal combustion engine and the motor generator driven by electric power from a battery.

JP 2014-033571 A offenbart ein Stromzufuhrsystem für elektrische Lasten an einem Hybrid-Elektrofahrzeug. Das bekannte Stromzufuhrsystem beinhaltet einen Stromgenerator, eine erste Stromspeicher-Vorrichtung in der Form einer Blei-Säure-Batterie sowie eine zweite Stromspeicher-Vorrichtung in der Form einer Lithiumionen-Batterie. Die Blei-Säure-Batterie und die Lithiumionen-Batterie sind mit dem Stromgenerator parallel geschaltet. Eine elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie und der Lithiumionen-Batterie wird mittels eines Verbindungsschalters selektiv unterbrochen, der sich in einer Verbindungsleitung zwischen der Blei-Säure-Batterie und der Lithiumionen-Batterie befindet. Wenn eine Ausgangsspannung der Blei-Säure-Batterie auf einen Lade-Ausführungs-Spannungspegel abfällt, startet der Stromgenerator eine Wiederaufladung der Blei-Säure-Batterie. Unter der Steuerung einer Steuereinheit wird der Lade-Ausführungs-Spannungspegel auf einen höheren Pegel angehoben, wenn sich der Verbindungsschalter in dem Ein-Zustand befindet, um die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure- und der Lithiumionen-Batterie zuzulassen. JP 2014-033571 A discloses a power supply system for electrical loads on a hybrid electric vehicle. The known power supply system includes a power generator, a first power storage device in the form of a lead-acid battery, and a second power storage device in the form of a lithium-ion battery. The lead acid battery and the lithium ion battery are connected in parallel with the power generator. An electrical connection between the lead acid battery and the lithium ion battery is selectively interrupted by means of a connection switch located in a connection line between the lead acid battery and the lithium ion battery. When an output voltage of the lead-acid battery drops to a charge execution voltage level, the power generator starts recharging the lead-acid battery. Under the control of a control unit, the charge execution voltage level is raised to a higher level when the connection switch is in the on state to allow the electrical connection between the lead acid and the lithium ion battery.

[Stand der Technik][State of the art]

[Patentliteratur][Patent Literature]

  • Patentliteratur 1: JP 2014-033571A Patent Literature 1: JP 2014-033571A

[Kurzdarstellung der Erfindung][Brief Description of the Invention]

[Technisches Problem][Technical problem]

Ein Hybrid-Elektrofahrzeug wird in einem Elektrofahrzeug(EV)-Modus nur mit einem Elektromotor betrieben. Im EV-Modus ist ein Verbrennungsmotor abgeschaltet, wodurch aufgrund dessen, dass kein Motorgeräusch und kein Kraftstoffverbrauch vorhanden sind, ein ausgezeichneter Fahrkomfort, Geräuschlosigkeit und ein ausgezeichneter Verbrauch erzielt werden. Es ist wünschenswert, die Reichweite im EV-Modus zu erweitern. Um die Reichweite des EV-Modus zu erweitern, ist es erforderlich, einen Batterieladezustand eines Stromzufuhrsystems für elektrische Lasten an dem Fahrzeug gut zu halten.A hybrid electric vehicle operates in an electric vehicle (EV) mode with only one electric motor. In EV mode, an internal combustion engine is turned off, providing excellent ride comfort, quietness and excellent fuel economy due to the absence of engine noise and fuel consumption. It is desirable to extend the range in EV mode. In order to extend the range of the EV mode, it is necessary to keep a battery state of charge of a power supply system for electrical loads on the vehicle well.

JP 2014-033571A enthält keine Offenbarung oder Lehre in Bezug auf eine Erweiterung der Reichweite des EV-Modus. Demzufolge ist eine Erweiterung der Reichweite des EV-Modus für eine Verbesserung des Verbrauchs nicht bekannt. JP 2014-033571A There is no disclosure or teaching regarding extending the range of the EV mode. As a result, an extension of the range of the EV mode for improving the consumption is not known.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Reichweite des EV-Modus zu erweitern, um den Verbrauch zu verbessern.An object of the present invention is to extend the range of the EV mode to improve consumption.

[Lösung für das Problem][Solution to the problem]

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Hybrid-Elektrofahrzeug bereitgestellt, das als eine Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor und einen Motorgenerator beinhaltet und das in einem Elektrofahrzeug(EV)-Modus durch den Motorgenerator mit Leistung versorgt wird, wobei das Hybrid-Elektrofahrzeug aufweist: eine erste Batterie; eine zweite Batterie, wobei sich die erste und die zweite Batterie hinsichtlich ihrer Charakteristika voneinander unterscheiden; eine erste Art von zumindest einer elektrischen Last; eine zweite Art von zumindest einer elektrischen Last; zumindest einen Verbindungsschalter, wobei der Verbindungsschalter selektiv in einen ersten Zustand versetzt wird, um einen ersten Verbindungszustand herzustellen, in dem die erste und die zweite Batterie mit der ersten und der zweiten Art von elektrischen Lasten parallel geschaltet sind, oder in einen zweiten Zustand versetzt wird, um einen zweiten Verbindungszustand herzustellen, in dem die Parallelschaltung unterbrochen ist, so dass die erste Batterie mit der ersten Art einer elektrischen Last verbunden ist und die zweite Batterie mit der zweiten Art einer elektrischen Last verbunden ist; sowie einen Verbindungsschalter-Steuerabschnitt, um den Zustand des Verbindungsschalters zu steuern, wobei der Verbindungsschalter-Steuerabschnitt den Zustand des Verbindungsschalters während Betriebszeiten im EV-Modus derart einstellt, dass der zweite Verbindungszustand hergestellt ist.According to one aspect of the present invention, there is provided a hybrid electric vehicle including as a drive source an internal combustion engine and a motor generator and powered in an electric vehicle (EV) mode by the motor generator, the hybrid electric vehicle comprising: a first one Battery; a second battery, wherein the first and the second battery differ in their characteristics from each other; a first type of at least one electrical load; a second type of at least one electrical load; at least one connection switch, wherein the connection switch is selectively set in a first state to establish a first connection state, in which the first and the second battery are connected in parallel with the first and the second type of electrical loads, or is placed in a second state to establish a second connection state in which the parallel connection is interrupted, such that the first battery is connected to the first type of electrical load and the second battery is connected to the second type of electrical load; and a connection switch control section for controlling the state of the connection switch, wherein the connection switch control section sets the state of the connection switch during operation times in the EV mode so that the second connection state is established.

[Vorteilhafte Auswirkung der Erfindung][Advantageous Effect of Invention]

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Reichweite des EV-Modus erweitert und der Verbrauch wird verbessert.According to the present invention, the range of the EV mode is extended and consumption is improved.

[Kurze Beschreibung der Zeichnungen][Brief Description of the Drawings]

1 ist ein Blockschaubild einer Steuerung für ein Hybrid-Elektrofahrzeug; 1 Fig. 10 is a block diagram of a controller for a hybrid electric vehicle;

2 ist ein Blockschaubild eines Niederspannungs-Systems für das Hybrid-Elektrofahrzeug; 2 Figure 12 is a block diagram of a low voltage system for the hybrid electric vehicle;

3 ist ein Ablaufdiagramm; 3 is a flowchart;

4 ist ein Zeitablaufdiagramm. 4 is a timing diagram.

[Beschreibung einer Ausführungsform (von Ausführungsformen)][Description of an Embodiment (of Embodiments)]

Bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Nachstehend wird ein Hybrid-Elektrofahrzeug beschrieben, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird.Referring to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, a hybrid electric vehicle to which the present invention is applied will be described.

Bezugnehmend auf 1 weist ein Hybrid-Elektrofahrzeug 1 auf: einen Motor 2 in der Form eines Verbrennungsmotors, ein Getriebe 3, einen Motorgenerator 4, einen Satz von Antriebsrädern, von denen nur eines dargestellt und mit 5 bezeichnet ist, eine Hybrid-Steuereinheit (HCU) 10, die so konfiguriert ist, dass sie das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 umfassend steuert, ein Verbrennungsmotor-Steuermodul (ECM) 11, das so konfiguriert ist, dass es den Verbrennungsmotor 2 steuert, ein Getriebe-Steuermodul (TCM) 12, ein integriertes Startergenerator-Steuermodul (ISGCM) 13, ein Wechselrichter-Steuermodul (ICM) 14, ein Niederspannungs-Batterie-Managementsystem (LVBMS) 15 sowie ein Hochspanungs-Batterie-Managementsystem (HVBMS) 16.Referring to 1 has a hybrid electric vehicle 1 on: a motor 2 in the form of an internal combustion engine, a transmission 3 , a motor generator 4 , a set of drive wheels, of which only one is shown and with 5 is designated, a hybrid control unit (HCU) 10 that is configured to be the hybrid electric vehicle 1 comprehensively controls an internal combustion engine control module (ECM) 11 that is configured to be the internal combustion engine 2 controls a transmission control module (TCM) 12 , an integrated starter generator control module (ISGCM) 13 , an inverter control module (ICM) 14 , a Low Voltage Battery Management System (LVBMS) 15 as well as a high-voltage battery management system (HVBMS) 16 ,

Der Verbrennungsmotor 2 ist mit einer Mehrzahl von Zylindern ausgebildet. Bei dem vorliegenden Beispiel handelt es sich bei dem Verbrennungsmotor 2 um einen Viertakt-Motor, was bedeutet, dass vier Kolbenhübe notwendig sind, um einen Zyklus zu beenden. Der Zyklus beinhaltet vier unterschiedliche Prozesse: Einlasstakt, Kompressionstakt, Arbeitstakt sowie Ablasstakt.The internal combustion engine 2 is formed with a plurality of cylinders. The present example is the internal combustion engine 2 a four-stroke engine, which means that four piston strokes are necessary to complete one cycle. The cycle includes four different processes: intake stroke, compression stroke, power stroke and exhaust stroke.

Ein integrierter Startergenerator (ISG) 20 und ein Starter 21 sind mit dem Verbrennungsmotor 2 operativ verbunden. Der ISG 20 ist über einen Riemen 22 mit einer Kurbelwelle 18 des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Der ISG 20 fungiert als ein Elektromotor, um den Verbrennungsmotor 2 bei Einspeisung eines Stroms zu starten, und er fungiert als ein Generator für einen elektrischen Strom, um bei Drehmomentzufuhr von der Kurbelwelle 18 einen Strom zu erzeugen.An integrated starter generator (ISG) 20 and a starter 21 are with the internal combustion engine 2 operatively connected. The ISG 20 is over a belt 22 with a crankshaft 18 of the internal combustion engine 2 connected. The ISG 20 acts as an electric motor to the internal combustion engine 2 when starting a current to start, and he acts as a generator of electric current to torque supply from the crankshaft 18 to generate a current.

Bei dem vorliegenden Beispiel fungiert der ISG 20 unter der Steuerung des IS-GCM 13 als ein Elektromotor, um den Verbrennungsmotor 2 neu zu starten, nachdem eine Autostopp-Funktion des Verbrennungsmotors (oder eine Leerlauf-Stopp-Funktion) den Verbrennungsmotor 2 automatisch abgeschaltet hat, anstatt zuzulassen, dass sich der Verbrennungsmotor 2 im Leerlauf befindet. Der ISG 20 fungiert als der Elektromotor, um eine Stromunterstützung bereitzustellen, wenn der Verbrennungsmotor 2 das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 antreibt.In the present example, the ISG functions 20 under the control of the IS-GCM 13 as an electric motor to the internal combustion engine 2 Restart after an auto stop function of the internal combustion engine (or an idle stop function) the internal combustion engine 2 automatically shut off instead of allowing the internal combustion engine 2 idle. The ISG 20 Acts as the electric motor to provide power assistance when the internal combustion engine 2 the hybrid electric vehicle 1 drives.

Der Starter 21 weist einen Elektromotor und ein Zahnradgetriebe auf, die beide nicht dargestellt sind. Der Starter 21 stellt ein Inbetriebsetzungs-Drehmoment für den Verbrennungsmotor 2 bereit, indem die Kurbelwelle 18 mit dem Elektromotor gedreht wird. Der Verbrennungsmotor 2 wird mittels des Starters 21 auf diese Weise gestartet, so wird er mittels des ISG 20 neu gestartet, nachdem die Autostopp-Funktion des Verbrennungsmotors den Verbrennungsmotor 2 automatisch abgeschaltet hat.The starter 21 has an electric motor and a gear transmission, both of which are not shown. The starter 21 provides a commissioning torque for the internal combustion engine 2 ready by the crankshaft 18 is rotated with the electric motor. The internal combustion engine 2 is done by means of the starter 21 started in this way, it will be using the ISG 20 restarted after the auto stop function of the internal combustion engine the internal combustion engine 2 automatically shut off.

Das Getriebe 3 ändert die Abtriebsdrehzahl von dem Verbrennungsmotor 2, um den Satz von Antriebsrädern 4 über eine Antriebswelle 23 anzutreiben. Das Getriebe 3 weist auf: einen Geschwindigkeitsänderungs-Mechanismus 25 mit Dauereingriff eines Getriebemechanismus mit parallelen Wellen; eine Kupplung 26 vom Typ einer Einscheiben-Trockenkupplung; ein Differenzialgetriebe 27; einen Kupplungs-Aktuator 51; sowie einen Schalt-Aktuator 52.The gear 3 changes the output speed of the internal combustion engine 2 to the set of drive wheels 4 via a drive shaft 23 drive. The gear 3 indicates: a speed change mechanism 25 with permanent engagement of a gear mechanism with parallel shafts; a clutch 26 of the type of single-disc dry clutch; a differential gear 27 ; a clutch actuator 51 ; and a switching actuator 52 ,

Unter einer Steuerung des TCM 12 ermöglicht der Kupplungs-Aktuator 51 eine Unterbrechung, d. h. eine Trennung und eine Verbindung, der Kupplung 26. Unter einer Steuerung des TCM bewegt der Schalt-Aktuator 52 eine Schaltmuffe des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus 25, wobei ein Wechsel in einen neuen Gang erfolgt. Wird ein Wechsel in einen neuen Gang nach einer Trennung der Kupplung 26 durchgeführt, wird dies nachstehend einfach als ”Gangwechsel” bezeichnet.Under a control of the TCM 12 allows the clutch actuator 51 an interruption, ie a disconnection and a connection, the clutch 26 , Under control of the TCM, the shift actuator moves 52 a shift sleeve of the speed change mechanism 25 , whereby a change into a new gear takes place. Will change to a new gear after a disconnection of the clutch 26 This will be referred to simply as "gear shift" below.

Wie beschrieben, ist das Getriebe 3 als ein Automatikgetriebe konfiguriert, das als ein automatisiertes Schaltgetriebe (AMT) bezeichnet wird, bei dem unter einer Steuerung des TCM 12 ein Gangwechsel ermöglicht wird. Das Differenzialgetriebe 27 überträgt eine Kraft von dem Geschwindigkeitsänderungsmechanismus 25 auf die Antriebswelle 23.As described, the transmission is 3 is configured as an automatic transmission referred to as an automated manual transmission (AMT) under the control of the TCM 12 a gear change is possible. The differential gear 27 transmits a force from the speed change mechanism 25 on the drive shaft 23 ,

Der Motorgenerator 4 ist über einen Kraftübertragungsmechanismus 28, wie eine Kette etc., mit dem Differenzialgetriebe 27 verbunden. Der Motorgenerator weist die Funktion eines Elektromotors auf.The motor generator 4 is via a power transmission mechanism 28 such as a chain, etc., with the differential gear 27 connected. The motor generator has the function of an electric motor.

Wie beschrieben, ist das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 für ein paralleles Hybrid-System konfiguriert, bei dem sowohl eine Leistung von dem Verbrennungsmotor 2 als auch jene von dem Motorgenerator 4 für einen Antrieb genutzt werden können. Das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 wird mittels zumindest einer von einer Leistung von dem Verbrennungsmotor 2 und jener von dem Motorgenerator 4 gefahren.As described, this is the hybrid electric vehicle 1 configured for a parallel hybrid system, where both a power from the internal combustion engine 2 as well as those of the motor generator 4 can be used for a drive. The hybrid electric vehicle 1 is powered by at least one of a power from the internal combustion engine 2 and that of the motor generator 4 hazards.

Das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 kann einen Nur-Verbrennungsmotor-Modus, in dem nur der Verbrennungsmotor 2 eine Antriebsenergie bereitstellt, einen Elektrofahrzeug(EV)-Modus, in dem nur der Motorgenerator 4 eine Antriebsenergie bereitstellt, und einen Unterstützungs-Modus bereitstellen, in dem der Motorgenerator 4 zur Bereitstellung einer Antriebsenergie eine Drehmomentunterstützung für das Motor-Drehmoment des Verbrennungsmotors 2 bereitstellt. Wie beschrieben, weist das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 einen EV-Modus und einen Unterstützungs-Modus zusätzlich zu einem Nur-Verbrennungsmotor-Modus auf.The hybrid electric vehicle 1 can be a combustion-only mode, in which only the internal combustion engine 2 a propulsion power provides an electric vehicle (EV) mode in which only the motor generator 4 provides drive power, and provides a assist mode in which the motor generator 4 to provide a drive energy, a torque assist for the engine torque of the internal combustion engine 2 provides. As described, the hybrid electric vehicle has 1 an EV mode and a assist mode in addition to an engine-only mode.

Der Motorgenerator 4 kann als ein Strom-Generator fungieren, der unter bestimmten Umständen die Erzeugung eines Stroms ermöglicht, wenn sich das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 in Betrieb befindet. Es ist nicht erforderlich, den Motorgenerator 4 mit dem Differenzialgetriebe 27 zu koppeln. Der Motorgenerator 4 kann mit irgendeinem Punkt auf einer Achse zwischen dem Getriebe 3 und dem Antriebsrad 5 gekoppelt sein.The motor generator 4 can act as a power generator which, under certain circumstances, allows for the generation of power when the hybrid electric vehicle 1 in operation. It is not necessary to use the motor generator 4 with the differential gear 27 to pair. The motor generator 4 can with any point on an axle between the gearbox 3 and the drive wheel 5 be coupled.

Das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 weist auf: eine erste Stromspeicher-Vorrichtung 30; ein Niederspannungs-Akkupack 32; ein Hochspannungs-Akkupack 34; ein Hochspannungskabel 35; sowie ein Niederspannungskabel 36. Das Niederspannungs-Akkupack 32 beinhaltet eine zweite Strom-Vorrichtung 31. Das Hochspannungs-Akkupack 34 beinhaltet eine dritte Stromspeicher-Vorrichtung 33.The hybrid electric vehicle 1 includes: a first power storage device 30 ; a low voltage battery pack 32 ; a high voltage battery pack 34 ; a high voltage cable 35 ; and a low voltage cable 36 , The low-voltage battery pack 32 includes a second power device 31 , The high voltage battery pack 34 includes a third power storage device 33 ,

Bei der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30, der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 und der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 handelt es sich um Sekundärbatterien beziehungsweise wieder aufladbare Batterien. Bei dem vorliegenden Beispiel liegt die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 in der Form einer Blei-Säure-Batterie vor. Die Ausgangsleistung und die Energiedichte der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 sind höher als jene der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30.In the first power storage device 30 , the second power storage device 31 and the third power storage device 33 these are secondary batteries or rechargeable batteries. In the present example, the first power storage device is located 30 in the form of a lead-acid battery. The output power and the energy density of the second power storage device 31 are higher than those of the first power storage device 30 ,

Die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 ist in einer kürzeren Zeit wieder aufladbar als die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30. Bei dem vorliegenden Beispiel liegt die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 in der Form einer Lithiumionen-Batterie vor. Die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 kann in der Form einer Nickel-Metallhydrid-Batterie vorliegen.The second power storage device 31 is rechargeable in a shorter time than the first power storage device 30 , In the present example, the second power storage device is located 31 in the form of a lithium ion battery. The second power storage device 31 may be in the form of a nickel-metal hydride battery.

Bei jeder von der ersten und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und 31 handelt es sich um eine Niederspannungs-Batterie, bei der die Anzahl von Zellen derart festgelegt ist, dass sie eine Ausgangsspannung von etwa 12 Volt erzeugen kann. Die dritte Stromspeicher-Vorrichtung 33 liegt in der Form zum Beispiel einer Nickel-Metallhydrid-Batterie oder einer Lithiumionen-Batterie vor.In each of the first and second power storage devices 30 and 31 it is a low-voltage battery in which the number of cells is set so that it can produce an output voltage of about 12 volts. The third power storage device 33 is in the form of, for example, a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery.

Bei der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 handelt es sich um eine Hochspannungs-Batterie, bei der die Anzahl von Zellen derart festgelegt ist, dass sie eine höhere Ausgangsspannung von zum Beispiel 100 Volt erzeugen kann, die höher als eine Ausgangsspannung ist, die von der ersten und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und 31 erzeugt wird. Der Zustand der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33, wie beispielsweise eine Restkapazität, wird durch das HVBMS 16 gemanagt.In the third power storage device 33 it is a high-voltage battery in which the number of cells is set so that it can produce a higher output voltage of, for example, 100 volts, which is higher than an output voltage from the first and the second power storage device 30 and 31 is produced. The state of the third power storage device 33 , such as a residual capacity, is determined by the HVBMS 16 managed.

Das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 ist mit zwei verschiedenen Arten von Gruppen elektrischer Lasten ausgestattet, d. h. einer Gruppe von allgemeinen Lasten 37 und einer Gruppe von wichtigen Lasten 38. Bei den allgemeinen Lasten 37 und den wichtigen Lasten 38 handelt es sich um elektrische Lasten mit Ausnahme des Starters 21 und des ISG 20.The hybrid electric vehicle 1 is equipped with two different types of groups of electrical loads, ie a group of general loads 37 and a group of important burdens 38 , At the general loads 37 and the important loads 38 these are electrical loads with the exception of the starter 21 and the ISG 20 ,

Bei den wichtigen Lasten 38 handelt es sich um solche elektrische Lasten, die ständig eine stabile Stromzufuhr benötigen. Die wichtigen Lasten 38 beinhalten ein elektronisches Stabilitätskontrollsystem 38A, das die Fahrzeug-Stabilität verbessert, indem ein Traktionsverlust detektiert und reduziert wird, um zu verhindern, dass das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 seitlich rutscht; ein Steuersystem 38B für eine elektronische Lenkung, die einen Fahrer beim Lenken unterstützt, indem der Lenkaufwand des Lenkrads verbessert wird; sowie Fahrzeugscheinwerfer 38C. Darüber hinaus beinhalten die wichtigen Lasten 38 Lampen und Messinstrumente innerhalb einer nicht gezeigten Instrumententafel sowie ein Fahrzeug-Navigationssystem.At the important loads 38 These are such electrical loads that constantly require a stable power supply. The important loads 38 include an electronic stability control system 38A that improves vehicle stability by detecting and reducing traction loss to prevent the hybrid electric vehicle 1 slips sideways; a tax system 38B electronic steering assisting a driver in steering by improving the steering effort of the steering wheel; as well as vehicle headlights 38C , In addition, the important loads include 38 Lamps and measuring instruments within an instrument panel, not shown, as well as a vehicle navigation system.

Bei den allgemeinen Lasten 37 handelt es sich um solche elektrischen Lasten, die vorübergehend genutzt werden und somit im Vergleich zu den wichtigen Lasten 38 nicht ständig eine stabile Stromzufuhr benötigen. Die allgemeinen Lasten 37 beinhalten zum Beispiel Scheibenwischer sowie einen elektrischen Kühlventilator, der dem Verbrennungsmotor 2 kühlende Luft zukommen lässt.At the general loads 37 These are such electrical loads that are used temporarily and thus in comparison to the important loads 38 do not constantly need a stable power supply. The general loads 37 include, for example, windshield wipers and an electric cooling fan, the internal combustion engine 2 cooling air.

Das Niederspannungs-Akkupack 32 beinhaltet zusätzlich zu der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 Schalter 40 und 41 sowie das LVBMS 15. Die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 sind mit dem Niederspannungskabel 36 verbunden, mit dem der Stator 21, der ISG 20, die allgemeinen Lasten 37 sowie die wichtigen Lasten 38 derart verbunden sind, dass unter bestimmten Umständen die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 einen Strom für die allgemeinen Lasten 37 bereitstellt und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 einen Strom für die wichtigen Lasten 38 bereitstellt, während der ISG 20 unter anderen Umständen die erste und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 30 und 31 lädt. In Bezug auf die wichtigen Lasten 38 sind die erste und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 30 und 31 parallel geschaltet.The low-voltage battery pack 32 includes in addition to the second power storage device 31 switch 40 and 41 as well as the LVBMS 15 , The first power storage device 30 and the second power storage device 31 are with the low voltage cable 36 connected to the stator 21 , the ISG 20 , the general loads 37 as well as the important loads 38 are connected such that under certain circumstances, the first power storage device 30 a current for the general loads 37 provides and the second power storage device 31 a stream for the important loads 38 provides during the ISG 20 under other circumstances, the first and second power storage devices 30 and 31 invites. Regarding the important loads 38 are the first and second power storage devices 30 and 31 connected in parallel.

In Bezug auf das Niederspannungskabel 36 ist der Schalter 40 derart bereitgestellt, dass eine elektrische Verbindung zwischen der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 und den wichtigen Lasten unter bestimmten Umständen selektiv unterbrochen ist, wenn er sich im Aus-Zustand befindet. Der Schalter 41 ist in dem Niederspannungskabel 36 zwischen der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 derart bereitgestellt, dass eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 selektiv unterbrochen ist, wenn er sich im Aus-Zustand befindet. Regarding the low voltage cable 36 is the switch 40 provided such that an electrical connection between the second power storage device 31 and the important loads are selectively interrupted in certain circumstances when in the off state. The desk 41 is in the low voltage cable 36 between the first power storage device 30 and the second power storage device 31 provided such that an electrical connection between the first power storage device 30 and the second power storage device 31 is selectively interrupted when it is in the off state.

Das LVBMS 15 steuert das Laden (d. h. das Wiederaufladen) der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 mit einem Strom, der von dem ISG 20 ausgeht, und eine Stromzufuhr zu den wichtigen Lasten 38 von der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31, indem die Schalter 40 und 41 selektiv in einen Ein- und/oder einen Aus-Zustand eingestellt werden. Bei dem Fahrzeug 1 handelt es sich um ein Stopp-/Start-Fahrzeug, das mit einer Autostopp-Funktion eines Verbrennungsmotors ausgestattet ist. Diese Funktion schaltet den Verbrennungsmotor 2 während bestimmter Betriebszeiten automatisch ab, zum Beispiel wenn das Fahrzeug 1 gestoppt wird, anstatt zuzulassen, dass sich der Verbrennungsmotor 2 im Leerlauf befindet. Wenn diese Funktion den Verbrennungsmotor 2 abschaltet, öffnet das LVBMS 15 den Schalter 41, wobei der Schalter 40 geschlossen ist, wobei die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 von dem ISG 20 getrennt wird und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 mit den wichtigen Lasten 38 verbunden wird, um eine stabile Stromzufuhr von der Speichervorrichtung 31 bereitzustellen, die eine hohe Ausgangsleistung und eine hohe Energiedichte aufweist.The LVBMS 15 controls the charging (ie, recharging) of the second power storage device 31 with a current coming from the ISG 20 goes out, and a power supply to the important loads 38 from the second power storage device 31 by the switches 40 and 41 be selectively set to an on and / or off state. In the vehicle 1 it is a stop / start vehicle equipped with an auto-stop function of an internal combustion engine. This function switches the internal combustion engine 2 during certain operating times automatically, for example when the vehicle 1 is stopped instead of allowing the internal combustion engine 2 idle. If this function is the internal combustion engine 2 turns off, opens the LVBMS 15 the switch 41 , where the switch 40 is closed, wherein the second power storage device 31 from the ISG 20 is disconnected and the second power storage device 31 with the important loads 38 is connected to a stable power supply from the storage device 31 to provide a high output power and a high energy density.

Wenn der Starter 21 den Verbrennungsmotor 2 startet oder der ISG 20 den Verbrennungsmotor 2 neu startet, öffnet das LVBMS 15 den Schalter 41, wobei der Schalter 40 geschlossen ist, was bewirkt, dass die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 einen Strom für den Stator 21 oder den ISG 20 bereitgestellt. Wenn der Schalter 41 offen ist, wobei der Schalter 40 geschlossen ist, stellt die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 außerdem einen Strom für die allgemeinen Lasten 37 bereit.If the starter 21 the internal combustion engine 2 starts or the ISG 20 the internal combustion engine 2 restarts, opens the LVBMS 15 the switch 41 , where the switch 40 is closed, which causes the first power storage device 30 a current for the stator 21 or the ISG 20 provided. When the switch 41 is open, with the switch 40 is closed, represents the first power storage device 30 also a current for the general loads 37 ready.

Wie beschrieben, stellt die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 zumindest einen Strom für den Starter 21 und den ISG 20 bereit, die als Startmittel für den Verbrennungsmotor 2 dienen. Die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 stellt zumindest einen Strom für die allgemeinen Lasten 37 und die wichtigen Lasten 38 bereit.As described, the first power storage device provides 30 at least a stream for the starter 21 and the ISG 20 ready as the starting means for the internal combustion engine 2 serve. The second power storage device 31 provides at least a current for the general loads 37 and the important loads 38 ready.

Die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 ist derart verschaltet, dass sie einen Strom sowohl für die allgemeinen Lasten 37 als auch die wichtigen Lasten 38 bereitstellen kann, das LVBMS 15 steuert jedoch die Schalter 40 und 41 derart, dass die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 bevorzugt den wichtigen Lasten 38 einen Strom zuführt, die ständig eine stabile Stromzufuhr benötigen.The second power storage device 31 is connected such that it provides a current for both the general loads 37 as well as the important burdens 38 can provide the LVBMS 15 however, controls the switches 40 and 41 such that the second power storage device 31 prefers the important loads 38 supplies a power that constantly requires a stable power supply.

Unter Berücksichtigung des Ladezustands (SOC) von jeder von der ersten und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und 31 sowie von Betriebsanforderungen für die allgemeinen Lasten 37 und die wichtigen Lasten 38 steuert das LVBMS 15 die Schalter 40 und 41 manchmal auf Weisen, die sich von dem unterscheiden, was vorstehend beschrieben ist.Considering the state of charge (SOC) of each of the first and second power storage devices 30 and 31 and operating requirements for general loads 37 and the important loads 38 controls the LVBMS 15 the switches 40 and 41 sometimes in ways that differ from what is described above.

Das Hochspannungs-Akkupack 34 beinhaltet zusätzlich zu der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 einen Wechselrichter 45, das INVCM 14 sowie das HVBMS 16. Das Hochspannungs-Akkupack 34 ist über das Hochspannungskabel 35 derart mit dem Motorgenerator 4 verbunden, dass es einen Strom für den Motorgenerator 4 bereitstellen kann.The high voltage battery pack 34 includes in addition to the third power storage device 33 an inverter 45 , the INVCM 14 as well as the HVBMS 16 , The high voltage battery pack 34 is over the high voltage cable 35 such with the motor generator 4 connected that there is a current for the motor generator 4 can provide.

Unter der Steuerung des INVCM 14 wandelt der Wechselrichter 45 unter bestimmten Umständen einen Eingangs-Gleichstrom, der aus der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 abgegeben wird, in einen Ausgangs-Wechselstrom um, der durch das Hochspannungskabel 35 fließt, und wandelt unter anderen Umständen einen Eingangs-Wechselstrom, der durch das Hochspannungskabel 35 fließt, in einen Ausgangs-Gleichstrom um, welcher der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zugeführt wird. Das INVCM 14 wandelt zum Beispiel einen Gleichstrom, der von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 abgegeben wird, in einen Wechselstrom um, der dem Motorgenerator 4 in Reaktion auf eine Stromanforderung für ein Betreiben des Motorgenerators 4 im Leistungsmodus zugeführt wird.Under the control of the INVCM 14 converts the inverter 45 under certain circumstances, an input DC current from the third power storage device 33 is discharged into an AC output current through the high voltage cable 35 flows, and under other circumstances converts an input alternating current through the high voltage cable 35 flows into an output DC to which the third power storage device 33 is supplied. The INVCM 14 For example, converts a direct current from the third power storage device 33 is discharged into an alternating current to the motor generator 4 in response to a power request for operating the motor generator 4 is supplied in power mode.

Das INVCM 14 wandelt einen Wechselstrom, der von dem Motorgenerator 4 erzeugt wird, unter Verwendung des Wechselrichters 45 in einen Gleichstrom um und führt den Gleichstrom der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 zu, um diese in Reaktion auf eine Regenerations-Anforderung für ein Betreiben des Motorgenerators 4 in einem regenerativen Modus wieder aufzuladen.The INVCM 14 Converts an alternating current from the motor generator 4 is generated using the inverter 45 into a direct current and carries the direct current of the third power storage device 33 in response to a regeneration request for operating the motor generator 4 to recharge in a regenerative mode.

Bei dem vorliegenden Beispiel besteht jede/jedes von der HCU 10, dem ECM 11, dem TCM 12, dem ISGCM 13, dem INVCM 14, dem LVBMS 15 und dem HVBMS 16 aus einer Computereinheit, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher für einen Datensicherung, Eingangskanäle und Ausgangskanäle beinhaltet.In the present example, each one is the HCU 10 , the ECM 11 , the TCM 12 , the ISGCM 13 , the INVCM 14 , the LVBMS 15 and the HVBMS 16 a computer unit including a central processing unit (CPU), random access memory (RAM), read-only memory (ROM), flash memory for backup, input channels, and output channels.

Die ROMs dieser Computereinheiten speichern Programme zusätzlich zu verschiedenen Konstanten und verschiedenen Programmen, um zu bewirken, dass jede der Computereinheiten als die/das entsprechende der/des HCU 10, ECM 11, TCM 12, IS-GCM 13, INVCM 14, LVBMS 15 und HVBMS 16 fungiert. The ROMs of these computer units store programs in addition to various constants and various programs to cause each of the computer units to be the HCU's corresponding one 10 , ECM 11 , TCM 12 , IS-GCM 13 , INVCM 14 , LVBMS 15 and HVBMS 16 acts.

Mit anderen Worten wird bewirkt, dass jede dieser Computereinheiten als eine/ein HCU 10, ECM 11, TCM 12, ISGCM 13, INVCM 14, LVBMS 15 und HVBMS 16 fungiert, indem ermöglicht wird, dass die CPU Programme ausführt, die in dem ROM gespeichert sind, wobei das RAM als Arbeitsbereich verwendet wird.In other words, each of these computer units is caused to act as an HCU 10 , ECM 11 , TCM 12 , ISGCM 13 , INVCM 14 , LVBMS 15 and HVBMS 16 by allowing the CPU to execute programs stored in the ROM using the RAM as a workspace.

Bei dem vorliegenden Beispiel weist das ECM 11 eine Autostopp-Funktion eines Verbrennungsmotors auf. Diese Funktion schaltet den Verbrennungsmotor während bestimmter Betriebszeiten automatisch ab, um Kraftstoff zu sparen. Die Autostopp-Funktion des Verbrennungsmotors kann zum Beispiel aktiv sein, wenn das Fahrzeug 1 gestoppt wird, anstatt zuzulassen, dass sich der Verbrennungsmotor 2 im Leerlauf befindet. Der Verbrennungsmotor 2 kann unter der Steuerung des ISGCM 13 mittels des ISG 20 neu gestartet werden, wenn der Fahrer die Bremse löst oder das Fahrpedal oder das Gaspedal betätigt.In the present example, the ECM 11 an auto-stop function of an internal combustion engine. This feature automatically shuts off the engine during certain operating times to save fuel. The auto-stop function of the internal combustion engine may be active, for example, when the vehicle 1 is stopped instead of allowing the internal combustion engine 2 idle. The internal combustion engine 2 can be under the control of the ISGCM 13 by means of the ISG 20 be restarted when the driver releases the brake or presses the accelerator pedal or the gas pedal.

Bei dem vorliegenden Beispiel schaltet das ECM 11 den Verbrennungsmotor 2 in Reaktion auf die Bestimmung eines Fahrzeugstopps ab, der bestimmt werden kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null ist. Wie beschrieben, weist das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 eine Autostopp-Funktion des Verbrennungsmotors auf, die den Verbrennungsmotor 2 automatisch abschaltet, anstatt zuzulassen, dass sich der Verbrennungsmotor in Reaktion auf die Bestimmung eines Fahrzeug-Stopps im Leerlauf befindet. In Reaktion auf die Bestimmung eines automatischen Abschaltens des Verbrennungsmotors, wenn das Fahrzeug 1 auf einer ansteigenden Straße stoppt, deren Fahrbahnoberfläche geneigt ist, fungiert der Motorgenerator 4 als ein Elektromotor, um den Stopp-Zustand des Fahrzeugs 1 aufrecht zu erhalten. Diese Funktion des Aufrechterhaltens des Stopp-Zustands des Fahrzeugs 1 wird mittels eines Stroms von der dritten Stromspeicher-Vorrichtung 33 durchgeführt.In the present example, the ECM switches 11 the internal combustion engine 2 in response to the determination of a vehicle stop, which may be determined when the vehicle speed is equal to zero. As described, the hybrid electric vehicle has 1 an auto stop function of the internal combustion engine, which is the internal combustion engine 2 instead of allowing the engine to idle in response to the determination of a vehicle stop. In response to the determination of an automatic shutdown of the internal combustion engine when the vehicle 1 stops on a sloping road whose road surface is inclined, the motor generator acts 4 as an electric motor to the stop state of the vehicle 1 to maintain. This function of maintaining the stop state of the vehicle 1 is by means of a current from the third power storage device 33 carried out.

Das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 weist ein lokales Netzwerk (LAN), das Standards des Controller Area Network (CAN) erfüllt, sowie CAN-Kommunikationsleitungen 48 und 49 auf.The hybrid electric vehicle 1 indicates a local area network (LAN) that meets Controller Area Network (CAN) standards and CAN communication lines 48 and 49 on.

Die HCU 10 ist durch die CAN-Kommunikationsleitung 48 mit dem INVCM 14 und dem HVBMS 16 verbunden. über diese CAN-Kommunikationsleitung 48 übermitteln und empfangen die HCU 10, das INVCM 14 und das HVBMS 16 wechselseitig untereinander Signale, wie beispielsweise Steuersignale.The HCU 10 is through the CAN communication line 48 with the INVCM 14 and the HVBMS 16 connected. via this CAN communication line 48 transmit and receive the HCU 10 , the INVCM 14 and the HVBMS 16 mutually interconnected signals, such as control signals.

Die HCU 10 ist mittels der CAN-Kommunikationsleitung 49 mit dem ECM 11, dem TCM 12, dem ISGCM 13 und dem LVBMS 15 verbunden. Über diese CAN-Kommunikationsleitung 49 übermitteln und empfangen die HCU 10, das ECM 11, das TCM 12, das ISGCM 13 und das LVBMS 15 wechselseitig untereinander Signale, wie beispielsweise Steuersignale.The HCU 10 is via the CAN communication line 49 with the ECM 11 , the TCM 12 , the ISGCM 13 and the LVBMS 15 connected. Via this CAN communication line 49 transmit and receive the HCU 10 , the ECM 11 , the TCM 12 , the ISGCM 13 and the LVBMS 15 mutually interconnected signals, such as control signals.

Bei dem vorliegenden Beispiel weist das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 eine Drehmoment-Lücken-Füllfunktion auf. Die Drehmoment-Lücken-Füll-Funktion stellt eine Drehmoment-Unterstützung für die Antriebsräder 5 bereit, indem der Motorgenerator 4 während des Wechselns eines Gangs in dem Getriebe 3 mit Strom versorgt wird, um zu bewirken, dass der Motorgenerator 4 ein Drehmoment erzeugt.In the present example, the hybrid electric vehicle has 1 a torque gap fill function. The torque gap fill feature provides torque support for the drive wheels 5 ready by the motor generator 4 while changing a gear in the transmission 3 is powered to cause the motor generator 4 generates a torque.

Die HCU 10 realisiert die Lücken-Füll-Funktion, indem Drehmoment-Lücken-Füll-Steuermaßnahmen ausgeführt werden. Während des Wechselns eines Gangs in dem Getriebe 3 wird die Kupplung 26 ausgekuppelt, so dass ein Motordrehmoment von dem Verbrennungsmotor 2 nicht auf die Antriebsräder 5 übertragen wird. Bei der Drehmoment-Lücken-Füll-Funktion stellt die HCU 10 eine Drehmoment-Unterstützung für die Antriebsräder 5 bereit, indem der Motorgenerator 4 während des Wechselns eines Gangs in dem Getriebe in einem Leistungs-Modus betrieben wird, um zu bewirken, dass der Motorgenerator 4 ein Drehmoment erzeugt. Diese Drehmoment-Lücken-Füll-Funktion verringert ein Verlangsamungs-Gefühl, wenn die Kupplung 26 während des Wechselns eines Gangs ausgekuppelt wird, was das Betriebsverhalten des Fahrzeugs 1 verbessert.The HCU 10 realizes the gap fill function by executing torque gap fill control measures. While changing a gear in the transmission 3 will the clutch 26 disengaged, leaving a motor torque from the internal combustion engine 2 not on the drive wheels 5 is transmitted. At the torque gap fill function, the HCU sets 10 a torque support for the drive wheels 5 ready by the motor generator 4 during the transition of a gear in the transmission is operated in a power mode to cause the motor generator 4 generates a torque. This torque gap filling function reduces a deceleration feeling when the clutch 26 disengaged during a gear change, which is the operating behavior of the vehicle 1 improved.

Nunmehr bezugnehmend auf 2 weist das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 eine erste Ladezustands(SOC)-Detektionseinheit 61 auf. Diese erste SOC-Detektionseinheit 61 detektiert den SOC der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und führt der HCU 10 ein Detektionssignal zu, das indikativ für den detektierten SOC ist. Die erste SOC-Detektionseinheit 61 ist in der Umgebung der ersten Stromspeicher-Einheit 30 bereitgestellt. Diese Detektion des SOC der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 wird durchgeführt, indem eine Klemmenspannung der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 sowie Eingangsströme in die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und Ausgangsströme von der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 detektiert werden.Referring now to 2 has the hybrid electric vehicle 1 a first state of charge (SOC) detection unit 61 on. This first SOC detection unit 61 detects the SOC of the first power storage device 30 and leads the HCU 10 a detection signal, the indicative of the detected SOC. The first SOC detection unit 61 is in the vicinity of the first power storage unit 30 provided. This detection of the SOC of the first power storage device 30 is performed by a terminal voltage of the first power storage device 30 and input currents to the first power storage device 30 and output currents from the first power storage device 30 be detected.

Darüber hinaus weist das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 eine zweite SOC-Detektionseinheit 62 auf. Diese zweite SOC-Detektionseinheit 62 detektiert den SOC der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 und führt der HCU 10 ein Detektionssignal zu, das indikativ für den detektierten SOC ist. Die zweite SOC-Detektionseinheit 62 ist in der Umgebung der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 bereitgestellt. Diese Detektion des SOC der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 wird durchgeführt, indem eine Klemmenspannung der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 sowie Eingangsströme in die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 und Ausgangsströme von der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 detektiert werden. Die zweite SOC-Detektionseinheit 62 führt der HCU 10 das Detektionssignal über das LVBMS 15 zu.In addition, the hybrid electric vehicle exhibits 1 a second SOC detection unit 62 on. This second SOC detection unit 62 detects the SOC of the second power storage device 31 and leads the HCU 10 a detection signal indicative of the detected SOC. The second SOC detection unit 62 is in the vicinity of the second power storage device 31 provided. This detection of the SOC of the second power storage device 31 is performed by a terminal voltage of the second power storage device 31 and input currents to the second power storage device 31 and output currents from the second power storage device 31 be detected. The second SOC detection unit 62 leads the HCU 10 the detection signal via the LVBMS 15 to.

Das Niederspannungskabel 36 ist an einem Punkt zwischen der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 in zwei Äste verzweigt. In einem der zwei Äste des Niederspannungskabels 36 sind der zuvor erwähnte Schalter 41 und eine Schmelzsicherung bereitgestellt. Ein Schalter 42 und eine Schmelzsicherung sind in dem anderen der Äste des Niederspannungskabels 36 bereitgestellt. Wie später beschrieben, werden die Schalter 41 und 42 zur gleichen Zeit geöffnet oder geschlossen. Zum Beispiel befindet sich der Schalter 42 im Ein-Zustand, wenn sich der Schalter 41 im Ein-Zustand befindet. So ist der Schalter 42 in 1 weggelassen.The low voltage cable 36 is at a point between the first power storage device 30 and the second power storage device 31 branched into two branches. In one of the two branches of the low voltage cable 36 are the aforementioned switch 41 and a fuse provided. A switch 42 and one fuse are in the other of the branches of the low voltage cable 36 provided. As described later, the switches 41 and 42 open or closed at the same time. For example, the switch is located 42 in the ON state when the switch 41 in the on state. So that's the switch 42 in 1 omitted.

Die allgemeinen Lasten 37 beinhalten zusätzlich zu dem zuvor erwähnten Scheibenwischer und dem elektrischen Kühlventilator einen Gebläseventilator, einen Kühlerlüfter, eine elektrische Wasserpumpe, eine elektrische Vakuumpumpe, eine Innenraumbeleuchtung und so weiter.The general loads 37 In addition to the aforementioned windshield wiper and the electric cooling fan, include a blower fan, a radiator fan, an electric water pump, an electric vacuum pump, an interior lighting, and so forth.

Die wichtigen Lasten 38 beinhalten zusätzlich zu dem elektronischen Stabilitätskontrollsystem 38A, dem Steuersystem für eine elektronische Lenkung 38B und Fahrzeugscheinwerfern 38C eine Navigation oder ein Fahrzeug-Navigationssystem, ein Audio-System, Messinstrumente, ein Fahrzeug-Klimaanlagen-Bedienfeld, einen Lenkradwinkel-Sensor, eine Stereo-Kamera und so weiter.The important loads 38 include in addition to the electronic stability control system 38A , the electronic steering control system 38B and vehicle headlights 38C a navigation or vehicle navigation system, an audio system, meters, a vehicle air conditioning control panel, a steering wheel angle sensor, a stereo camera and so on.

Wenn sich sämtliche der zuvor erwähnten Schalter 40, 41 und 42 im Ein-Zustand (oder dem geschlossenen Zustand) befinden, ist ein erster Verbindungszustand hergestellt. In diesem ersten Verbindungszustand sind die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 mit den allgemeinen Lasten 37 und den wichtigen Lasten 38 parallel geschaltet.If all of the aforementioned switches 40 . 41 and 42 in the on state (or the closed state), a first connection state is established. In this first connection state, the first power storage device 30 and the second power storage device 31 with the general loads 37 and the important loads 38 connected in parallel.

Wenn sich der Schalter 40 im Ein-Zustand (oder dem geschlossenen Zustand) befindet und sich die Schalter 41 und 42 im Aus-Zustand (oder dem offenen Zustand) befinden, ist ein zweiter Verbindungszustand hergestellt. In diesem zweiten Verbindungszustand ist die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 mit den allgemeinen Lasten 37 verbunden, und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 ist mit den wichtigen Lasten 38 verbunden.When the switch 40 in the ON state (or the closed state) is located and the switches 41 and 42 in the off state (or the open state), a second connection state is established. In this second connection state, the first power storage device 30 with the general loads 37 connected, and the second power storage device 31 is with the important loads 38 connected.

In diesem zweiten Verbindungszustand ist die Parallel-Konfiguration der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 unterbrochen, da sich die Schalter 41 und 42 im Aus-Zustand (oder dem offenen Zustand) befinden. Die Schalter 40, 41 und 42 bilden Verbindungsschalter, wie beansprucht. Die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 bildet eine erste Batterie, wie beansprucht, und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 bildet eine zweite Batterie, wie beansprucht.In this second connection state, the parallel configuration of the first power storage device 30 and the second power storage device 31 interrupted, as the switches 41 and 42 in off state (or open state). The switches 40 . 41 and 42 form connection switches as claimed. The first power storage device 30 forms a first battery as claimed and the second power storage device 31 forms a second battery as claimed.

Das Folgende beschreibt im Detail die Unterschiede der Batterie-Charakteristika zwischen der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 in der Form einer Blei-Säure-Batterie und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 in der Form einer Lithiumionen-Batterie.The following describes in detail the differences in battery characteristics between the first power storage device 30 in the form of a lead-acid battery and the second power storage device 31 in the form of a lithium ion battery.

Die Unterschiede der Batterie-Charakteristika zwischen der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 sind wie folgt.The differences in battery characteristics between the first power storage device 30 and the second power storage device 31 are as follows.

In Bezug auf eine Klemmenspannung (oder eine Batterie-Spannung) bei Vollladung ist die Spannung der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 in der Form der Lithiumionen-Batterie niedriger als die Spannung der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 in der Form der Blei-Säure-Batterie.With respect to a terminal voltage (or a battery voltage) at full charge is the voltage of the second power storage device 31 in the form of the lithium ion battery, lower than the voltage of the first power storage device 30 in the form of the lead-acid battery.

In Bezug auf einen Innenwiderstand für eine Batterie ist der Innenwiderstand der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 in der Form der Lithiumionen-Batterie geringer als jener der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 in der Form der Blei-Säure-Batterie.With respect to an internal resistance for a battery, the internal resistance of the second power storage device 31 in the form of the lithium ion battery lower than that of the first power storage device 30 in the form of the lead-acid battery.

In Bezug auf eine Zeitdauer, die für ein vollständiges Laden benötigt wird, ist die Zeitdauer für die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 in der Form der Lithiumionen-Batterie kürzer (oder die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 ist schneller) als jene für die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 in der Form der Blei-Säure-Batterie.With respect to a period of time required for a full charge, the time duration for the second power storage device is 31 shorter in the form of the lithium ion battery (or the second power storage device 31 is faster) than that for the first power storage device 30 in the form of the lead-acid battery.

Daraus folgt, dass die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 in der Form der Lithiumionen-Batterie vollständig geladen ist, bevor die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 in der Form der Blei-Säure-Batterie vollständig geladen ist, wenn das Laden der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 gleichzeitig gestartet wird, wobei die erste und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 30 und 31 mit dem ISG 20 parallel geschaltet sind.It follows that the second power storage device 31 is fully charged in the form of the lithium ion battery before the first power storage device 30 is fully charged in the form of the lead-acid battery when charging the first power storage device 30 and the second power storage device 31 is started simultaneously, wherein the first and the second power storage device 30 and 31 with the ISG 20 are connected in parallel.

Wenn die Lithiumionen-Batterie aus einem Batteriepack hergestellt ist, das aus vier (4) Zellen besteht, weist sie eine Spannung von 9,2 Volt auf, was einem Versorgungsspannungsbereich von 12 Volt am nächsten kommt oder in diesen Bereich fällt (d. h. einen Bereich von 6 Volt bis 14 Volt), da eine Einheitszelle eine Spannung von 2,3 Volt aufweist (eine untere Grenzspannung beträgt 1,5 Volt und eine obere Grenzspannung beträgt 3,3 Volt). Wenn die Lithiumionen-Batterie aus dem Batteriepack hergestellt ist, der aus vier Zellen besteht, beläuft sich darüber hinaus die obere Grenzspannung auf 13,5 Volt und die untere Grenzspannung auf 9,2 Volt. Wie beschrieben, unterscheiden sich die erste und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 30 und 31 hinsichtlich Charakteristika, wie beispielsweise hinsichtlich der Spannung bei Vollladung. When the lithium ion battery is made up of a battery pack consisting of four (4) cells, it has a voltage of 9.2 volts, which comes closest to or falls within a 12 volt supply voltage range (ie, a range of 6 volts to 14 volts) because a unit cell has a voltage of 2.3 volts (a lower limit voltage is 1.5 volts and an upper limit voltage is 3.3 volts). In addition, when the lithium ion battery is made of the battery pack consisting of four cells, the upper limit voltage is 13.5 volts and the lower limit voltage is 9.2 volts. As described, the first and second power storage devices differ 30 and 31 in terms of characteristics, such as voltage at full charge.

Während eines Betriebs im EV-Modus müssen die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 den allgemeinen Lasten 37 und den wichtigen Lasten 38 einen Strom zuführen, da der Verbrennungsmotor 2 abgeschaltet ist und der ISG 20 keinen Strom erzeugen kann. During operation in EV mode, the first power storage device must 30 and the second power storage device 31 the general loads 37 and the important loads 38 to supply a current, as the internal combustion engine 2 is turned off and the ISG 20 can not generate electricity.

Dadurch ist es notwendig, dass die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 in einem guten SOC gehalten werden, um einen Betrieb im EV-Modus auszuführen.This makes it necessary for the first power storage device 30 and the second power storage device 31 be kept in a good SOC to operate in EV mode.

Wie zuvor beschrieben, unterscheiden sich die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 hinsichtlich ihrer Charakteristika, so dass der erforderliche SOC für ein Zulassen eines Betriebs im EV-Modus für die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 auf unterschiedliche Werte eingestellt werden.As described above, the first power storage device is different 30 and the second power storage device 31 in terms of their characteristics, so that the required SOC for allowing operation in the EV mode for the first power storage device 30 and the second power storage device 31 be set to different values.

Bei dem vorliegenden Beispiel beinhaltet die HCU 10 einen Verbindungsschalter-Steuerabschnitt 10A. Dieser Verbindungsschalter-Steuerabschnitt 10A steuert die Ein-/Aus-Zustände der Schalter 40, 41 und 42.In the present example, the HCU includes 10 a connection switch control section 10A , This connection switch control section 10A controls the on / off states of the switches 40 . 41 and 42 ,

Darüber hinaus stellt der Verbindungsschalter-Steuerabschnitt 10A die Ein-/Aus-Zustände der Schalter 40, 41 und 42 während Betriebszeiten im EV-Modus, wenn der Motorgenerator 4 als ein Elektromotor fungiert, derart ein, dass der zweite Verbindungszustand hergestellt ist. In dem zweiten Verbindungszustand ist die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 mit den allgemeinen Lasten 37 verbunden, und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 ist mit den wichtigen Lasten 38 verbunden.In addition, the connection switch control section 10A the on / off states of the switches 40 . 41 and 42 during operating hours in EV mode when the motor generator 4 acting as an electric motor, such that the second connection state is established. In the second connection state, the first power storage device is 30 with the general loads 37 connected, and the second power storage device 31 is with the important loads 38 connected.

Die tatsächlichen Schaltaktionen dieser Schalter 40, 41 und 42 werden durch das LVBMS 15 in Reaktion auf eine Schaltanforderung ausgeführt, die von dem Verbindungsschalter-Steuerabschnitt 10A der HCU 10 an das LVBMS 15 gesendet wurde. Bei dem vorliegenden Beispiel ist der Verbindungsschalter-Steuerabschnitt 10A in der HCU 10 bereitgestellt, er kann jedoch in dem ECM 30 bereitgestellt sein.The actual switching actions of these switches 40 . 41 and 42 be through the LVBMS 15 in response to a switching request made by the connection switch control section 10A the HCU 10 to the LVBMS 15 was sent. In the present example, the connection switch control section is 10A in the HCU 10 provided, however, he may be in the ECM 30 be provided.

Bezugnehmend auf das Ablaufdiagramm in 3 werden Schaltaktionen beschrieben, die in dem Hybrid-Elektrofahrzeug ausgeführt werden. Es wird nunmehr angenommen, dass sich der Schalter 40 ständig im Ein-Zustand befindet, um den Verbindungszustand zu wählen, und dass sich die Schalter 41 und 42 im Aus-Zustand befinden, um die elektrische Verbindung zwischen den zwei Batterien zu unterbrechen, d. h. zwischen der ersten Stromspeicher-Vorrichtung in der Form der Blei-Säure-Batterie 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung in der Form der Lithiumionen-Batterie 31, oder dass sie sich in dem Ein-Zustand befinden, um die elektrische Verbindung zwischen den zwei Batterien 30 und 31 zu ermöglichen.Referring to the flowchart in FIG 3 For example, switching actions performed in the hybrid electric vehicle will be described. It is now assumed that the switch 40 constantly in the ON state, to select the connection state, and that the switches 41 and 42 in the off state to interrupt the electrical connection between the two batteries, ie between the first power storage device in the form of the lead-acid battery 30 and the second power storage device in the form of the lithium ion battery 31 or that they are in the on state to the electrical connection between the two batteries 30 and 31 to enable.

Bezugnehmend auf 4 wird bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 2 im EV-Modus bei Schritt S1 abgeschaltet ist oder nicht. Diese Bestimmung kann von der HCU 10 durchgeführt werden.Referring to 4 determines if the internal combustion engine 2 is turned off in EV mode at step S1 or not. This determination may be made by the HCU 10 be performed.

Wenn bei Schritt S1 nicht bestimmt wird, dass der Verbrennungsmotor 2 abgeschaltet ist, dann kehrt der Algorithmus zu Schritt S1 zurück.If it is not determined at step S1 that the internal combustion engine 2 is turned off, then the algorithm returns to step S1.

Wenn der Verbrennungsmotor 2 bei Schritt S1 abgeschaltet ist, dann wird bei Schritt S2 bestimmt, ob VPb > VLi ist oder nicht, wobei VPb eine Klemmenspannung der Blei-Säure-Batterie 30 ist und VLi eine Klemmenspannung der Lithiumionen-Batterie 31 ist. Diese Bestimmung kann von der HCU 10 in Reaktion auf Signale von der ersten und der zweiten den SOC-Detektionseinheit 61 und 62 durchgeführt werden (siehe 2).When the internal combustion engine 2 is turned off at step S1, then it is determined at step S2 whether V Pb > V Li or not, where V Pb is a terminal voltage of the lead-acid battery 30 and V Li is a terminal voltage of the lithium-ion battery 31 is. This determination may be made by the HCU 10 in response to signals from the first and the second SOC detection unit 61 and 62 be carried out (see 2 ).

Wenn bei Schritt S2 VPb > VLi ist, dann wird die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 unterbrochen, indem die Verbindungsschalter 41 und 42 bei Schritt S3 in den Aus-Zustand versetzt werden. Danach kehrt der Algorithmus zu Schritt S1 zurück. Die Verbindungsschalter 41 und 42 können durch die HCU 10 gesteuert werden.If V Pb > V Li at step S2, then the electrical connection between the lead-acid battery becomes 30 and the lithium ion battery 31 interrupted by the connection switch 41 and 42 be put in the off state at step S3. Thereafter, the algorithm returns to step S1. The connection switch 41 and 42 can through the HCU 10 to be controlled.

Wenn das Fahrzeug 1 im EV-Modus betrieben wird, wird die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 bei Schritt S3 unterbrochen, so dass die Blei-Säure-Batterie 30 einen Strom an die allgemeine(n) Last(en) 37 abführt und die Lithiumionen-Batterie 31 einen Strom an die wichtige(n) Last(en) 38 abführt. Dies verhindert, dass ein Strom von der Blei-Säure-Batterie 30 in die Lithiumionen-Batterie 31 fließt. Demzufolge wird die Reichweite des EV-Modus weiter vergrößert, da verhindert wird, dass ein Antreiben im EV-Modus aufgrund eines Abfalls des SOC der Blei-Säure-Batterie 30 unterbunden wird.If the vehicle 1 operated in EV mode, the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 interrupted at step S3, leaving the lead-acid battery 30 a current to the general load (s) 37 dissipates and the lithium ion battery 31 a current to the important load (s) 38 dissipates. This prevents a current from leaking Acid battery 30 into the lithium ion battery 31 flows. As a result, the EV mode range is further increased because EV mode driving is prevented due to a decrease in the SOC of the lead-acid battery 30 is prevented.

Wenn bezugnehmend auf Schritt S4 in 3 bei Schritt S2 VPb nicht größer als VLi ist, dann wird bestimmt, ob VPb ≥ THVPb und VLi ≥ THVLi ist oder nicht, wobei THVPb und THLi Schwellenspannungen sind, die indikativ für untere Grenzwerte eines Betriebs im EV-Modus sind. Diese Bestimmung kann von der HCU 10 durchgeführt werden.Referring to step S4 in FIG 3 At step S2, V Pb is not greater than V Li , then it is determined whether or not V Pb ≥ TH VPb and V Li ≥ TH VLi , where TH VPb and TH Li are threshold voltages indicative of lower limits of operation in the EV Mode are. This determination may be made by the HCU 10 be performed.

Wenn bei Schritt S4 VPb ≥ THVPb und VLi ≥ THVLi sind, dann wird bei Schritt S5 bestimmt, ob das Ereignis eines automatischen Motor-Neustarts des Verbrennungsmotors 2 in Reaktion darauf, dass detektiert wird, dass das Fahrzeug-Klimaanlagen-System arbeitet, oder dass detektiert wird, dass das Fahrpedal oder das Gaspedal getreten wird, erwartet wird oder nicht. Diese Bestimmung kann von der HCU 10 durchgeführt werden.If V Pb ≥ TH VPb and V Li ≥ TH VLi at step S4, then it is determined at step S5 whether the event of automatic engine restart of the engine 2 in response to detecting that the vehicle air conditioning system is operating, or detecting that the accelerator pedal or accelerator pedal is stepped on, is expected or not. This determination may be made by the HCU 10 be performed.

Wenn der automatische Motor-Neustart des Verbrennungsmotors 2 bei Schritt S5 erwartet wird, dann wird der Verbrennungsmotor 2 bei Schritt S6 neu gestartet. Der Verbrennungsmotor-Neustart kann von der HCU 10 durchgeführt werden.When the automatic engine restart of the internal combustion engine 2 is expected at step S5, then the internal combustion engine 2 Restarted at step S6. The engine restart can be done by the HCU 10 be performed.

Wenn der automatische Motor-Neustart des Verbrennungsmotors 2 bei Schritt S5 nicht erwartet wird, dann kehrt der Algorithmus zu Schritt S1 zurück.When the automatic engine restart of the internal combustion engine 2 is not expected at step S5, then the algorithm returns to step S1.

Auf Schritt S6 folgend wird die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 ermöglicht, indem die Verbindungsschalter 41 und 42 bei Schritt S7 in den Ein-Zustand versetzt werden. Die HCU 10 kann durchführen, dass die Verbindungsschalter 41 und 42 in den Ein-Zustand versetzt werden.Following step S6, the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 enabled by the connection switch 41 and 42 be put in the on state at step S7. The HCU 10 can perform that connection switch 41 and 42 be put in the on state.

Wenn bei Schritt S4 nicht bestimmt wird, dass VPb ≥ THVPb und VLi ≥ THVLi, dann wird der Verbrennungsmotor 2 bei Schritt S8 neu gestartet. Der Verbrennungsmotor-Neustart kann von der HCU 10 durchgeführt werden.If it is not determined at step S4 that V Pb ≥ TH VPb and V Li ≥ TH VLi , then the internal combustion engine becomes 2 Restarted at step S8. The engine restart can be done by the HCU 10 be performed.

Auf Schritt S8 folgend wird die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 ermöglicht, indem die Verbindungsschalter 41 und 42 bei Schritt S9 in den Ein-Zustand versetzt werden, und der Algorithmus kehrt zu Schritt S1 zurück. Die HCU 10 kann durchführen, dass die Verbindungsschalter 41 und 42 in den Ein-Zustand versetzt werden.Following step S8, the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 enabled by the connection switch 41 and 42 at step S9, and the algorithm returns to step S1. The HCU 10 can perform that connection switch 41 and 42 be put in the on state.

Wie beschrieben, wird in einem Zustand, in dem die Blei-Säure-Batterie 30 und die Lithiumionen-Batterie 31 geladen werden können, wenn der Verbrennungsmotor 2 neu gestartet wird, die elektrische Verbindung zwischen den zwei Batterien 30 und 31 bei Schritt S7 oder Schritt S9 ermöglicht, um die zwei Batterien 30 und 31 mit dem ISG 20 parallel zu schalten. Dies ermöglicht ein Laden sowohl der Blei-Säure-Batterie 30 als auch der Lithiumionen-Batterie 31.As described, will be in a state in which the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 can be charged when the internal combustion engine 2 Restarts the electrical connection between the two batteries 30 and 31 at step S7 or step S9 allows for the two batteries 30 and 31 with the ISG 20 to switch in parallel. This allows charging of both the lead-acid battery 30 as well as the lithium ion battery 31 ,

Bezugnehmend auf 4 ist der Verbrennungsmotor 2 während einer Zeitspanne vor einem Zeitpunkt t1 in Betrieb, und die Verbindungsschalter 41 und 42 befinden sich im Ein-Zustand, um die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 zu ermöglichen. Dann führt der ISG 20 unter Verwendung des Verbrennungsmotors 2 als einer Energiequelle die Erzeugung eines Stroms durch, um sowohl die Blei-Säure-Batterie 30 als auch die Lithiumionen-Batterie 31 zu laden.Referring to 4 is the internal combustion engine 2 during a period of time before a time t1 in operation, and the connection switch 41 and 42 are in the ON state to the electrical connection between the lead acid battery 30 and the lithium ion battery 31 to enable. Then the ISG leads 20 using the internal combustion engine 2 As an energy source, the generation of a current through to both the lead-acid battery 30 as well as the lithium ion battery 31 to load.

Zum Zeitpunkt t1 werden die Verbindungsschalter 41 und 42 in den Aus-Zustand versetzt, um die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 gemäß der Tatsache zu unterbrechen, dass die Klemmenspannung VLi der Lithiumionen-Batterie 31 während der Zeitspanne vor dem Zeitpunkt t1 eine Spannung VLi(Vollladung) bei Vollladung erreicht hat. Dies unterbricht eine elektrische Verbindung zwischen der Lithiumionen-Batterie 31 und dem ISG 20, was das Laden der Lithiumionen-Batterie 31 stoppt und das Fortsetzen des Ladens der Blei-Säure-Batterie 30 ermöglicht.At time t1, the connection switches become 41 and 42 put in the off state to the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 in accordance with the fact that the terminal voltage V Li of the lithium-ion battery 31 during the period before the time t1 has reached a voltage V Li (full charge) at full charge. This interrupts an electrical connection between the lithium-ion battery 31 and the ISG 20 What about charging the lithium ion battery 31 stops and continues charging the lead-acid battery 30 allows.

Anschließend wird der Verbrennungsmotor 2 zu einem Zeitpunkt t2 gemäß der Tatsache abgeschaltet, dass die Klemmenspannung VPb während einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2 eine Spannung VPb(Vollladung) bei Vollladung erreicht hat. Dies stoppt das Laden der Blei-Säure-Batterie 30. Zum Zeitpunkt t2 wird der EV-Modus ausgeführt.Subsequently, the internal combustion engine 2 turned off at a time t2 in accordance with the fact that the terminal voltage V has reached Pb during a period from the time t1 to the time t2, a voltage V Pb (full charge) at full charge. This stops charging the lead-acid battery 30 , At time t2, the EV mode is executed.

Anschließend setzt sich nach dem Zeitpunkt t2 das graduelle Abfallen der Klemmenspannung VPb der Blei-Säure-Batterie 30 und der Klemmenspannung VLi der Lithiumionen-Batterie 31 fort. Zu einem Zeitpunkt t3 fällt die Klemmenspannung VPb der Blei-Säure-Batterie 30 auf die Spannung VLi(Vollladung) bei Vollladung der Lithiumionen-Batterie 31 ab. Zu einem Zeitpunkt t4 fällt die Klemmenspannung VLi der Lithiumionen-Batterie 31 auf den unteren Grenzwert der Schwellenspannung THVLi der Lithiumionen-Batterie 31 ab.Subsequently, after the time t2, the gradual drop of the terminal voltage V Pb of the lead-acid battery is established 30 and the terminal voltage V Li of the lithium ion battery 31 continued. At a time t3, the terminal voltage V Pb of the lead-acid battery drops 30 to the voltage V Li (full charge) at full charge of the lithium ion battery 31 from. At a time t4, the terminal voltage V Li of the lithium-ion battery drops 31 to the lower limit of the threshold voltage TH VLi of the lithium-ion battery 31 from.

Um die Blei-Säure-Batterie 30 zu laden, um eine Lade-Anforderung für ein Laden der Blei-Säure-Batterie 30 zu erfüllen, während verhindert wird, dass die Lithiumionen-Batterie 31 überladen wird, wird die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 während einer Zeitspanne vom Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t3 unterbrochen gehalten, indem der Schalter 41 in dem Aus-Zustand belassen wird, auch wenn der Verbrennungsmotor 2 neu gestartet wird, um die Erzeugung eines Stroms zu starten. Während dieser Zeitspanne wird das Laden nur der Blei-Säure-Batterie 30 von dem ISG 20 ausgeführt, da die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 dadurch unterbrochen ist, dass der Schalter 41 in den Aus-Zustand versetzt ist.To the lead-acid battery 30 to charge a charging request for charging the lead-acid battery 30 to comply while preventing the lithium ion battery 31 is overcharged, the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 while a period of time from time t2 to time t3 kept interrupted by the switch 41 is left in the off state, even if the internal combustion engine 2 is restarted to start generating a stream. During this period, charging will only be the lead-acid battery 30 from the ISG 20 executed because the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 This is interrupted by the fact that the switch 41 is put in the off state.

Während einer Zeitspanne vom Zeitpunkt t3 zum Zeitpunkt t4 wird die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 ermöglicht, indem der Schalter 41 in den Ein-Zustand versetzt wird, nachdem der Verbrennungsmotor 2 neu gestartet wurde, um eine Strom-Anforderung zu erfüllen, wie beispielsweise wenn detektiert wird, dass das Fahrzeug-Klimaanlagen-System arbeitet, oder wenn detektiert wird, dass das Gaspedal getreten wird. Während dieser Zeitspanne wird das Laden sowohl der Blei-Säure-Batterie 40 als auch der Lithiumionen-Batterie von dem ISG 20 ausgeführt, da die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 ermöglicht wird, indem der Schalter 41 in den Ein-Zustand versetzt wird.During a period of time from time t3 to time t4, the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 enabled by the switch 41 is put into the on state after the internal combustion engine 2 has been restarted to meet a power requirement, such as when it detects that the vehicle air conditioning system is operating, or when it detects that the accelerator pedal has been stepped on. During this period, charging will be both of the lead-acid battery 40 as well as the lithium ion battery of the ISG 20 executed because the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 is enabled by the switch 41 is put into the on state.

Um eine Überentladung von zumindest einer von der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 zu unterbinden, wird zum Zeitpunkt t4 und unmittelbar danach der Verbrennungsmotor 2 neu gestartet, und dann wird die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 ermöglicht, indem der Schalter 41 in den Ein-Zustand versetzt wird, um zumindest jene von der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 zu laden, deren Klemmenspannung VPb oder VLi auf den unteren Grenzwert ihrer Schwellenspannung THVPb und THVLi abfällt. Während dieser Zeitspanne wird das Laden sowohl der Blei-Säure-Batterie 30 als auch der Lithiumionen-Batterie 31 von dem ISG 20 ausgeführt, da die elektrische Verbindung zwischen der Blei-Säure-Batterie 30 und der Lithiumionen-Batterie 31 ermöglich wird, indem der Schalter 41 in den Ein-Zustand versetzt wird.To over-discharge at least one of the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 to stop, at the time t4 and immediately after the internal combustion engine 2 restarted, and then the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 enabled by the switch 41 is placed in the on state to at least those of the lead acid battery 30 and the lithium ion battery 31 whose terminal voltage V Pb or V Li falls to the lower limit of its threshold voltage TH VPb and TH VLi . During this period, charging will be both of the lead-acid battery 30 as well as the lithium ion battery 31 from the ISG 20 executed because the electrical connection between the lead-acid battery 30 and the lithium ion battery 31 is made possible by the switch 41 is put into the on state.

Wie beschrieben, beinhaltet das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31, die sich in ihren Charakteristika voneinander unterscheiden.As described, the hybrid electric vehicle includes 1 the first power storage device 30 and the second power storage device 31 that differ in their characteristics.

Darüber hinaus beinhaltet das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 die Schalter 40, 41 und 42, die selektiv in einem ersten Schema für die Herstellung des ersten Verbindungszustands oder in einem zweiten Schema für die Herstellung des zweiten Verbindungszustands festgelegt sind. In dem ersten Verbindungszustand sind die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 mit den allgemeinen Lasten 37 und den wichtigen Lasten 38 parallel geschaltet. In dem zweiten Verbindungszustand ist diese Parallelschaltung unterbrochen, so dass die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 mit den allgemeinen Lasten 37 verbunden ist und als eine ausschließliche Stromversorgung für die allgemeinen Lasten 37 fungiert und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 mit den wichtigen Lasten 38 verbunden ist und als eine ausschließliche Stromversorgung für die wichtigen Lasten 38 fungiert.In addition, the hybrid electric vehicle includes 1 the switches 40 . 41 and 42 which are selectively set in a first scheme for establishing the first connection state or in a second scheme for establishing the second connection state. In the first connection state, the first power storage device 30 and the second power storage device 31 with the general loads 37 and the important loads 38 connected in parallel. In the second connection state, this parallel connection is interrupted, so that the first power storage device 30 with the general loads 37 connected and as an exclusive power supply for the general loads 37 acts and the second power storage device 31 with the important loads 38 connected and as an exclusive power supply for the important loads 38 acts.

Darüber hinaus beinhaltet das Hybrid-Elektrofahrzeug 1 den Verbindungsschalter-Steuerabschnitt 10A, der die Ein-/Aus-Zustände der Schalter 40, 41 und 42 steuert.In addition, the hybrid electric vehicle includes 1 the connection switch control section 10A which switches the on / off states of the switches 40 . 41 and 42 controls.

Darüber hinaus stellt der Verbindungsschalter-Steuerabschnitt 10A die Ein-/Aus-Zustände der Schalter 40, 41 und 42 während Betriebszeiten im EV-Modus ein, wenn der Motorgenerator 4 als ein Elektromotor fungiert, so dass der zweite Verbindungszustand hergestellt wird. In dem zweiten Verbindungszustand ist die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 mit den allgemeinen Lasten 37 verbunden und fungiert als eine ausschließlich Stromversorgung für die allgemeinen Lasten 37, und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 ist mit den wichtigen Lasten 38 verbunden und fungiert als eine ausschließliche Stromversorgung für die wichtigen Lasten 38.In addition, the connection switch control section 10A the on / off states of the switches 40 . 41 and 42 during operating hours in EV mode when the motor generator 4 acts as an electric motor, so that the second connection state is established. In the second connection state, the first power storage device is 30 with the general loads 37 connected and acts as an exclusively power supply for the general loads 37 , and the second power storage device 31 is with the important loads 38 connected and acts as an exclusive power supply for the important loads 38 ,

Gemäß dieser Konfiguration werden die Schalter 40, 41 und 42 während Betriebszeiten im EV-Modus in dem zweiten Schema eingestellt, um den zweiten Verbindungszustand herzustellen. In dem zweiten Verbindungszustand können die erste Stromspeicher-Vorrichtung 30 und die zweite Stromspeicher-Vorrichtung 31 einen elektrischen Strom für die elektrischen Lasten (d. h. die allgemeinen Lasten 37 und die wichtigen Lasten 38) bereitstellen, wobei die elektrische Verbindung zwischen der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 unterbrochen ist.According to this configuration, the switches 40 . 41 and 42 during operating times in the EV mode in the second scheme set to establish the second connection state. In the second connection state, the first power storage device 30 and the second power storage device 31 an electric current for the electrical loads (ie the general loads 37 and the important loads 38 ), wherein the electrical connection between the first power storage device 30 and the second power storage device 31 is interrupted.

Es wird verhindert, dass ein elektrischer Strom von der ersten Stromspeicher-Vorrichtung 30 zu der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 31 fließt, da die elektrische Verbindung zwischen diesen unterbrochen ist. Dies verhindert, dass irgendeine von den Klemmenspannungen der ersten und der zweiten Stromspeicher-Vorrichtung 30 und 31 auf den unteren Grenzwert des Spannungspegels abfällt und dabei scheitert, die Bedingungen für das Realisieren eines Betriebs im EV-Modus zu erfüllen. Dies erweitert die Reichweite des EV-Modus und verbessert den Verbrauch.It prevents an electric current from the first power storage device 30 to the second power storage device 31 flows because the electrical connection between them is interrupted. This prevents any of the terminal voltages of the first and second power storage devices 30 and 31 falls to the lower limit of the voltage level and fails to meet the conditions for realizing an operation in the EV mode. This extends the range of the EV mode and improves the consumption.

Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Sämtliche derartigen Modifikationen und Äquivalente derselben sollen durch die folgenden Ansprüche abgedeckt sein, die im Umfang der Ansprüche beschrieben sind.Although the embodiment of the present invention has been described, it will be apparent to those skilled in the art that modifications can be carried out without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents thereof are intended to be covered by the following claims, which are described in the scope of the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Hybrid-ElektrofahrzeugHybrid electric vehicle
22
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
44
Motorgeneratormotor generator
10A10A
Verbindungsschalter-SteuerabschnittConnection switch control section
3030
erste Stromspeicher-Vorrichtung (erste Batterie)first power storage device (first battery)
3131
zweite Stromspeicher-Vorrichtung (zweite Batterie)second power storage device (second battery)
3737
allgemeine Last (elektrische Last, ein Anteil der elektrischen Last)general load (electrical load, a proportion of electrical load)
3838
wichtige Last (elektrische Last, der andere Anteil der elektrischen Last)important load (electrical load, the other part of the electrical load)
40, 41, 4240, 41, 42
Schalter (Verbindungsschalter)Switch (connection switch)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2014-033571 A [0003, 0006] JP 2014-033571 A [0003, 0006]

Claims (1)

Hybrid-Elektrofahrzeug, das als Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor und einen Motorgenerator beinhaltet und in einem Elektrofahrzeug(EV)-Modus durch den Motorgenerator mit Leistung versorgt wird, wobei das Hybrid-Elektrofahrzeug aufweist: eine erste Batterie; eine zweite Batterie, wobei sich die erste und die zweite Batterie hinsichtlich ihrer Charakteristika voneinander unterscheiden; eine erste Art von zumindest einer elektrischen Last; eine zweite Art von zumindest einer elektrischen Last; zumindest einen Verbindungsschalter, wobei der Verbindungsschalter selektiv in einen ersten Zustand versetzt wird, um einen ersten Verbindungszustand herzustellen, in dem die erste und die zweite Batterie mit der ersten und der zweiten Art von elektrischen Lasten parallel geschaltet sind, oder in einen zweiten Zustand versetzt wird, um einen zweiten Verbindungszustand herzustellen, in dem die Parallelschaltung unterbrochen ist, so dass die erste Batterie mit der ersten Art von elektrischer Last verbunden ist und die zweite Batterie mit der zweiten Art von elektrischer Last verbunden ist; und einen Verbindungsschalter-Steuerabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er den Zustand des Verbindungsschalters steuert, wobei der Verbindungsschalter-Steuerabschnitt den Zustand des Verbindungsschalters während Betriebszeiten im EV-Modus derart einstellt, dass der zweite Verbindungszustand hergestellt ist.A hybrid electric vehicle including as a power source an internal combustion engine and a motor generator and being powered in an electric vehicle (EV) mode by the motor generator, the hybrid electric vehicle comprising: a first battery; a second battery, wherein the first and the second battery differ in their characteristics from each other; a first type of at least one electrical load; a second type of at least one electrical load; at least one connection switch, wherein the connection switch is selectively set in a first state to establish a first connection state, in which the first and the second battery are connected in parallel with the first and the second type of electrical loads, or is placed in a second state to establish a second connection state in which the parallel connection is interrupted, such that the first battery is connected to the first type of electrical load and the second battery is connected to the second type of electrical load; and a connection switch control section configured to control the state of the connection switch, wherein the connection switch control section sets the state of the connection switch during operation times in the EV mode so that the second connection state is established.
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