DE10015845A1 - Elektromotorantriebssteuervorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents
Elektromotorantriebssteuervorrichtung für ein FahrzeugInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektromotorantriebssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das einen Fahrzeugmotor und einen Elektromotor als Fahrzeugantriebssystem aufweist, wobei der Elektromotor sowohl Antriebs- wie Energieerzeugungsfunktionen besitzt, aufweisend: eine Fahrzeugmotorsteuereinrichtung zum Steuern eines Fahrzustands bzw. Laufzustands des Fahrzeugmotors; eine Elektromotorsteuereinrichtung zum Steuern von sowohl einem Antriebszustand wie einem Energieerzeugungszustand des Elektromotors unabhängig von einer Steuerung des Fahrzeugmotors, die durch die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung bereitgestellt ist; eine Fahrzeugmotordrehzahlermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Drehzahl des Fahrzeugmotors und eine Fahrzeugmotorlastermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Belastung des Motors, wobei die Elektromotorsteuereinrichtung eine Tabelle umfaßt, die durch jeweilige Ermittlungssignale von der Fahrzeugmotordrehzahlermittlungseinrichtung und der Fahrzeugmotorlastermittlungseinrichtung festgelegt ist, und wobei die Elektromotorsteuereinrichtung dazu dient, eine alternative Steuerung zwischen dem Antrieb der Energieerzeugung des Elektromotors ansprechend auf einen Drehmomentinstruktionswert bereitzustellen, der aus der Tabelle abgerufen wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektromotorantriebs
steuervorrichtung für ein Fahrzeug, und insbesondere eine
Elektromotorantriebssteuervorrichtung für ein Fahrzeug unter
Bereitstellung eines vereinfachten Systems zur zusätzlichen
Erleichterung der Kombination einer Fahrzeugmotorsteuerung mit
einer Elektromotorsteuerung.
Es sind Fahrzeuge bekannt, die allgemein als Hybridfahrzeug
bezeichnet werden und einen Verbrennungsmotor sowie einen
Elektromotor aufweisen, die als Antriebssystem vorgesehen
sind. Das Hybridfahrzeug umfaßt außerdem eine Fahrzeugmotor
steuereinrichtung zum Steuern des Laufzustands des Fahrzeugmo
tors und eine Elektromotorsteuereinrichtung zum Steuern des
Betriebszustands des Elektromotors. Die Fahrzeugmotorsteuer
einrichtung und die Elektromotorsteuereinrichtung ermitteln
jeweilige Betriebszustände des Fahrzeugmotors und des Elektro
motors, wenn das Fahrzeug fährt, woraufhin Daten bezüglich
dieser ermittelten Fahrzustände zwischen der Fahrzeugmotor
steuereinrichtung und Elektromotorsteuereinrichtung ausge
tauscht werden. Infolge hiervon werden die jeweiligen Be
triebszustände des Fahrzeugmotors und des Elektromotors im Zu
sammenhang miteinander gesteuert. Ein derartiges Steuersystem
erzielt eine hohe Nutzleistung bzw. ein hohes Niveau an erfor
derlicher Leistung (wie etwa eine hohe Kraftstoffausbeute, ei
nen geringen Anteil an schädlichen Bestandteilen in Abgasen
und ein hohes Leistungsvermögen).
Ein derartiges Beispiel einer Fahrzeugsteuervorrichtung ist in
der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-238403 offenbart.
Das in dieser Druckschrift offenbarte Hybridfahrzeug be
sitzt einen Fahrzeugmotor, der durch einen Verbrennungsmotor
gebildet ist, und es umfaßt außerdem einen auf dem Fahrzeugmo
tor vorgesehenen Generator. Wenn das Fahrzeug anhält, treibt
die Antriebsenergie des Fahrzeugs den Generator an und erzeugt
dadurch Energie bzw. Strom. Wenn das Fahrzeug normal fährt,
treibt überschüssiges Drehmoment des Fahrzeugmotors den Gene
rator an, wodurch Energie bzw. Strom erzeugt wird. Diese er
zeugte Energie bzw. Kraft wird gespeichert, um den Generator
als Elektromotor anzutreiben, wenn das Fahrzeug beschleunigt
wird, wodurch der Fahrzeugmotor unterstützt wird. Das vorste
hend genannte Hybridfahrzeug ist gekennzeichnet durch eine
Steuereinrichtung zum Steuern des Antriebsdrehmoments, welches
den Generator antreibt, wenn das Fahrzeug in normaler Weise
fährt. Ein derartiges Merkmal überwindet den Nachteil eines
Defizits an Drehmoment, das aus der Energieerzeugung herrührt,
die mit der normalen Fahrt des Fahrzeugs verbunden ist.
Bei der sogenannten Hybridfahrzeugsteuervorrichtung, wie sie
bislang eingesetzt wurde, ermitteln die Fahrzeugmotorsteuer
einrichtung und die Elektromotorsteuereinrichtung jeweilige
Betriebszustände des Fahrzeugmotors und des Elektromotors,
wenn das Fahrzeug fährt, und daraufhin werden Daten bezüglich
der Betriebszustände zwischen der Fahrzeugmotorsteuereinrich
tung und der Elektromotorsteuereinrichtung ausgetauscht. In
folge hiervon werden die jeweiligen Betriebszustände des Fahr
zeugmotors und des Elektromotors gegenseitig zusammenwirkend
gesteuert.
Zu diesem Zeitpunkt berechnet die Elektromotorsteuereinrich
tung das benötigte Drehmoment in Übereinstimmung mit einem er
mittelten Drosselklappenöffnungsgrad und dergleichen und erzeugt
daraufhin einen Drehmoment-Instruktionswert für den
Elektromotor, nachdem eine Entscheidung getroffen ist, in wel
cher Weise der Fahrzeugmotor seine Arbeit mit dem Elektromotor
teilt.
Eine derartige Fahrzeugsteuervorrichtung hat jedoch den Nach
teil, daß es sich um ein kompliziertes Steuersystem handelt,
weil die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung und die Elektromotor
steuereinrichtung die jeweilige Steuerung in Verbindung mit
einander ausführen.
Ein derartiges kompliziertes Steuersystem in der Steuervor
richtung bringt weitere Nachteile mit sich, wie eine verrin
gerte Zuverlässigkeit und erhöhte Kosten.
Um die vorstehend genannten Nachteile zu überwinden, schafft
die vorliegende Erfindung eine Elektromotorantriebssteuervor
richtung für ein Fahrzeug, welches einen Fahrzeugmotor und ei
nen Elektromotor als Fahrzeugantriebssystem aufweist, wobei
der Elektromotor sowohl Antriebs- wie Energieerzeugungsfunk
tionen besitzt, aufweisend: Eine Fahrzeugmotorsteuereinrich
tung zum Steuern eines Fahrzustands bzw. Laufzustands des
Fahrzeugmotors; eine Elektromotorsteuereinrichtung zum Steuern
von sowohl einem Antriebszustand wie einem Energieerzeugungs
zustand des Elektromotors unabhängig von einer Steuerung des
Fahrzeugmotors, die durch die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung
bereitgestellt ist; eine Fahrzeugmotordrehzahlermittlungsein
richtung zum Ermittlen der Drehzahl des Fahrzeugmotors und ei
ne Fahrzeugmotorlastermittlungseinrichtung zum Ermitteln der
Belastung des Motors, wobei die Elektromotorsteuereinrichtung
eine Tabelle umfaßt, die durch jeweilige Ermittlungssignale
von der Fahrzeugmotordrehzahlermittelungseinrichtung und der
Fahrzeugmotorlastermittlungseinrichtung festgelegt ist, und
wobei die Elektromotorsteuereinrichtung dazu dient, eine al
ternative Steuerung zwischen dem Antrieb der Energieerzeugung
des Elektromotors ansprechend auf einen Drehmomentinstrukti
onswert bereitzustellen, der aus der Tabelle abgerufen wird.
In Übereinstimmung mit der Erfindung sowie vorstehend erläu
tert, umfaßt die Elektromotorsteuervorrichtung die Tabelle,
die durch jeweilige Ermittlungssignale von dem Fahrzeugmo
tordrehzahldetektor und dem Fahrzeugmotorlastdetektor festge
legt sind. Außerdem erbringt die Elektromotorsteuervorrichtung
eine alternative Steuerung zwischen dem Beitrag zum Antrieb
und der Energieerzeugung des Elektromotors, ansprechend auf
den Drehmomentinstruktionswert, der aus der Tabelle herunter
geladen wird. Eine derartige Konstruktion erbringt ein verein
fachtes System mit verringerten Kosten und erleichtert außer
dem die Kombination der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung mit der
Elektromotorsteuereinrichtung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel
haft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm bezüglich der Elektromotorantriebs
steuerung zur Verwendung in einer Elektromotorantriebs
steuervorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht eines Fahrzeugmo
tors,
Fig. 3 eine Tabelle, die festgelegt ist durch jeweilige Er
mittlungssignale von dem Fahrzeugmotordrehzahldetektor
und dem Fahrzeugmotorlastdetektor,
Fig. 4 ein Steuerflußdiagramm bezüglich einer Stoppsteuerbe
triebsart zur Verwendung in einer Steuervorrichtung,
Fig. 5 ein Steuerflußdiagramm in einer Fahrsteuerbetriebsart
zur Verwendung in der Steuervorrichtung,
Fig. 6 ein Diagramm eines Steuerbetriebsartübergangs,
Fig. 7 ein Blockdiagramm eines Steuersystems für ein Fahrzeu
gantriebssystem,
Fig. 8 ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus der Fahr
zeugmotorsteuereinrichtung,
Fig. 9 ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus einer Elek
tromotorsteuereinrichtung,
Fig. 10 eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Art
eines Fahrzeugmotors, und
Fig. 11 eine Tabelle, die festgelegt ist durch jeweilige Er
mittlungssignale von der Fahrzeugmotordrehzahlermitt
lungseinrichtung und der Fahrzeugmotorlastermittlungs
einrichtung in Übereinstimmung mit einer weiteren Aus
führungsform.
Fig. 1 bis 9 zeigen eine der Ausführungsformen der vorliegen
den Erfindung. In Fig. 7 bezeichnet die Bezugsziffer 2 ein An
triebssystem für ein (nicht gezeigtes) Fahrzeug; die Bezugs
ziffer 4 bezeichnet einen Fahrzeugmotor (beispielsweise einen
Verbrennungsmotor); die Bezugsziffer 6 bezeichnet einen Elek
tromotor; die Bezugsziffer 8 bezeichnet eine Kupplung und die
Bezugsziffer 10 bezeichnet ein manuell betätigtes Getriebe
bzw. Schaltgetriebe. Der Fahrzeugmotor 4 und der Elektromotor
6 sind in dem Fahrzeug als Fahrzeugantriebssystem 2 enthalten.
Der Elektromotor 6 hat sowohl Antriebs- wie Energieerzeugungs
funktionen.
Der Elektromotor 6 ist direkt mit dem Fahrzeugmotor 4 verbun
den. Das Getriebe 10 ist mit dem Elektromotor 6 über die Kupp
lung 8 verbunden. Der Fahrzeugmotor 4 umfaßt eine Lichtmaschi
ne 12, einen Klimaanlagen(A/C)verdichter 14 und einen Anlasser
16.
Der Elektromotor 6 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, zwischen dem
Fahrzeugmotor 4 und dem Getriebe 10 angeordnet. Außerdem um
faßt der Elektromotor 6 eine Statorwicklung 6-1 und einen Ro
tor 6-2, wie etwa ein Schwungrad.
Das Fahrzeugantriebssystem 2 umfaßt eine Fahrzeugmotorsteuer
einrichtung 20 und eine Elektromotorsteuereinrichtung 22 als
Steuervorrichtung 18 (Fig. 7). Die Fahrzeugmotorsteuereinrich
tung 20 steuert den Laufzustand des Fahrzeugmotors 4. Die
Elektromotorsteuereinrichtung 22 steuert sowohl die Antriebs-
wie die Energieerzeugungszustände des Elektromotors 6.
Der Fahrzeugmotor 4 ist mit der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung
20 über eine Fahrzeugmotorsteuersignalleitung 24 verbunden
(der Begriff "Leitung" bezieht sich vorliegend auf eine elek
trische Signalleitung). Die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 20
ist mit einer Zusatzbatterie 28 über eine zur Fahrzeugmotor
steuereinrichtung gehörende Stromleitung 26 verbunden. Die Zu
satzbatterie 28 ist mit der Lichtmaschine 12 über eine Zusatz
batterieladestromleitung 32 verbunden. Bei der Zusatzbatterie
28 handelt es sich um eine herkömmliche 12-Volt-
Fahrzeugbatterie.
Der Elektromotor 6 ist mit der Elektromotorsteuereinrichtung
22 über eine Motorsteuersignalleitung 32 verbunden. Die Elek
tromotorsteuereinrichtung 22 ist mit der Zusatzbatterie 28
über eine zur Elektromotorsteuereinrichtung gehörende Zusatz
stromleitung 34 und die Stromleitung 26 verbunden. Die Elek
tromotorsteuereinrichtung 22 ist außerdem mit einer Hauptbat
terie 38 über eine zur Elektromotorsteuereinrichtung gehörende
Hauptstromleitung 36 verbunden. Die Hauptbatterie 38 führt dem
Elektromotor 6 elektrische Antriebsenergie zu und sie wird
durch vom Elektromotor 6 erzeugte elektrische Energie geladen.
Bei der Hauptbatterie 38 handelt es sich um eine 12-Volt-
Batterie zur Energieversorgung des Elektromotors 6.
Wie in Fig. 8 gezeigt, umfaßt die Fahrzeugmotorsteuereinrich
tung 20: Einen Kraftstoffeinspritzsteuerabschnitt 40; einen
Zündzeitpunktsteuerabschnitt 42, einen Leerlaufdrehzahlsteu
er(ISC)abschnitt 44; einen Kraftstoffpumpenrelaissteuerab
schnitt 46; einen Kühlergebläserelaissteuerabschnitt 48; einen
Klimatisierungs(A/C)steuerabschnitt 50; einen Selbstabschalt
funktionsabschnitt 52; einen Zusatzbatterieverpolungsschutz
funktionsabschnitt 54, einen Fail-Safe-Funktionsabschnitt 56
und einen Selbstdiagnoseabschnitt 58.
Die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 20 ist einlaßseitig verbun
den mit: Einem Zündschalter 60; einem Kurbelwellenwinkelsensor
62; einem Drosselklappensensor 64; einem Ansaugdrucksensor 66;
einem Wassertemperatursensor 68; einem Motorklopfsensor 70;
einem Zündzeitpunktregulierregister 72; einem Sauerstoffsensor
74; einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76; einem Elektri
sche-Last-Sensor 78; einem Bremsschalter 80; einem A/C-
Verdampferthermistor 82; einem A/C-Schalter 84; einem Gebläse
lüfter 86; einem Testschalter 88 und einem Diagnoseschalter
90,
Die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 20 ist ausgangsseitig ver
bunden mit: Einer Einspritzeinrichtung 92; einer Zündspu
le/Zündeinrichtung 94; einem ISC-Ventil 96; einem Kraftstoff
pumpenrelais 98; einem Kühlerlaufrelais 100; einem Tachometer
102; einer A/C-Verdichterkupplung 104; einem A/C-
Verflüssigerlüfterrelais 106; einem Hauptrelais 108 und einer
Fahrzeugmotorprüflampe 110.
Wenn das Getriebe 10 vom manuell betätigten Typ ist, umfaßt
die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 20 außerdem folgende in
Fig. 8 strichliert umschlossenen Teile: Einen elektronischen
Drosselklappensteuerabschnitt 112; einen Magerverbrennungs
steuerabschnitt 114; einen Abgaswiederum
wälz(EGR)steuerabschnitt 116 und einen Kanisterspülventilsteu
erabschnitt 118. In diesem Fall ist die Fahrzeugmotorsteuer
einrichtung 20 eingangsseitig verbunden mit einem Gaspedalsen
sor 120 und einem Luft/Kraftstoff(A/F)sensor 122 sowie mit dem
Drosselklappensensor 64. Außerdem ist die Fahrzeugmotorsteuer
einrichtung 20 ausgangsseitig verbunden mit: Einem Drossel
klappenmotor 124; einem Drosselklappenstromrelais 126; einem
Luft-unterstützten Ventil 128; einem Wirbelstromsteuerventil
130; einem Heizer und einer Pumpe 132 des A/F-Sensors 122; ei
nem Generator 134; einem EGR-Ventil 136 und einem Kanister
spülventil 138. Bei den EGR- und Kanisterspülventilen kann es
sich um Vakuumschaltventile handeln.
Wenn alternativ das Getriebe 10 vom automatisch betätigten Typ
(AT) ist, umfaßt die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 20 zusätz
lich einen AT-Steuerabschnitt 140, wie in Fig. 8 strichliert
umschlossen gezeigt. In diesem Fall ist die Fahrzeugmotorsteu
ereinrichtung 20 eingangsseitig mit einem AT-
Gangschaltschalter 142 verbunden, während er ausgangsseitig
mit einem Gangschaltsolenoidventil 144 verbunden ist.
Die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 20 treibt die Einspritzein
richtung 92 und die Zündspule/Zündeinrichtung 94 ansprechend
auf Signale von dem Kurbelwellenwinkelsensor 62 und dem Dros
selklappensensor 64 an, wodurch der Laufzustand des Fahrzeug
motors 4 gesteuert wird, wie etwa die Kraftstoffeinspritzmenge
und der Zündzeitpunkt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, umfaßt die Elektromotorsteuereinrich
tung 22 einen Elektromotorsteuerabschnitt 146, einen Elektro
motorantriebsabschnitt 148, einen
Ein/Ausgabeverarbeitungsabschnitt (eine Schnittstelle) 150,
einen Hauptbatteriebetriebsartsteuer- bzw. -zumeßabschnitt 152
und einen Fail-Safe-Abschnitt 154.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 22 ist eingangsseitig ver
bunden mit einem Anlasserschalter 156, einem Bremsschalter
158, einem Kupplungsschalter 160, einem Hauptbatteriespan
nungsdetektor 162, einer Fahrzeugmotordrehzahlermittlungsein
richtung bzw. einem Fahrzeugmotordrehzahlsensor 164 und einer
Fahrzeugmotorlastermittlungseinrichtung bzw. einem Fahrzeugmo
torlastsensor 166 sowie mit dem Zündschalter 60, dem Ansaug
drucksensor 66, dem Wassertemperatursensor 68, dem Fahrzeugge
schwindigkeitssensor 76 und dem Gaspedalsensor 120. Ein Zusat
zeingang ist außerdem mit der Elektromotorsteuereinrichtung 22
verbunden.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 22 ist ausgangsseitig mit
dem Elektromotor 6 verbunden.
Die Steuervorrichtung 18 des Fahrzeugantriebssystems 2 umfaßt
sowohl die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 20 wie die Elektro
motorsteuereinrichtung 22. Die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung
20 steuert den Betriebszustand des Fahrzeugmotors 4, während
die Elektromotorsteuereinrichtung 22 sowohl die Antriebs- wie
die Energieerzeugungszustände des Elektromotors 6 steuert. Die
Elektromotorsteuereinrichtung 22 tauscht keinerlei Daten mit
der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 20 aus. Insbesondere ist
die Elektromotorsteuereinrichtung 22 unabhängig von der Fahr
zeugmotorsteuerung, welche durch die Fahrzeugmotorsteuerein
richtung 20 erfolgt, und die Motorsteuereinrichtung steuert
dadurch unabhängig die Antriebs- und Energieerzeugungszustände
des Elektromotors 6 und ermittelt diese.
Wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Motorsteuereinrichtung 22 in
eine Stoppsteuerbetriebsart und eine Fahrsteuerbetriebsart als
Steuerbetriebsarten eingestellt, und zwar auf Grundlage des
Fahrzustands des Fahrzeugs. Außerdem wird die Elektromotor
steuereinrichtung 22 zunächst in eine An
triebs/Energieerzeugungsunterbindungssteuerbetriebsart ver
setzt, wenn sie zwischen der Stoppsteuerbetriebsart und der
Fahrsteuerbetriebsart umgeschaltet wird. Auf diese Weise führt
die Elektromotorsteuereinrichtung 22 die Steuerung über den
Motor 6 durch. Die Antriebs/Energieerzeugungsunterbindungs
steuerbetriebsart unterbindet sowohl den Antrieb wie die Ener
gieerzeugung durch den Elektromotor 6.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 22 empfängt ein Hauptbatte
riespannungssignal von dem Hauptbatteriespannungsdetektor 162.
Der Detektor 162 ermittelt eine Hauptbatteriespannung der
Hauptbatterie 38. Die Batterie 38 dient dazu, elektrische An
triebsenergie dem Elektromotor 6 zuzuführen, und sie wird
durch elektrische Energie geladen, die von dem Elektromotor 6
erzeugt wird. Die Elektromotorsteuereinrichtung 22 steuert
bzw. kontrolliert den Hauptbatteriebetriebsartzumeßabschnitt
152 derart, daß der Zumeßabschnitt 52 eine Hauptbatteriebe
triebsart in Übereinstimmung mit der Hauptbatteriespannung
steuert.
Wie in Fig. 6 gezeigt, besitzt die Elektromotorsteuereinrich
tung 22, wenn sie in die Stoppsteuerbetriebsart versetzt ist,
eine Leerlaufenergieerzeugungssteuerbetriebsart 401, eine An
laßantriebssteuerbetriebsart 402, eine Startantriebssteuerbe
triebsart 403 und eine Leerlaufstabilisierungsantriebssteuer
betriebsart 404. In der Leerlaufenergieerzeugungssteuerbe
triebsart 401 übernimmt die Elektromotorsteuereinrichtung 22
die Steuerung des Elektromotors 6 derart, daß der Elektromotor
6 Energie zu erzeugen vermag und dadurch die Hauptbatterie 38
lädt. In der Anlaßantriebssteuerbetriebsart 402 führt die
Elektromotorsteuereinrichtung 22 eine Steuerung des Elektromo
tors 6 derart aus, daß der Elektromotor 6 angetrieben wird und
das Anlassen des Fahrzeugs unterstützt. In der Startantriebs
steuerbetriebsart 403 führt die Elektromotorsteuereinrichtung
22 die Steuerung des Elektromotors 6 derart durch, daß der
Elektromotor 6 angetrieben wird und das Starten des Motors 4
unterstützt. In der Leerlaufstabilisierungsantriebssteuerbe
triebsart 404 stellt die Elektromotorsteuereinrichtung 22 die
Steuerung des Motors 6 derart bereit, daß der Elektromotor 6
angetrieben wird und daraufhin der Leerlauf des Fahrzeugmotors
4 stabilisiert wird.
Wenn unter bezug auf Fig. 6 die Elektromotorsteuereinrichtung
22 sich in der Fahrzeugfahrsteuerbetriebsart befindet, besitzt
sie eine Antriebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerbetriebsart
410, eine Antriebsunterbindungssteuerbetriebsart 411 und die
Antriebs/Energieerzeugungsunterbindungssteuerbetriebsart 412.
In der Antriebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerbetriebsart
stellt die Elektromotorsteuereinrichtung 22 die Steuerung des
Motors 6 derart bereit, daß sowohl der Antrieb wie die Ener
gieerzeugung des Elektromotors 6 möglich sind. In der An
triebsunterbindungssteuerbetriebsart 411 führt die Elektromo
torsteuereinrichtung 22 die Steuerung des Elektromotors 6 der
art durch, daß der Antrieb des Elektromotors 6 unterbunden
wird, dieser jedoch Energie zur erzeugen vermag. In der An
triebs/Energieerzeugungsunterbindungssteuerbetriebsart 412
führt die Elektromotorsteuereinrichtung 22 die Steuerung des
Elektromotors 6 so durch, daß sowohl der Antrieb wie die Ener
gieerzeugung des Elektromotors 6 verhindert werden.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 22 schaltet um zwischen der
vorstehend genannten Antriebs/Energieerzeugungs
freigabesteuerbetriebsart und der Antriebsunterbindungssteuer
betriebsart in Übereinstimmung mit der Hauptbatteriespannung
der Hauptbatterie 38, gesteuert durch den Hauptbatteriebe
triebsartzumeßabschnitt 152 der Elektromotorsteuereinrichtung
22.
Wenn die Hauptbatteriespannung vollständigen Ladezustand zeigt
bzw. zu 100% geladen ist (SOC), befindet sich die Elektromo
torsteuereinrichtung 22 in der An
triebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerbetriebsart und sie
übernimmt die Steuerung des Motors 6 derart, daß sowohl der
Antrieb wie die Energieerzeugung des Elektromotors 6 möglich
sind. Wenn die Hauptbatterie unter eine untere Grenze einer
Antriebsunterbindungsermittlungsspannung fällt, wird die Elektromotorsteuereinrichtung
22 jedoch in die Antriebsunterbin
dungssteuerbetriebsart versetzt.
In der Antriebsunterbindungssteuerbetriebsart gewinnt die
Elektromotorsteuereinrichtung 22 erneut die Steuerung bzw.
Kontrolle über den Motor 6 derart, daß der Antrieb des Elek
tromotors 6 unterbunden wird, während dieser jedoch Energie
erzeugt, bis die Hauptbatteriespannung eine An
triebs/Energieerzeugungsfreigabeermittlungsspannung erreicht.
Wenn die Hauptbatteriespannung die Antriebs/Energie
erzeugungsfreigabeermittlungsspannung übertrifft, wird die
Elektromotorsteuereinrichtung 22 in die An
triebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerbetriebsart versetzt. In
dieser Betriebsart bewirkt die Elektromotorsteuereinrichtung
22 die Steuerung des Elektromotors 6 derart, daß sowohl der
Antrieb wie die Energieerzeugung des Elektromotors 6 ermög
licht sind.
Ein derartiger Übergang von der An
triebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerbetriebsart in die An
triebsunterbindungssteuerbetriebsart erfolgt dann, wenn eine
der folgenden Übergangsbedingungen erfüllt ist:
- 1. Eine Hauptbatterie-Offenstromkreisspannung ist fortgesetzt niedriger als die Antriebsunterbindungsermittlungsspannung, und zwar für eine vorbestimmte Zeitdauer;
- 2. eine Antriebshauptbatteriespannung ist fortgesetzt niedri ger als eine Antriebs- und Antriebs-Untere-Grenze- Ermittlungsspannung (ein Sollwert für jedes Antriebsdrehmo ment), und zwar für eine vorbestimmte Zeitdauer;
- 3. ein aus der Hauptbatterie-Offenstromkreisspannung minus ei ner Antriebsspannung gewonnener Wert ist größer als ein ma ximaler Spannungsveränderungswert unmittelbar nach dem Antreiben (ein Sollwert für jedes Antriebsdrehmoment), wenn eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, nachdem der Elektro motor 6 mit dem Antrieb begonnen hat;
- 4. die Hauptbatterie-Offenstromkreisspannung ist fortgesetzt größer als ein Antriebsmaximalspannungsabfallwert (ein Sollwert für jedes Antriebsdrehmoment) für eine vorbestimm te Zeitdauer, und
- 5. der Elektromotor 6 wird veranlaßt, seinen Antrieb einzu stellen bzw. zu stoppen, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem der Antrieb des Elektromotors 6 ge startet ist, woraufhin die Hauptbatterie- Offenstromkreisspannung ermittelt wird, und die Hauptbatte rie-Offenstromkreisspannung ist fortgesetzt niedriger als die Antriebsunterbindungsermittlungsspannung (ein Sollwert für jedes Drehmoment) für eine vorbestimmte Zeitdauer.
Wenn die vorstehend genannte Bedingung Nr. (5) nicht erfüllt
ist, nimmt der Elektromotor 6 außerdem den Antrieb wieder auf.
Ein weiterer Übergang von der Antriebsunterbindungssteuerbe
triebsart in die An
triebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerbetriebsart erfolgt
dann, wenn eine der folgenden Übergangsbedingungen erfüllt
ist:
- 1. Die Hauptbatterie-Offenstromkreisspannung ist fortgesetzt größer als die An triebs/Energieerzeugungsfreigabeermittlungsspannung, und zwar für eine vorbestimmte Zeitdauer;
- 2. eine Energieerzeugungshauptbatteriespannung ist fortge setzt größer als eine Energieerzeugungs-Obere-Grenze- Ermittlungsspannung (ein Sollwert für jedes Energieerzeu gungsdrehmoment), und zwar für eine vorbestimmte Zeitdauer;
- 3. der Motor 6 wird dazu veranlaßt, die Erzeugung von Energie einzustellen, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, nachdem der Elektromotor 6 damit begonnen hat, Energie zu erzeugen, woraufhin die Hauptbatterie- Offenstromkreisspannung ermittelt wird; und die Hauptbatte rie-Offenstromkreisspannung ist fortgesetzt größer als die Antriebs/Energieerzeugungsfreigabeermittlungsspannung, und zwar für eine vorbestimmte Zeitdauer.
Wenn eine Ermittlung, wie die vorstehend genannte Übergangsbe
dingung Nr. (3) beendet ist, wird die Elektromotorsteuerein
richtung 22 zurück in eine Steuerbetriebsart versetzt, in wel
cher sie sich im Betrieb befand, bevor die Ermittlung erfolgt
ist, und zwar ungeachtet dessen, ob oder ob nicht die vorste
hend genannte Übergangsbedingung Nr. (3) erfüllt ist. Die
Elektromotorsteuereinrichtung 22 hält daraufhin diese Steue
rung aufrecht. Der Zeitpunkt, zu welchem die Elektromotorsteu
ereinrichtung 22 in die vorstehend genannte Steuerbetriebsart
zurückversetzt wird, wird erneut als Energieerzeugungsstart
zeitpunkt festgelegt.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 22 ist außerdem mit einer in
Fig. 3 gezeigten Tabelle versehen bzw. ausgerüstet. Die Tabel
le 3 ist festgelegt durch jeweilige Ermittlungssignale von dem
Fahrzeugmotordrehzahlsensor 164 und dem Fahrzeugmotorlastsen
sor 166. Die Elektromotorsteuereinrichtung 22 dient dazu, eine
alternative Steuerung zwischen dem Antrieb und der Energieer
zeugung des Elektromotors 6 ansprechend auf einen Drehmomen
tinstruktionswert bereitzustellen, der aus der Tabelle herun
tergeladen wird. Die Tabelle ist in einer herkömmlichen elek
trischen oder elektromagnetischen Speichereinrichtung gespeichert,
die durch die Elektromotorsteuereinrichtung 22 zugäng
lich ist bzw. auf welche diese zuzugreifen vermag.
Insbesondere ist die Elektromotorsteuereinrichtung 22 mit der
Eingangsseite einer Gruppe von verschiedenen Ermittlungssenso
ren zum Ermittlen des Zustands einer Energiequelle bzw. einer
Stromquelle sowie von Wartungsumgebungen verbunden, wie etwa
dem Zündschalter 60, dem Ansaugdrucksensor 66, dem Wassertem
peratursensor 68, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76, dem
Gaspedalsensor 120, dem Anlaßschalter 156, dem Bremsschalter
158, dem Kupplungsschalter 160, dem Hauptbatteriespannungsde
tektor 162, dem Fahrzeugmotordrehzahlsensor 164 und dem Fahr
zeugmotorlastsensor 166. Die Elektromotorsteuereinrichtung 22
dient außerdem dazu, den heruntergeladenen Drehmomentinstruk
tionswert auf Grundlage der Ermittlungssignale von den ver
schiedenen Sensoren zu korrigieren, insbesondere von dem
Hauptbatteriespannungsdetektor 162.
Beispielsweise sind eine Antriebsinstruktionsstartspannung VB
1, eine Drehmomentkorrekturspannung VB 2 und eine Antriebsin
struktionsaufhebungsspannung VB 3 in dem Speicher voreinge
stellt und gespeichert und diese Spannungen werden mit dem Er
mittlungssignal von dem Hauptbatteriespannungsdetektor 162
verglichen. Daraufhin erfolgt eine Entscheidung, ob oder ob
nicht es erforderlich ist, den Drehmomentinstruktionswert in
kontrollierter bzw. gesteuerter Weise zu korrigieren.
Außerdem ist die vorstehend genannte Tabelle für die Elektro
motorsteuereinrichtung 22 für jede Gang(schalt)position be
reitgestellt. Der Drehmomentinstruktionswert in Übereinstim
mung mit einem Betriebszustand des Fahrzeugmotors 4 ist in der
Elektromotorsteuereinrichtung 22 voreingestellt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt die Tabelle die folgenden drei
Bereiche:
- 1. Eine "A"-Zone: Verzögerungsbereich (regenerative Energieer zeugung);
- 2. eine "B"-Zone: Partialbereich (Energieerzeugung, Antrieb, neutral); und
- 3. eine "C"-Zone: Vollständig offener Bereich (Antrieb).
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Fahrzeugmotor 4
direkt mit dem Elektromotor 6 verbunden, der zwischen dem
Fahrzeugmotor 4 und dem manuell betätigten Getriebe 10 ange
ordnet ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Es ist jedoch auch akzepta
bel, daß der Elektromotor 6 mit dem Fahrzeugmotor 4 aus
schließlich in Verbindung steht. Wie in Fig. 10 gezeigt, kann
ein Elektromotor 6A in entgegengesetzter Position angeordnet
sein, ausgehend von welcher das Getriebe 10 mit dem Fahrzeug
motor 4 gemäß Fig. 2 verbunden ist. Der Elektromotor 6A ist
entfernt von dem Getriebe 10 mit dem Fahrzeugmotor 4 verbun
den. Außerdem umfaßt der Elektromotor 6A eine Statorwicklung
6A-1 und einen Rotor 6A-2.
In diesem Zusammenhang bezeichnen die Bezugsziffern 168 und
170 einen Zusatzkühler für den Elektromotor 6 und eine mo
torangetriebene Wasserpumpe. Die Wasserpumpe 170 wird unter
Steuerung der Elektromotorsteuereinrichtung 22 angetrieben, um
dem Elektromotor 6 Kühlwasser zuzuführen.
Die Arbeitsweise der vorstehend angeführten Ausführungsform
wird nunmehr unter bezug auf das Steuerflußdiagramm in Fig. 4
und 5 zur Verwendung in der Steuervorrichtung 18 erläutert.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist die Elektromotorsteuereinrichtung
22 in die Stoppsteuerbetriebsart und die Fahrsteuerbetriebsart
als gewählte Steuerbetriebsart auf Grundlage des Betriebszu
stands eines Fahrzeugs versetzt.
Wenn nunmehr unter bezug auf Fig. 4 die Elektromotorsteuerein
richtung 22 sich in der Stoppsteuerbetriebsart befindet, star
tet sie den Steuervorgang im Schritt 200, wodurch das Programm
im Schritt 202 initialisiert wird. Im Schritt 204 erfolgt eine
Ermittlung, ob der Fahrzeugmotor 4 startet.
Wenn die Ermittlung im Schritt 204 "JA" ergibt, wird im
Schritt 206 ermittelt, ob der Start des Motors 4 beendet ist.
Wenn die Ermittlung im Schritt 206 "JA" ergibt, kehrt die Rou
tine zum vorausgehenden Schritt 204 zurück. Wenn die Antwort
auf die Ermittlung im Schritt 206 jedoch "NEIN" ergibt, wird
die Elektromotorsteuereinrichtung 22 in die Startantriebssteu
erbetriebsart 403 versetzt. Die Elektromotorsteuereinrichtung
22 versieht daraufhin die Steuerung des Motors 6 im Schritt
208 derart, daß der Elektromotor 6 angetrieben wird und den
Startvorgang des Fahrzeugmotors 4 unterstützt. Daraufhin kehrt
die Routine zum vorausgehenden Schritt 206 zurück.
Wenn die Ermittlung im vorausgehenden Schritt 204 "NEIN" er
gibt, erfolgt im Schritt 210 eine Ermittlung, ob das Fahrzeug
fährt. Wenn die Antwort der Ermittlung im Schritt 210 "JA"
lautet, wird die Elektromotorsteuereinrichtung 22 in die Fahr
steuerbetriebsart versetzt, wie nachfolgend erläutert. Wenn
die Ermittlung im Schritt 210 "NEIN" ergibt, wird im Schritt
212 ermittelt, ob der Motorleerlauf instabil ist.
Wenn die Ermittlung im Schritt 212 "JA" ergibt, wird im
Schritt 214 ermittelt, ob dieser Leerlauf sich stabilisiert
hat. Wenn die Ermittlung im Schritt 214 "JA" ergibt, kehrt die
Routine zum vorausgehenden Schritt 212 zurück. Wenn die Er
mittlung im Schritt 214 jedoch "NEIN" ergibt, wird die Elek
tromotorsteuereinrichtung 22 in die Leerlaufstabilisierungsan
triebssteuerbetriebart 404 versetzt. Die Elektromotorsteuer
einrichtung 22 führt daraufhin die Steuerung des Motors 6 im
Schritt 216 derart durch, daß der Elektromotor 6 angetrieben
wird und daraufhin den Leerlauf des Fahrzeugmotors 4 stabili
siert. Daraufhin kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt
214 zurück.
Wenn die Ermittlung im vorausgehenden Schritt 212 "NEIN" er
gibt, wird im Schritt 218 ermittelt, ob das Fahrzeug gestartet
ist. Wenn die Ermittlung im Schritt 218 "JA" ergibt, erfolgt
eine weitere Ermittlung im Schritt 220, ob dieser Fahrzeug
startvorgang beendet ist. Wenn die Ermittlung im Schritt 220
"JA" ergibt, kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt 218
zurück. Wenn die Ermittlung im Schritt 220 jedoch "NEIN" er
gibt, wird die Motorsteuereinrichtung 22 in eine Startan
triebssteuerbetriebsart 402 versetzt. Die Motorsteuereinrich
tung 22 bewirkt daraufhin die Steuerung des Motors 6 im
Schritt 222 derart, daß der Elektromotor 6 angetrieben wird
und den Startvorgang des Fahrzeugs unterstützt. Daraufhin
kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt 220 zurück.
Wenn die Ermittlung im vorausgehenden Schritt 218 "NEIN" er
gibt, wird im Schritt 224 ermittelt, ob der Fahrzeugmotor 4
abgewürgt wurde. Wenn die Ermittlung im Schritt 224 "JA" er
gibt, kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt 204 zurück.
Wenn die Ermittlung im Schritt 224 "NEIN" ergibt, erfolgt im
Schritt 226 eine Ermittlung, ob der Fahrzeugmotor 4 sich im
kalten Zustand befindet und die Wasser(kühl)mitteltemperatur
niedrig ist.
Wenn die Antwort der Ermittlung im Schritt 226 "NEIN" ergibt,
kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt 204 zurück. Wenn
jedoch die Ermittlung im Schritt 226 "JA" ergibt, wird im
Schritt 228 ermittelt, ob die Hauptbatterie 38 geladen werden
muß.
Wenn die Ermittlung im Schritt 228 "OK" ergibt, weil die
Hauptbatterie 38 nicht geladen werden muß, kehrt die Routine
zum vorausgehenden Schritt 204 zurück. Wenn die Ermittlung im
Schritt 228 jedoch "NG" ergibt, weil die Hauptbatterie 38 ge
laden werden muß, wird die zu erzeugende elektrische Energie
im Schritt 230 berechnet. Der Elektromotor 6 wird außerdem im
Schritt 232 derart gesteuert, daß er Energie erzeugt. Die Rou
tine kehrt daraufhin zum vorausgehenden Schritt 204 zurück.
Wenn die Ermittlung im Schritt 210 "JA" ergibt, weil das Fahr
zeug fährt, wird die Motorsteuereinrichtung 22 zunächst in ei
ne Antriebs/Energieerzeugungsunterbindungssteuerbetriebsart
412 versetzt und daraufhin in die Fahrsteuerbetriebsart, wie
in Fig. 5 gezeigt. In der Antriebs/Energieerzeugungs
unterbindungssteuerbetriebsart erfolgt im Schritt 234 eine Er
mittlung, ob das Fahrzeug in einem Leerlaufzustand gestoppt
bzw. angehalten ist (sich nicht bewegt).
Wenn die Ermittlung im Schritt 234 "JA" ergibt, kehrt die Rou
tine zum vorausgehenden Schritt 210 in der Leerlaufsteuerbe
triebsart zurück, wie in Fig. 4 gezeigt. Wenn die Ermittlung
im Schritt 234 "NEIN" ergibt, wird im Schritt 236 ermittelt,
ob der Kupplungsschalter 160 eingeschaltet wurde (im Verlauf
eines Gangschaltvorgangs oder in einer Neutralposition).
Wenn die Ermittlung im Schritt 236 "JA" ergibt, kehrt die Rou
tine zum vorausgehenden Schritt 234 zurück. Wenn die Ermitt
lung im Schritt 236 "NEIN" ergibt, wird im Schritt 238 auf
Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals von dem Fahr
zeuggeschwindigkeitssensor 76 ermittelt, ob das Fahrzeug
fährt. Der Schritt 238 ermittelt beispielsweise, ob die Fahr
zeuggeschwindigkeit niedriger als 10 km/h ist.
Wenn die Ermittlung im Schritt 238 "NEIN" ergibt, kehrt die
Routine zum vorausgehenden Schritt 234 zurück. Wenn die Er
mittlung im Schritt 238 jedoch "JA" ergibt, wird die Elektro
motorsteuereinrichtung 22 in die Antriebs/Energie
erzeugungsfreigabesteuerbetriebsart 410 in der Fahrsteuerbe
triebsart versetzt. Daraufhin erfolgt im Schritt 240 eine Er
mittlung, ob eine Fahrzeuggeschwindigkeit sich im Abnehmen be
findet, oder ob der Kupplungsschalter 160 eingeschaltet ist
(im Verlauf des Gangschaltvorgangs oder in einer neutralen Po
sition).
Wenn die Ermittlung im Schritt 240 "JA" ergibt, kehrt die Rou
tine zum vorausgehenden Schritt 234 zurück. Wenn die Ermitt
lung im Schritt 240 "NEIN" ergibt, wird im Schritt 242 entwe
der ein Antriebsausmaß oder die Menge an erzeugter Energie be
rechnet, wodurch darüber entschieden wird, ob ein Antriebsbe
fehl oder ein Energieerzeugungsbefehl vorliegt. Daraufhin wird
im Schritt 244 ermittelt, ob die Hauptbatterie 38 geladen wer
den muß.
Wenn die Ermittlung im Schritt 244 "JA" ergibt, weil die Bat
terie 38 nicht geladen werden muß, wird eine Antriebsunterbin
dungsflagge im Schritt 246 so verarbeitet, daß sie auf "1" ge
setzt wird. Wenn die Ermittlung im Schritt 244 "NEIN" ergibt,
weil die Hauptbatterie 38 nicht geladen werden muß, wird die
Antriebsunterbindungsflagge im Schritt 248 so verarbeitet, daß
sie auf "0" gelöscht bzw. gesenkt wird.
Daraufhin wird im Schritt 250 ermittelt, ob die Antriebsunter
bindungsflagge "1" oder "0" einnimmt. Wenn die Antwort auf die
Ermittlung im Schritt 250 "1" ergibt, wird die Elektromotor
steuereinrichtung 22 in die Antriebsunterbindungssteuerbe
triebsart 411 versetzt. Wenn das Ergebnis vom vorausgehenden
Schritt 242 der Antriebsbefehl ist, wird der Antriebsbefehl
für den Elektromotor 6 im Schritt 252 zurückgenommen und aus
schließlich der Energieerzeugungsbefehl wird wirksam gemacht.
Wenn die Antwort auf die Ermittlung im Schritt 250 "0" lautet,
wird das Ergebnis aus dem vorausgehenden Schritt 242 wirksam
gemacht. Der Elektromotor 6 wird daraufhin im Schritt 254 in
Übereinstimmung mit entweder dem wirksamen Antriebsbefehl oder
dem wirksamen Energieerzeugungsbefehl gesteuert. Daraufhin
kehrt die Routine zum vorausgehenden Schritt 240 zurück.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der Ausführungsform unter
bezug auf das Elektromotorantriebssteuerflußdiagramm in Fig. 1
erläutert.
Wenn das Elektromotorantriebssteuerprogramm im Schritt 300
startet, erfolgt im Schritt 302 eine Ermittlung, ob ein Er
mittlungssignal oder eine Spannung von dem Hauptbatteriespan
nungsdetektor 162 eine Antriebsinstruktionsstartspannung
"VB 1" übertrifft. Wenn die Ermittlung in diesem Schritt 302
"NEIN" ergibt, schreitet die Routine zum Schritt 304 weiter,
in welchem eine Elektromotorantriebsinstruktion beseitigt
wird. Die Routine kehrt daraufhin zum Schritt 300 zurück.
Wenn die Ermittlung im Schritt 302 "JA" ergibt, wird im
Schritt 308 eine Gangposition ermittelt. Im nachfolgenden
Schritt 310 lädt die Steuereinrichtung einen Instruktionswert
aus einer Tabelle herunter. Das heißt, ein Drehmomentinstruk
tionswert, der von der Tabelle heruntergeladen wird, wird im
Schritt 312 durchgeführt.
Die Ermittlung im Schritt 308 kann unter Verwendung von entwe
der einem Ermittlungssignal von einem Gangschaltpositionssen
sor (nicht gezeigt) oder einem Signal ausgeführt werden, wel
ches eine Gang(schalt)position anzeigt, die durch eine arith
metische Operation berechnet wird. Der Gangpositionssensor
(nicht gezeigt) dient zum Erfassen der jeweiligen
Gang(schalt)position.
Nach dem vorstehend genannten Schritt 312 wird im Schritt 314
ermittelt, ob das Ermittlungssignal oder die Spannung von bzw.
aus dem Hauptbatteriespannungsdetektor 162 eine Drehmomentkor
rekturspannung "VB 2" übertrifft. Wenn die Antwort auf die Er
mittlung im Schritt 314 "NEIN" lautet, schreitet die Routine
zum Schritt 304 weiter, in welchem die Antriebsinstruktion zu
rückgenommen wird und die Routine kehrt daraufhin zum Schritt
300 zurück. Wenn die Ermittlung im Schritt 314 jedoch zu "JA"
führt, wird eine Drehmomentkorrekturinstruktion ausgegeben.
Ein Drehmomentinstruktionswert wird in Übereinstimmung mit ei
nem Laufzustand des Fahrzeugmotors 4 korrigiert, und der kor
rigierte Drehmomentinstruktionswert wird im Schritt 316 er
zeugt bzw. bereitgestellt.
Nach dem Schritt 316 erfolgt im Schritt 318 eine Ermittlung,
ob das Ermittlungssignal oder die Spannung von dem Hauptbatte
riespannungsdetektor 162 eine Antriebsinstruktionsbeseiti
gungsspannung "VB 3" übertrifft. Wenn die Antwort auf die Er
mittlung im Schritt 318 "NEIN" lautet, schreitet die Routine
zum Schritt 304 weiter, in welchem die Antriebsinstruktion
aufgehoben wird, und daraufhin kehrt sie zum Schritt 300 zu
rück. Wenn die Ermittlung im Schritt 318 "JA" ergibt, kehrt
die Routine zum vorausgehenden Schritt 308 zurück.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 22 umfaßt eine Tabelle, die
durch jeweilige Ermittlungssignale von dem Fahrzeugmotordreh
zahlermittlungssensor und dem Fahrzeuglastermittlungssensor
festgelegt ist. Die Motorsteuereinrichtung 22 dient außerdem
zum Antreiben des Elektromotors 6 in gesteuerter Weise anspre
chend auf den Drehmomentinstruktionswert, der aus der Tabelle
heruntergeladen wurde. Infolge hiervon handelt es sich bei dem
Drehmomentinstruktionswert um einen voreingestellten Wert. Au
ßerdem muß eine komplizierte arithmetische Operation, wie etwa
hinsichtlich des benötigten Drehmoments oder eines partiellen
Belastungsverhältnisses nicht durchgeführt werden. Ein verein
fachtes System ist dadurch bei verringerten Kosten erzielbar,
was auch im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit vorteilhaft
ist.
In der Steuervorrichtung 18 des Fahrzeugantriebssystems 2 sind
die beiden Steuersysteme, nämlich die Fahrzeugmotorsteuerein
richtung 20 und die Elektromotorsteuereinrichtung 22 unabhän
gig voneinander. Derartige unabhängige Steuervorrichtungen er
leichtern jegliche gezielte Kombination der Fahrzeugmotorsteu
ereinrichtung 20 mit der Elektromotorsteuereinrichtung 22, was
einen Zugewinn an Nutzen mit sich bringt. Dies ist vorteilhaft
im Hinblick auf den praktischen Einsatz und die Konstruktion
von Hybridfahrzeugantriebssystemen.
Außerdem dient die Elektromotorsteuereinrichtung 22 dazu, es
zu ermöglichen, den Drehmomentinstruktionswert, der aus der
Tabelle heruntergeladen wird, in Übereinstimmung mit Ermitt
lungssignalen von einer Gruppe von verschiedenen Sensoren zu
korrigieren, insbesondere vom Ermittlungssignal des Hauptbat
teriespannungsdetektors 162. Infolge hiervon ermöglicht die
Elektromotorsteuereinrichtung 22 eine Steuerung ansprechend
auf Veränderungen der Spannung der Hauptbatterie 38, was eine
verbesserte Zuverlässigkeit bei der Steuerung ermöglicht.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 22 kann außerdem für jede
Gang(schalt)position eine Tabelle umfassen, und außerdem be
sitzt sie einen Drehmomentinstruktionswert in Übereinstimmung
mit einem Laufzustand des Fahrzeugmotors 4, der in der Elek
tromotorsteuereinrichtung 22 voreingestellt ist. Infolge hier
von ist es mit der Elektromotorsteuereinrichtung 22 möglich,
jeglichen Laufzustand des Fahrzeugmotors 4 zu beherrschen, wo
durch eine verbesserte Einsetzbarkeit gewährleistet wird. In
diesem Zusammenhang sind Drehmomentinstruktionswerte in einer
Tabelle abgespeichert (Fig. 3), die "einen positiven Wert",
"null" und "einen negativen Wert" einnehmen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende Erläu
terung beschränkt, sondern verschiedenen Anwendungen, Abwand
lungen und Modifikationen zugänglich.
Beispielsweise ist die Tabelle in Übereinstimmung mit der vor
stehend erläuterten Ausführungsform festgelegt durch die jeweiligen
Ermittlungssignale von dem Fahrzeugmotordrehzahlsen
sor und dem Fahrzeugmotorlastsensor, und sie umfaßt die fol
genden Bereiche:
- 1. Eine "A"-Zone: Verzögerungsbereich (regenerative Energieer zeugung);
- 2. eine "B"-Zone: Partialbereich (Energieerzeugung, Antrieb, neutral); und
- 3. eine "C"-Zone: Vollständig offener Bereich (Antrieb)
Wie in Fig. 11 strichliert gezeigt, kann die Tabelle außerdem
in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit unterteilt
werden, und sie ist dadurch speziell strukturiert, um eine un
terteilte Tabelle bereitzustellen.
Insbesondere und wie in Fig. 11 gezeigt, ist die Tabelle au
ßerdem in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit un
terteilt und sie ist dadurch in die folgenden Bereich unter
teilt:
- 1. In "A1"-, "A2"-Zonen: Verzögerungsbereich (regenerative Energieerzeugung)
- 2. "B1"-, "B2"-Zonen: Partialbereich (Energieerzeugung, An trieb, neutral); und
- 3. "C1"-, "C2"-Zonen: vollständig offener Bereich (Antrieb).
Dieses System ermöglicht es außerdem, eine durch die Fahrzeug
motordrehzahl, die Fahrzeugmotorlast und die Fahrzeuggeschwin
digkeit festgelegte Tabelle bereitzustellen und dadurch einen
Drehmomentinstruktionswert bereitzustellen, der den tatsächli
chen Zustand des Fahrzeugs anzeigt. Infolge hiervon sind eine
präzisere Steuerung und dadurch eine verbesserte Steuerungszu
verlässigkeit erzielbar.
Die Tabelle in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausfüh
rungsform ist außerdem in drei Bereiche derart unterteilt, daß
die Fahrzeugmotordrehzahl unter Bezugnahme auf die Fahrzeu
glast verändert wird. Alternativ kann eine speziell struktu
rierte Tabelle, d. h. eine schematische Tabelle, die auschließ
lich durch die Motorlast festgelegt ist, verwendet werden. Die
schematische Tabelle ist dazu ausgelegt, eine vereinfachte
arithmetische Operationssteuerung bereitzustellen, wenn der
Drehmomentinstruktionswert berechnet wird.
Mit einer derartigen einfacheren Tabelle ist es lediglich er
forderlich, den Drehmomentinstruktionswert aus der schemati
schen Tabelle in Übereinstimmung mit der Fahrzeugmotorlast zu
berechnen, woraufhin der berechnte Drehmomentinstruktionswert
in gesteuerter Weise auf Grundlage von Ermittlungssignalen,
beispielsweise der Fahrzeugmotordrehzahl oder der Spannung,
falls gewünscht, korrigiert wird. Infolge hiervon stellt die
schematische Tabelle eine vereinfachte arithmetische Operati
onssteuerung bei der Berechnung des Drehmomentinstruktions
werts bereit, wodurch das Ansprechverhalten verbessert wird.
Wie vorstehend im einzelnen erläutert, stellt die vorliegende
Erfindung eine Elektromotorantriebssteuervorrichtung für ein
Fahrzeug bereit, welches einen Verbrennungsmotor (einen Haupt
motor) und einen Elektromotor (einen Zusatzmotor) aufweist,
die als Fahrzeugantriebssystem dienen. Der Elektromotor be
sitzt sowohl Antriebs- wie Energieerzeugungsfunktionen und um
faßt folgendes: Eine Fahrzeugmotorsteuereinrichtung zum Steu
ern des Laufzustands des Motors; eine Elektromotorsteuerein
richtung zum Steuern von sowohl den Antriebs- wie Energieer
zeugungszuständen des Elektromotors, unabhängig von einer
Steuerung des Fahrzeugmotors, die durch die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung
erfolgt; eine Fahrzeugmotordrehzahlermittlungs
einrichtung zum
Ermitteln der Drehzahl des Fahrzeugmotors und eine Fahrzeugmo
torlastermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Fahrzeuglast.
Die Elektromotorsteuereinrichtung umfaßt eine Tabelle, die
durch jeweilige Ermittlungssignale von der Fahrzeugmotordreh
zahlermittlungseinrichtung und der Fahrzeuglastermittlungsein
richtung festgelegt ist. Die Elektromotorsteuereinrichtung
dient dazu, eine alternative Steuerung zwischen einer An
triebs- und Energieerzeugung des Elektromotors ansprechend auf
einen Drehmomentinstruktionswert bereitzustellen, der aus der
Tabelle abgerufen bzw. heruntergeladen wird. Infolge hiervon
ist ein vereinfachtes System bei verringerten Kosten erziel
bar, was aus wirtschaftlichem Gesichtspunkt vorteilhaft ist.
Außerdem ermöglicht das Fahrzeugantriebssystem mit der Elek
tromotorsteuereinrichtung, die unabhängig von der Fahrzeugmo
torsteuereinrichtung betrieben wird, eine beliebige wählbare
Kombination aus Fahrzeugmotorsteuereinrichtung und Elektromo
torsteuereinrichtung. Dieses Merkmal führt zu einem erhöhten
Nutzen, was im Hinblick auf den praktischen Einsatz von Vor
teil ist.
Obwohl bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
vorstehend im einzelnen zu Erläuterungszwecken offenbart wur
den, erschließen sich dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen und
Modifikationen der offenbarten Vorrichtung, einschließlich ei
ner anderen Anordnung der Teile, welche Abwandlungen und Modi
fikationen im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen, die in
den anliegenden Ansprüchen festgelegt ist.
Claims (4)
1. Elektromotorantriebssteuervorrichtung für ein Fahrzeug,
welches einen Fahrzeugmotor und einen Elektromotor als
Fahrzeugantriebssystem aufweist, wobei der Elektromotor so
wohl Antriebs- wie Energieerzeugungsfunktionen besitzt,
aufweisend: Eine Fahrzeugmotorsteuereinrichtung zum Steuern
eines Fahrzustands bzw. Laufzustands des Fahrzeugmotors;
eine Elektromotorsteuereinrichtung zum Steuern von sowohl
einem Antriebszustand wie einem Energieerzeugungszustand
des Elektromotors unabhängig von einer Steuerung des Fahr
zeugmotors, die durch die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung
bereitgestellt ist; eine Fahrzeugmotordrehzahlermittlungs
einrichtung zum Ermittlen der Drehzahl des Fahrzeugmotors
und eine Fahrzeugmotorlastermittlungseinrichtung zum Ermit
teln der Belastung des Motors, wobei die Elektromotorsteu
ereinrichtung eine Tabelle umfaßt, die durch jeweilige Er
mittlungssignale von der Fahrzeugmotordrehzahlermittelungs
einrichtung und der Fahrzeugmotorlastermittlungseinrichtung
festgelegt ist, und wobei die Elektromotorsteuereinrichtung
dazu dient, eine alternative Steuerung zwischen dem Antrieb
der Energieerzeugung des Elektromotors ansprechend auf ei
nen Drehmomentinstruktionswert bereitzustellen, der aus der
Tabelle abgerufen wird.
2. Elektromotorantriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wo
bei die Elektromotorsteuereinrichtung mit einer Gruppe von
verschiedenen Ermittlungssensoren zum Ermitteln eines Zus
stands einer Energiequelle und von Zusatzgeräten bzw. Be
dienungsumgebungen verbunden ist, und wobei die Elektromo
torsteuereinrichtung dazu dient, es zu ermöglichen, daß ein
aus der Tabelle geladener Drehmomentinstruktionswert auf
Grundlage von Ermittelungssignalen von den Sensoren korri
giert wird.
3. Elektromotorantriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wo
bei die Elektromotorsteuereinrichtung eine Tabelle auf
weist, die für jede Gang(schalt)position strukturiert ist,
wobei die Tabelle festgelegt ist durch jeweilige Ermitt
lungssignale von der Fahrzeugmotordrehzahlermittlungsein
richtung und der Fahrzeugmotorlastermittlungseinrichtung,
und wobei ein Drehmomentinstruktionswert in Übereinstimmung
mit dem Betriebszustand des Fahrzeugmotors in der Elektro
motorsteuereinrichtung voreingestellt ist.
4. Elektromotorantriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wo
bei die Elektromotorsteuereinrichtung eine Tabelle umfaßt,
die durch jeweile Ermittlungssignale von der Fahrzeugmo
tordrehzahlermittlungseinrichtung und der Fahrzeugmotor
lastermittlungseinrichtung festgelegt ist, und wobei die
Tabelle außerdem in Übereinstimmung mit einer Fahrzeugge
schwindigkeit unterteilt bzw. strukturiert ist, um eine un
terteilte Tabelle bereitzustellen.
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