DE10041538B4 - Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Antriebskraft-Steuervorrichtung
für ein
Hybridfahrzeug (50), umfassend eine Brennkraftmaschine (E) mit einem
Abgassystem (30) mit Katalysator (31), eine Energiespeichereinheit
(21) zum Speichern von elektrischer Energie sowie einen Motor (13),
der durch die in der Energiespeichereinheit (21) gespeicherte elektrische Energie
angetrieben wird, wobei das Hybridfahrzeug (50) durch die Brennkraftmaschine
(E) oder/und den Motor (13) angetrieben wird, wobei die Antriebskraft-Steuervorrichtung
umfasst:
einen Sensor (25) zum Erfassen von durch eine Zurücknahme des Zündzeitpunktes zum Aufwärmen der Brennkraftmaschine (E) und des Katalysators (31) verursachten Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine (E),
einen Restladungssensor (22) zum Erfassen einer Restladung der Energiespeichereinheit (21) oder eines hierauf bezogenen Wertes;
eine Steuerschaltung (18) mit einem nachgeschalteten Wandler (20) zum Betreiben des Motors (13) auf der Basis des Erfassungsergebnisses des Sensors (25);
eine Vergleichsschaltung der Steuerschaltung (18) zum Vergleichen des Erfassungsergebnisses des Restladungssensors (22) mit einem vorbestimmten Restladungsreferenzwert oder einem hierauf bezogenen Wert;
wobei die durch Zurücknahme des...
einen Sensor (25) zum Erfassen von durch eine Zurücknahme des Zündzeitpunktes zum Aufwärmen der Brennkraftmaschine (E) und des Katalysators (31) verursachten Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine (E),
einen Restladungssensor (22) zum Erfassen einer Restladung der Energiespeichereinheit (21) oder eines hierauf bezogenen Wertes;
eine Steuerschaltung (18) mit einem nachgeschalteten Wandler (20) zum Betreiben des Motors (13) auf der Basis des Erfassungsergebnisses des Sensors (25);
eine Vergleichsschaltung der Steuerschaltung (18) zum Vergleichen des Erfassungsergebnisses des Restladungssensors (22) mit einem vorbestimmten Restladungsreferenzwert oder einem hierauf bezogenen Wert;
wobei die durch Zurücknahme des...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 3.
- Um eine Brennkraftmaschine und einen im Abgassystem angeordneten Katalysator schnell aufzuwärmen, verzögert eine herkömmliche Kraftstoffeinspritzsteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Winkel (Verzögerungssteuerung) ab der Zeit des Anlassens der Maschine, bis eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, oder ab der Zeit des Anlassens der Maschine, bis das Wasser in der Maschine eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat. Dies erhöht die Temperaturen des Abgases und des Katalysators, um das Abgas durch den Katalysator ausreichen effektiv reinigen zu können.
- Wenn jedoch die oben erwähnte Technik den Zündzeitpunkt verzögert, können die Antriebseigenschaften schlechter werden, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten. Zur Lösung dieses Problems wurde eine Technik vorgeschlagen, bei der die von der Einspritzdüse einzuspritzende Kraftstoffmenge erhöht wird, wenn der Zündzeitpunkt um mehr als einen vorbestimmten Wert verzögert wird. Diese Technik gewährleistet gute Antriebseigenschaften und korrigiert das Drehmoment ohne Betätigung des Gaspedals.
- Wenn jedoch bei dieser herkömmlichen Technik die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht wird, während der Zündzeitpunkt verzögert wird, können der Kraftstoffverbrauch und die Abgasmenge zunehmen.
- Die
DE 696 08 485 T2 zeigt eine Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine mit einem Abgassystem mit Katalysator, eine Energiespeichereinheit zum Speichern von elektrischer Energie sowie einen Motor, der durch die in der Energiespeichereinheit gespeicherte elektrische Energie angetrieben wird, wobei das Hybridfahrzeug durch die Brennkraftmaschine oder/und den Motor angetrieben wird, wobei die Antriebskraft-Steuervorrichtung folgendes umfasst: - – eine Antriebsmotorsteuerungseinrichtung für den Motor, die diesen so steuert, dass eine Drehmomentschwankung ausgeglichen werden kann.
- – einen Restladungssensor zum Erfassen einer Restladung der Energiespeichereinheit oder eines hierauf bezogenen Wertes,
- – eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des Erfassungsergebnisses von dem Restladungssensor mit einem vorbestimmten Restladungsreferenzwert oder einem hierauf bezogenen Wert,
- – wobei die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung den Motor auf der Basis der Restladung der Energiespeichereinheit steuert,
- – einen Temperatursensor zum Erfassen einer Katalysatortemperatur, und
- – eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des Erfassungsergebnisses von dem Temperatursensor mit einem vorbestimmten Referenzwert.
- Eine Drehmomentschwankung, die durch Zündzeitpunktveränderung zum Aufwärmen der Maschine und eines Katalysators verursacht wird, ist dort nicht angesprochen. Zwar zeigt die
DE 43 27 882 C1 die Möglichkeit, durch Verstellen des Zündzeitpunktes in Richtung spät den Katalysator einer Brennkraftmaschine aufzuheizen, erwähnt jedoch keine hierbei auftretende Drehmomentschwankung. - Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug anzugeben, die Drehmomentschwankungen reduziert, wenn ein Zündzeitpunkt so gesteuert wird, dass die Maschine und der Katalysator warm werden, während eine Zunahme des Kraftstoffverbrauchs vermieden wird.
- Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Eine weitere Lösung ist im Anspruch 3 angegeben.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Bei der Verzögerung des Zündzeitpunkts der Brennkraftmaschine zum Aufwärmen des Katalysators wird die Restladung der Energiespeichereinheit oder ein hieraus bezogener Wert erfasst, und die Drehmomentschwankung der Brennkraftmaschine durch die Verzögerung des Zündzeitpunkts wird gemessen. Dann wird die erfasste Restladung oder der hierauf bezogene Wert mit dem Restladungsreferenzwert oder dem hierauf bezogenen Wert verglichen. Wenn das Erfassungsergebnis gleich oder größer als der Restladungsreferenzwert oder der hierauf bezogene Wert ist, wird der vom Motor auszugebende Betrag auf der Basis der Drehmomentschwankung von der Brennkraftmaschine berechnet. Weil der Motor auf der Basis dieses berechneten Betrags betrieben wird, kann die Drehmomentschwankung der Brennkraftmaschine auf Grund der Verzögerung des Zündzeitpunkts korrigiert werden. Daher können Drehmomentschwankungen gesenkt werden.
- Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Zeitglied mit der Steuerschaltung verbunden, um die Kompensation der Drehmomentschwankungen nach einer vorbestimmten Zeit zu beenden.
- Nach der Zeit des Anlasses der Brennkraftmaschine bis zum Ablauf der vorbestimmten Zeit wird die Antriebskraftsteuerung durchgeführt. Daher kann die Antriebskraftsteuerung leicht durchgeführt werden und die Kosten können reduziert werden.
- Zusätzlich kann zur Restladung der Energiespeichereinheit die Katalysatortemperatur erfaßt werden. Wenn der Datenwert in Bezug auf die Katalysatortemperatur gleich oder kleiner als ein Referenzwert ist und wenn das Erfassungsergebnis in Bezug auf die Restladung über dem Restladungsreferenzwert oder einem hierauf bezogenen Referenzwert liegt, wird das Drehmoment der Brennkraftmaschine, das wegen der Verzögerung des Zündzeitpunkts schwankt, von dem Sensor zum Erfassen der Drehmomentschwankungen erfaßt. Auf der Basis des Erfassungsergebnisses von dem Sensor wird die dem von Motor auszugebende Leistung berechnet. Der Motor wird auf der Basis der berechneten Leistung betrieben. Somit können Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine durch die Verzögerung des Zündzeitpunkts korrigiert und gesenkt werden, wenn der Katalysator aufgewärmt wird.
- Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei ebenfalls ein Zeitglied mit der Steuerschaltung verbunden, um die Kompensation der Drehmomentschwankungen nach einer vorbestimmten Zeit zu beenden.
- Die abgelaufene Zeit, die seit dem Anlassen der Brennkraftmaschine abgelaufen ist, wird als Standard zur Ausführung des Aufwärmens des Katalysators benutzt. Hierdurch kann die Antriebskraftsteuerung leicht durchgeführt wird, und die Kosten können reduziert werden.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerschaltung mit einer Maschinensteuerschaltung der Brennkraftmaschine verbunden und korrigiert einen Befehlswert des Brennkraftmaschinendrehmoments der Maschinensteuerschaltung, wenn der Katalysator durch die Zurücknahme des Zündzeitpunkts aufgewärmt wird und wenn auf der Basis der Ausgabe des Vergleichsergebnisses bestimmt wird, daß das Erfassungsergebnis von dem Restladungssensor unter dem Restladungsreferenzwert oder dem hierauf bezogenen Wert liegt.
- Durch Korrektur des Befehlswerts des Brennkraftmaschinendrehmoments kann die Drehmomentschwankung durch die Zündzeitpunktverzögerung gesenkt werden, auch wenn der Zündzeitpunkt zum Aufwärmen des Katalysators verzögert wird.
- Die Erfindung wird nun in Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Blockdiagramm eines Hybridfahrzeugs mit einer Antriebskraft-Steuervorrichtung einer ersten Ausführung; -
2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des in1 gezeigten Hybridfahrzeugs; -
3 ein Blockdiagramm eines Hybridfahrzeugs mit einer Antriebskraft-Steuervorrichtung einer zweiten Ausführung; und -
4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des in3 gezeigten Hybridfahrzeugs. -
1 zeigt im Blockdiagramm schematisch den Aufbau eines Hybridfahrzeugs50 einer ersten Ausführung. In dieser Figur wird die Antriebskraft einer Brennkraftmaschine E über einen Nebenmotor1 und eine Ölpumpe2 in ein Planetengetriebe3 eingeleitet, welches zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt umschaltbar ist. Der Nebenmotor1 erhält eine Abgabeleistung der Brennkraftmaschine E, erzeugt elektrische Energie und gibt die erzeugte elektrische Energie an eine Wandler20 ab. Das Planetengetriebe3 ist mechanisch mit einem nicht gezeigten Wählhebel verbunden. Wenn der Fahrer den Wählhebel schaltet, wird die Drehrichtung zu einer antriebsseitigen Rolle5 eines CVT (stufenlos verstellbaren Getriebes)4 umgeschaltet. - Die Drehung der antriebsseitigen Rolle
5 wird über einen Metallriemen6 zu einer abtriebsseitigen Rolle7 übertragen. Hier wird das Drehzahlverhältnis zwischen der antriebsseitigen Rolle5 und der abtriebsseitigen Rolle7 durch den Umschlingungsdurchmesser jeder Rolle in Bezug auf den Metallriemen6 bestimmt. Dieser Umschlingungsdurchmesser wird bestimmt, indem die Seitenkammern8 ,9 der Rollen durch die durch Öldruck ausgeübte Kraft bewegt werden, die von den Seiten der Rolle in Bezug auf die Richtung der Drehachsen der Seitenkammern8 ,9 ausgeübt wird. Dieser Öldruck wird von der Ölpumpe2 erzeugt, die von der Brennkraftmaschine E angetrieben wird, und wird den Seitenkammern8 ,9 über eine Öldrucksteuer/Regelvorrichtung zugeführt. - Die abtriebsseitige Rolle
7 ist mit einer Ausgangsachse eines Motors13 über eine Kupplung12 verbunden, die ein Paar von Eingriffselementen10 und11 umfaßt. Ein Enduntersetzungsgetriebe14 und ein Getriebe15 sind zwischen der Kupplung12 und dem Motor13 angeschlossen. Die Antriebskraft von der abtriebsseitigen Rolle7 wird über das Enduntersetzungsgetriebe14 auf ein Differentialgetriebe16 übertragen, und die übertragene Antriebskraft wird ferner auf eine Fahrzeugachse17 übertragen, wodurch das Antriebsrad W in Drehung versetzt wird. - Eine Steuerschaltung
18 ist mit der Öldrucksteuer/Regelvorrichtung verbunden und kann den Öldruck messen, der den Seitenkammern8 ,9 des CVT4 über die Öldrucksteuer/Regelvorrichtung zugeführt wird. Hierdurch kann die Steuerschaltung18 das Getriebeübersetzungsverhältnis des CVT4 bewerten und steuern/regeln. - Auf der Basis eines Erfassungsergebnisses von einem Sensor
25 zur Messung von Drehmomentschwankungen wandelt die Steuerschaltung18 das Drehmoment von der Brennkraftmaschine E in einen Korrekturbetrag. Auf der Basis dieses berechneten Betrags berechnet die Steuerschaltung18 die von dem Motor13 auszugebende Antriebskraft und gibt ein Antriebsenergiesignal an den Wandler20 aus. - Ferner speichert die Steuerschaltung
18 einen Spannungsreferenzwert entsprechend einem Restladungsreferenzwert einer Energiespeichereinheit21 in Form einer Batterie, vergleicht diesen Spannungsreferenzwert mit dem Erfassungsergebnis von einem Restladungssensor22 und führt, in Abhängigkeit von dem Vergleich die Steuerung/Regelung durch (Details später). - Der Spannungsreferenzwert ist ein Schwellenwert zur Bestimmung, ob die Energiespeichereinheit
21 geladen werden soll. Der Spannungsreferenzwert wird mit einem an die Energiespeichereinheit21 angelegten erfaßten Ladespannung verglichen. Wenn die erfaßte Spannung niedrig ist, wird bestimmt, daß die Restladung der Energiespeichereinheit21 unter dem Restladungsdifferenzwert liegt, und daß die Energiespeichereinheit21 geladen werden muß. Dieser Spannungsreferenzwert hat eine Hysterese: Wenn die Ladespannung zunimmt, wird ein hoher Spannungsreferenzwert verwendet, und wenn die Ladespannung abnimmt, wird ein niedriger Spannungsreferenzwert verwendet. Obwohl hier die Ladespannung die Restladung der Energiespeichereinheit21 ersetzt, kann die Restladung auch erfaßt werden, indem der elektrische Strom integriert wird. - Die in den Ansprüchen benutzten Begriffe "eine Restladung oder ein hierauf bezogener Wert" und "ein Restladungsreferenzwert oder ein hierauf bezogener Wert", umfassen die Ladespannung und den Spannungsreferenzwert.
- Auf der Basis des Steuersignals von der Steuerschaltung
18 steuert der Wandler20 die Drehungen der Motoren1 und13 . Der Wandler20 speichert die elektrische Energie, die von dem Motor1 erzeugt wird, zur Energiespeichereinheit21 und diese liefert die Energie zum Motor13 , oder die elektrische Energie wird direkt zum Motor13 geleitet. Daher wird der Motor13 in Drehung versetzt. - Der Motor
13 wird von der elektrischen Energie angetrieben, die von dem Wandler20 zugeführt wird, und die Energie wird über das Getriebe15 , das Enduntersetzungsgetriebe14 und das Differentialgetriebe16 auf die Fahrzeugachse17 übertragen, und die Antriebsräder W werden in Drehung versetzt. - Der Restladungssensor
22 ist in der Energiespeichereinheit21 vorgesehen, erfaßt (mißt) die Ladespannung der Energiespeichereinheit21 und gibt die erfaßten Ergebnisse an die Steuerschaltung18 aus. - Eine Maschinensteuerschaltung
24 steuert/regelt den Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine E und die einzuspritzende Kraftstoffmenge. Ab der Zeit des Anlassens der Brennkraftmaschine E bis eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, oder ab der Zeit des Anlassens der Brennkraftmaschine E bis die Temperatur des Wassers zum Kühlen der Brennkraftmaschine einen vorbestimmten Wert erreicht, verzögert die Maschinensteuerschaltung24 den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Winkel (nachfolgend als Verzögerungssteuerung bezeichnet). Die Bezugszahl25 bezeichnet einen Sensor zum Erfassen von Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine E, wobei die Erfassungsergebnisse ausgegeben werden. - Ein Abgassystem
30 gibt Abgas der Brennkraftmaschine E in die Atmosphäre ab. Ein Katalysator31 ist in dem Abgassystem30 vorgesehen. Das von der Brennkraftmaschine E abgegebene Abgas unterliegt einer Reduktions-Oxidations-Reaktion in dem Katalysator31 , um hierdurch das Abgas zu reinigen. Der Katalysator31 wird durch Wärme in dem Abgas und durch die Wärme aufgrund der Reduktions-Oxidations-Reaktion aktiviert (erwärmt). - Bei der Verzögerungssteuerung beschleunigen verbrennende Abgaskomponenten, die von der Brennkraftmaschine E abgegebenen Abgase enthalten sind, die Aktivierung des Katalysators
31 . - Der Betrieb der Antriebskraft-Steuervorrichtung für das Hybridfahrzeug
50 wird nun anhand des Flußdiagramms von2 erläutert. Nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine E (Schritt S10) erfaßt die Steuerschaltung18 , ob die Maschinensteuerschaltung24 die Verzögerungssteuerung durchführt (Zündzeitpunktsteuerung) (in Schritt S11). Wenn die Verzögerungssteuerung nicht durchgeführt wird, beendet die Steuerschaltung18 die Antriebskraftsteuerung (Schritt S17). - Wenn die Verzögerungssteuerung durchgeführt wird (Schritt S11), erfaßt der Sensor
25 den Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine E und die Brennkraftmaschinendrehzahl (Schritt S12) und gibt die Erfassungsergebnisse an die Steuerschaltung18 aus. Der Restladungssensor22 erfaßt die Ladespannung der Energiespeichereinheit21 und gibt das Erfassungsergebnis an die Steuerschaltung18 aus. Die Steuerschaltung18 vergleicht das von dem Restladungssensor22 ausgegebene Erfassungsergebnis mit dem gespeicherten Spannungsreferenzwert (Schritt S13). - Wenn das Erfassungsergebnis von dem Restladungssensor gleich oder größer als der Spannungsreferenzwert ist, berechnet die Steuerschaltung
18 den Kurbelwinkel zum Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine E und die Maschinendrehzahl, die durch die Verzögerungssteuerung schwanken, auf der Basis des von dem Sensor25 ausgegebenen Ergebnisses. In Abhängigkeit von dem berechneten Wert berechnet die Steuerschaltung18 den von dem Motor13 auszugebenden Energiebetrag und führt ein Treibersignal dem Wandler20 zu. - Bei Empfang des Treibersignals betreibt der Wandler
20 den Motor13 in Abhängigkeit von diesem Signal (Schritt S15). Durch Antrieb des Motors13 wird die Drehkraft über das Getriebe15 , das Enduntersetzungsgetriebe14 und das Differentialgetriebe16 auf die Fahrzeugachse17 übertragen. Hierdurch wird die Antriebskraft von dem Motor13 zu den von der Brennkraftmaschine E angetriebenen Antriebsrädern W addiert, so daß Drehmomentschwankungen in der Verzögerungssteuerung korrigiert werden können. - Dann bestimmt die Steuerschaltung
18 , ob die Maschinensteuerschaltung24 die Verzögerungssteuerung (Zündzeitpunktsteuerung) durchführt (Schritt S16). Wenn die Verzögerungssteuerung nicht durchgeführt wird, endet die Antriebskraftsteuerung (Schritt S17). Wenn die Verzögerungssteuerung durchgeführt wird, kehrt der Fluß zu Schritt S12 zurück. - Wenn andererseits das Erfassungsergebnis von dem Restladungssensor unter dem Restladungsreferenzwert liegt, korrigiert die Steuerschaltung
18 den Maschinendrehbefehl. Das heißt, die Steuerschaltung18 sendet ein Signal zum Ändern der Verbrennungsbedingungen der Brennkraftmaschine E an die Maschinensteuerschaltung24 . Bei Empfang dieses Signals ändert die Maschinensteuerschaltung24 die einzuspritzende Kraftstoffmenge und den Zündzeitpunkt, um die Drehmomentabnahme aufgrund der Verzögerungssteuerung zu kompensieren (Schritt S16). Hierdurch werden Drehmomentschwankungen in der Verzögerungssteuerung korrigiert. - Dann bestimmt die Steuerschaltung
18 , ob die Maschinensteuerschaltung24 die Verzögerungssteuerung durchführt (Schritt S16). Wenn die Verzögerungssteuerung nicht durchgeführt wird, endet die Antriebskraft-Steuerung (Schritt S17). Wenn die Verzögerungssteuerung durchgeführt wird, kehrt der Fluß zu Schritt S12 zurück, und der oben beschriebene Betrieb wird wiederholt. - Um die oben beschriebene Ausführung zu vereinfachen, kann ein Zeitglied
40 oder Timer zum Zählen einer vorbestimmten Zeit vorgesehen sein, und die Antriebskraftsteuerung kann nach der Zeit des Anlassens der Brennkraftmaschine, bis das Zeitglied40 das Zählen beendet hat, durchgeführt werden. Das heißt, die abgelaufene Zeit seit dem Anlassen der Brennkraftmaschine kann als Standard benutzt werden, um zu bestimmen, ob die Antriebskraftsteuerung durchgeführt werden soll. -
3 zeigt ein Blockdiagramm der Konstruktion einer zweiten Ausführung. In3 werden gleiche Bezugszahlen zur Bezeichnung gleicher Teile von1 benutzt, und eine detaillierte Beschreibung davon ist weggelassen. - Im Vergleich zur Steuerschaltung
18 von1 speichert die Steuerschaltung38 in3 zusätzlich vorab einen Wassertemperaturreferenzwert und einen Katalysatortemperaturreferenzwert, vergleicht die Erfassungsergebnisse von dem Wassertemperatursensor23 und dem Katalysatortemperatursensor32 mit diesem Referenzwert und führt die Steuerung in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Vergleiche durch (Details später). - Es wurden nun der Wassertemperaturreferenzwert und der Katalysatortemperaturreferenzwert erläutert. Der Wassertemperaturreferenzwert ist ein Schwellenwert zur Bestimmung, ob das Aufwärmen der Maschine abgeschlossen ist, auf der Basis der Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine E. Wenn die erfaßte Temperatur des Kühlwassers über dem Temperaturreferenzwert liegt, wird bestimmt, daß die Maschine aufgewärmt ist. Wenn sie unter dem Temperaturreferenzwert liegt, wird bestimmt, daß die Maschine kalt ist (aufgewärmt werden muß). Wenn das Aufwärmen der Brennkraftmaschine abgeschlossen ist, kann bestimmt werden, daß der Katalysator
31 vollständig aufgewärmt und aktiviert ist. Wenn die Brennkraftmaschine aufgewärmt wird, wird der Katalysator31 ebenfalls durch das von der Brennkraftmaschine E abgegebene Abgas erwärmt, und das Abgas unterliegt einer Reduktions-Oxidations-Reaktion in dem Katalysator31 , so daß die Temperatur des Katalysators31 steigt und der Katalysator31 das Abgas reinigt. - Der Katalysatortemperaturreferenzwert ist ein Schwellenwert zur Bestimmung, ob der Katalysator
31 aktiviert ist. Wenn die erfaßte Temperatur des Katalysators über dem Katalysatortemperaturreferenzwert liegt, wird bestimmt, daß der Katalysator aktiviert ist. Der Wassertemperatursensor23 erfaßt die Temperatur des Kühlwassers zum Kühlen der Brennkraftmaschine E und gibt die Erfassungsergebnisse an die Steuerschaltung38 aus. Der Katalysatortemperatursensor32 erfaßt die Temperatur des Katalysators31 und gibt die Erfassungsergebnisse an die Steuerschaltung38 aus. - Der Betrieb der Antriebskraft-Steuervorrichtung in dem Hybridfahrzeug
51 gemäß der in3 gezeigten Konstruktion wird nun im Flußdiagramm von4 erläutert. Zuerst wird die Brennkraftmaschine E angelassen (Schritt S20), der Wassertemperatursensor23 erfaßt die Temperatur des Kühlwassers und gibt das Erfassungsergebnis an die Steuerschaltung38 aus. Die Steuerschaltung38 erhält das Erfassungsergebnis von dem Wassertemperatursensor23 und vergleicht es mit dem vorab gespeicherten Wassertemperaturreferenzwert (Schritt S21). Wenn die Temperatur des Kühlwassers über dem Wassertemperaturreferenzwert liegt (Schritt S21), beendet die Steuerschaltung38 die Antriebskraftsteuerung (Schritt S28). - Wenn andererseits die Temperatur des Kühlwassers gleich oder unter dem Wassertemperaturreferenzwert liegt (Schritt S21), sendet die Steuerschaltung
38 ein Signal zur Durchführung der Verzögerungssteuerung an die Maschinensteuerschaltung24 (Schritt S22). Bei Empfang dieses Signals führt die Maschinensteuerschaltung24 die Verzögerungssteuerung durch. - Nachfolgend erfaßt der Sensor
25 den Kurbelwinkel der Maschine E und die Maschinendrehzahl und gibt diese an die Steuerschaltung38 aus (Schritt S23). Ferner erfaßt der Restladungssensor22 die Ladespannung der Energiespeichereinheit21 und gibt das Erfassungsergebnis an die Steuerschaltung38 aus. Danach wird der Betrieb von Schritt S24 zu Schritt S26 so ähnlich durchgeführt wie von Schritt S13 zu Schritt S15 in2 . - Nach dem Schritt S25 oder S26 erfaßt der Wassertemperatursensor
23 die Temperatur des Kühlwassers, und die Steuerschaltung38 vergleicht das Erfassungsergebnis mit dem Wassertemperaturreferenzwert. Wenn das Erfassungsergebnis gleich oder kleiner als der Wassertemperaturreferenzwert ist, geht der Fluß des Schritts S22 weiter und der oben beschriebene Betrieb wird wiederholt. - Wenn andererseits das Erfassungsergebnis über den Wassertemperaturreferenzwert liegt, beendet die Steuerschaltung
38 die Antriebskraftsteuerung (Schritt S28). - Obwohl in der obigen Ausführung die Temperatur des Kühlwassers durch den Wassertemperatursensor
23 erfaßt wird, kann der Katalysatortemperatursensor32 zum Erfassen der Temperatur des Katalysators31 den Wassertemperatursensor23 ersetzen, kann die Ausgabe von dem Katalysatortemperatursensor32 dem Eingangsanschluß direkt zugeführt werden, und kann die Steuerschaltung38 diese mit dem Katalysatortemperaturreferenzwert vergleichen. Daher kann die Temperatur des Katalysators31 direkt erfaßt werden und es kann bestimmt werden, ob der Katalysator31 aktiviert ist. Wenn in diesem Fall der Katalysator nicht aktiviert ist, kann der Katalysator31 entsprechend der Prozedur der Schritte S22 bis S28 aufgewärmt werden. - Obwohl in der Konstruktion von
3 die Temperatur des Kühlwassers von dem Wassertemperatursensor23 und die Temperatur des Katalysators von Katalysatortemperatursensor32 erfaßt wird, können auch andere Vorrichtungen als der Wassertemperatursensor23 und der Katalysatortemperatursensor32 verwendet werden, solange die Temperatur des Katalysators in dem gemessenen Wert widergespiegelt wird. Beispielsweise kann, als einfaches Verfahren, ein Zeitglied41 oder Timer zum Zählen einer vorbestimmten Zeit vorgesehen werden, und die Antriebskraftsteuerung kann ab der Zeit des Anlassens der Maschine, bis das Zeitglied41 die vorbestimmte Zeit gezählt hat, durchgeführt werden. Die vorbestimmte Zeit ab dem Anlassen der Brennkraftmaschine kann als der Standard zur Bestimmung der Katalysatortemperatur genutzt werden. Nachdem die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, können der Wassertemperatursensor23 oder der Katalysatortemperatursensor ausgeben, daß das Erfassungsergebnis größer als der Referenzwert ist, um die Antriebskraftsteuerung zu beenden. - Obwohl in den ersten und zweiten Ausführungen der Nebenmotor
1 direkt mit der Brennkraftmaschine E verbunden ist, kann der Nebenmotor auch durch ein Untersetzungsgetriebe angeschlossen sein. - Um die Energiespeichereinheit
21 zu laden, kann der Motor13 elektrische Energie aus der über das Getriebe15 übertragenen Drehung erzeugen, und die erzeugte Energie kann über den Wandler20 in die Energiespeichereinheit21 geladen werden. Ferner kann die Energiespeichereinheit21 den Nebenmotor1 antreiben und kann die Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine E kompensieren. - Das Hybridfahrzeug umfaßt somit die Brennkraftmaschine E, die Energiespeichereinheit
21 zum Speichern von elektrischer Energie sowie den Motor13 , der durch die in der Energiespeichereinheit gespeicherte elektrische Energie angetrieben wird, wobei das Hybridfahrzeug durch die Brennkraftmaschine oder/und den Motor angetrieben wird. Die Antriebskraft-Steuervorrichtung umfaßt: den Sensor25 zum Erfassen der von der Brennkraftmaschine erzeugten Drehmomentschwankung; den Wandler20 zum Wandeln der Schwankung in eine Ausgabe zum Motor auf der Basis des Erfassungsergebnisses des Sensors; den Restladungssensor22 zum Erfassen der Restladung der Energiespeichereinheit oder eines hierauf bezogenen Wertes; die Vergleichsschaltung zum Vergleichen des Erfassungsergebnisses von dem Restladungssensor mit dem vorbestimmten Restladungsreferenzwert oder einem hierauf bezogenen Wert; und die Steuerschaltung18 zum Antrieb des Motors auf der Basis der Ausgabe von dem Wandler, wenn der Katalysator durch Verzögern des Zündzeitpunkts der Brennkraftmaschine aufgewärmt wird und wenn auf der Basis der Ausgabe von der Vergleichsschaltung bestimmt wird, daß das Erfassungsergebnis von dem Restladungsdetektor gleich oder größer als der Restladungsreferenzwert oder ein hierauf bezogener Wert ist.
Claims (5)
- Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (
50 ), umfassend eine Brennkraftmaschine (E) mit einem Abgassystem (30 ) mit Katalysator (31 ), eine Energiespeichereinheit (21 ) zum Speichern von elektrischer Energie sowie einen Motor (13 ), der durch die in der Energiespeichereinheit (21 ) gespeicherte elektrische Energie angetrieben wird, wobei das Hybridfahrzeug (50 ) durch die Brennkraftmaschine (E) oder/und den Motor (13 ) angetrieben wird, wobei die Antriebskraft-Steuervorrichtung umfasst: einen Sensor (25 ) zum Erfassen von durch eine Zurücknahme des Zündzeitpunktes zum Aufwärmen der Brennkraftmaschine (E) und des Katalysators (31 ) verursachten Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine (E), einen Restladungssensor (22 ) zum Erfassen einer Restladung der Energiespeichereinheit (21 ) oder eines hierauf bezogenen Wertes; eine Steuerschaltung (18 ) mit einem nachgeschalteten Wandler (20 ) zum Betreiben des Motors (13 ) auf der Basis des Erfassungsergebnisses des Sensors (25 ); eine Vergleichsschaltung der Steuerschaltung (18 ) zum Vergleichen des Erfassungsergebnisses des Restladungssensors (22 ) mit einem vorbestimmten Restladungsreferenzwert oder einem hierauf bezogenen Wert; wobei die durch Zurücknahme des Zündzeitpunktes verursachten Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine (E) auf der Basis der Ausgabe des Wandlers (20 ) kompensiert werden, wenn die Brennkraftmaschine (E) und der Katalysator (31 ) durch Zurücknahme des Zündzeitpunktes der Brennkraftmaschine (E) aufgewärmt wird, und wenn auf der Basis der Ausgabe der Vergleichsschaltung bestimmt wird, dass das Erfassungsergebnis von dem Restladungssensor (22 ) gleich oder größer als der Restladungsreferenzwert oder der hierauf bezogene Wert ist. - Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (
50 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitglied (40 ) mit der Steuerschaltung (18 ) verbunden ist, um die Kompensation der Drehmomentschwankungen nach einer vorbestimmten Zeit zu beenden. - Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (
51 ), umfassend eine Brennkraftmaschine (E) mit einem Abgassystem (30 ) mit Katalysator (31 ), eine Energiespeichereinheit (21 ) zum Speichern von elektrischer Energie sowie einen Motor (13 ), der durch die in der Energiespeichereinheit (21 ) gespeicherte elektrische Energie angetrieben wird, wobei das Hybridfahrzeug (51 ) durch die Brennkraftmaschine (E) oder/und den Motor (13 ) angetrieben wird, wobei die Antriebskraft-Steuervorrichtung umfasst: einen Sensor (25 ) zum Erfassen von durch eine Zurücknahme des Zündzeitpunkts zum Aufwärmen der Brennkraftmaschine (E) und des Katalysators (31 ) verursachten Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine (E) einen Restladungssensor (22 ) zum Erfassen einer Restladung der Energiespeichereinheit (21 ) oder eines hierauf bezogenen Wertes; eine Steuerschaltung (38 ) mit einem nachgeschalteten Wandler (20 ) zum Betreiben des Motors (13 ) auf der Basis des Erfassungsergebnisses des Sensors (25 ); eine erste Vergleichsschaltung der Steuerschaltung (38 ) zum Vergleichen des Erfassungsergebnisses des Restladungssensors (22 ) mit einem vorbestimmten Restladungsreferenzwert oder einem hierauf bezogenen Wert; einen Datensensor (23 ;32 ) zum Erfassen von einer Katalysatortemperatur entsprechenden Daten; eine zweite Vergleichsschaltung der Steuerschaltung (38 ) zum Vergleichen des Erfassungsergebnisses von dem Datensensor (23 ;32 ) mit einem vorbestimmten Referenzwert; wobei die Steuerschaltung (38 ) die durch Zurücknahme des Zündzeitpunktes verursachten Drehmomentschwankungen der Brennkraftmaschine (E) auf der Basis der Ausgabe des Wandlers (20 ) kompensiert, wenn die Brennkraftmaschine (E) und der Katalysator (31 ) durch die Zurücknahme des Zündzeitpunkts der Brennkraftmaschine (E) aufgewärmt wird, wenn auf der Basis der Ausgabe von der ersten Vergleichsschaltung bestimmt wird, dass das Erfassungsergebnis von dem Restladungssensor (22 ) gleich oder größer als der Restlandungsreferenzwert oder der hierauf bezogene Wert ist, und wenn das Erfassungsergebnis von dem Datensensor (23 ;32 ) gleich oder kleiner als der Referenzwert ist. - Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (
51 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitglied (41 ) mit der Steuerschaltung (38 ) verbunden ist, um die Kompensation der Drehmomentschwankungen nach einer vorbestimmten Zeit zu beenden. - Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (
50 ;51 ) nach Anspruch 1 oder 3; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (18 ;38 ) mit einer Maschinensteuerschaltung (24 ) der Brennkraftmaschine (E) verbunden ist und einen Befehlswert des Brennkraftmaschinendrehmoments der Maschinensteuerschaltung (24 ) korrigiert, wenn der Katalysator (31 ) durch die Zurücknahme des Zündzeitpunkts aufgewärmt wird und wenn auf der Basis der Ausgabe des Vergleichsergebnisses bestimmt wird, dass das Erfassungsergebnis von dem Restladungssensor (22 ) unter dem Restladungsreferenzwert oder dem hierauf bezogenen Wert liegt.
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