DE10052701B4

DE10052701B4 - Elektromotor-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE10052701B4
Application number: DE10052701.9A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Morimoto; Yoshiaki Omata
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: DE10052701A1; JP2001128306A; US6345216B1; JP3656242B2

Abstract

Elektromotor-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (2), der über eine Kupplung (4) mit einem Getriebe (6) verbunden ist, und der mit einem Elektromotor (8) verbunden ist, der sowohl Antriebs- wie Energieerzeugungsfunktionen besitzt, und sowohl Antriebs- wie Energieerzeugungszuständen des Elektromotors (8) auf Grundlage eines Fahrzustands des Fahrzeugs und eines Laufzustands des Verbrennungsmotors steuert, aufweisend: einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (92) zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs; einen Verbrennungsmotor-Drehzahlsensor (172) zum Ermitteln einer Verbrennungsmotordrehzahl des Verbrennungsmotors (2); einen ersten Kupplungsschalter (176), der einen ausgeschalteten Zustand einnimmt, wenn die Kupplung (4) vollständig eingerückt ist, und der folgend auf den vollständig eingerückten Zustand einen eingeschalteten Zustand einnimmt, wenn die Kupplung (4) in Richtung auf einen teilweise eingerückten Zustand bewegt wird; einen zweiten Kupplungsschalter (178), der einen ausgeschalteten Zustand einnimmt, wenn die Kupplung (4) vollständig ausgerückt wird, und der folgend auf den vollständig ausgerückten Zustand einen eingeschalteten Zustand einnimmt, wenn die Kupplung (4) in Richtung auf einen teilweise eingerückten Zustand bewegt wird; und eine Elektromotor-Steuereinrichtung (22) zur Durchführung einer Steuerung derart, dass elektrische Energie durch den Elektromotor (8) erzeugt wird, und die als Bestätigung einen Zustand einnimmt, in welchem die Energieerzeugungssteuerung während eines Motorleerlaufs ausgeführt werden kann, wenn zumindest eine der folgenden zwei Neutralstellung-Ermittlungsbedingungen erfüllt ist: – die Fahrzeuggeschwindigkeit ist Null, und die Verbrennungsmotordrehzahl übersteigt Null, oder – die Fahrzeuggeschwindigkeit ist Null, und der zweite Kupplungsschalter (178) ist ausgeschaltet.

Description

QUERVERWEIS AUF IM ZUSAMMENHANG STEHENDE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung betrifft die gleichzeitig anhängigen Anmeldungen, Seriennr. US 09/672 631 (Anwaltsakte: Saigoh Case 266), Seriennr. US 09/672 634 (Anwaltsakte: Saigoh Case 267) und Seriennr. US 09/672 633 (Anwaltsakte: Saigoh Case 268), sämtliche mit dem Titel ”MIT EINEM VERBRENNUNGSMOTOR KOMBINIERTE ELEKTROMOTOR-STEUERVORRICHTUNG”; sämtliche eingereicht am 28. September 2000. Diese Anmeldungen führten zu den Patenten US 6 488 609 B1 , US 6 492 741 B1 und US 6 443 126 B1 . Die Offenbarungen der in Zusammenhang stehenden Anmeldungen werden in gesamtem Umfang unter Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung erklärt.
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft eine Elektromotor-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Getriebe, welches mit einem Fahrzeug-Verbrennungsmotor (im folgenden Verbrennungsmotor genannt) über eine Kupplung verbunden ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein bestimmter Typ eines Motorfahrzeugs wird als Hybrid-Fahrzeug bezeichnet, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor aufweist, die in ihm als Energiequellen für das Fahrzeugantriebssystem angeordnet sind. Bei einem derartigen Fahrzeug dient eine Elektromotor-Steuervorrichtung zum direkten Verbinden eines Elektromotors, der sowohl Antriebs- wie Energieerzeugungsfunktionen aufweist, mit dem Verbrennungsmotor, und zum Steuern des Antriebs und der Energieerzeugungszustände dieses Elektromotors in Steuerungszuständen während eines Stopp- und Fahrvorgangs, gewählt auf Grundlage eines Fahrzustands des Fahrzeugs und eines Laufzustands des Fahrzeug-Verbrennungsmotors. Die Elektromotor-Steuervorrichtung des Fahrzeugs sorgt dafür, dass eine Steuerungsermittlung des Elektromotors eine Gang(schalt)position des Getriebes wiedergibt. Die Gangschaltposition des Getriebes wird durch einen Getriebestellungssensor ermittelt und der Getriebestellungssensor ermittelt, ob ein bestimmtes Gangschaltzahnrad im Eingriff mit einer Gangschaltposition sich befindet, und ob die Gangschaltposition neutral ist, so dass sämtliche der Gangschaltzahnräder sich nicht im Eingriff befinden.
Ein derartiges Beispiel einer Elektromotor-Steuervorrichtung, deren Steuerung eine Gangschaltposition des Getriebes wiedergibt, ist in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 5-322032 , Nr. 5-39750 und Nr. 10-220266 offenbart.
Die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-322032 erläuterte Elektromotor-Steuervorrichtung ermittelt eine Änderung bzw. ein Umschalten der Fahrzeugkupplung durch einen Kupplungsschalter und bringt eine Gangschaltposition des Getriebes von der Fahrzeuggeschwindigkeit und bzw. mit der Verbrennungsmotor-Drehzahl zur Überlagerung. Die Elektromotor-Steuervorrichtung misst dadurch die Gangschaltfrequenz bzw. -häufigkeit von bzw. aus einer Änderung der Gangschaltposition und auf Grundlage dieser Ergebnisse macht die Elektromotor-Steuervorrichtung ein Problem eines Kupplungsschalters kenntlich bezüglich des Anpassens an die Gangschaltfrequenz und die Änderungsfrequenz eines Kupplungsschalters.
Die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-39750 bekannte Elektromotor-Steuervorrichtung steuert das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch Öffnen und Schließen eines Durchsatz- bzw. Strömungsqualitätssteuerventils eines Nebenluftdurchlasses eines Verdampfers, ausgehend von einer Fahr-/Stopp-Zustandunterscheidung, die durch beide Signale eines Neutralschalters und eines Kupplungsschalters oder einen Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter ausgeführt wird.
Bei der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 10-220266 erläuterten Elektromotor-Steuervorrichtung erfolgt dann, wenn ein Neutralschalter einen Ausschaltzustand einnimmt, nachdem eine Neutralstellung des Getriebes aufgehoben ist, eine Ermittlung, ob die Verbrennungsmotorleistung auf Grundlage der Verbrennungsmotor-Drehzahl verstärkt werden kann. Wenn die Beurteilung zur Verstärkung der Verbrennungsmotorleistung erfolgt, kann die Verbrennungsmotorleistung verstärkt werden durch Ausführen einer Ventilöffnungsgradkorrektur eines ISC-Ventils, und die Vorrichtung steuert einen Ventilöffnungsgrad-Korrekturwert des ISC-Ventils derart, dass er klein wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt.
Eine übliche Elektromotor-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, bei welcher die Steuerung des Elektromotors die Gangschaltstellung des Getriebes wiedergibt, erfordert außerdem einen Gangschaltstellungssensor und sie ermittelt, ob ein bestimmtes Gangschaltzahnrad sich mit einer Gangschaltstellung im Eingriff befindet, und ob eine Gangschaltposition neutral ist, bei welcher sämtliche Gangschaltzahnräder sich nicht im Eingriff befinden.
Die Elektromotor-Steuervorrichtung steuert einen Elektromotor durch eine Gangschaltstellung, ermittelt durch einen Gangschaltsstellungssensor, gewählt als Ermittlungszustand zur Bestätigung verschiedener Elektromotor-Steuerzustände. Wenn beispielsweise ein Leerlauf-Energieerzeugungszustand beim Stoppen vorliegt bzw. bestätigt ist, führt die Elektromotor-Steuervorrichtung die Steuerung derart durch, dass durch den Elektromotor Elektrizität ersteuert wird, und wenn ein Antriebs-/Energieerzeugungs-Steuerzustand beim Fahren bestätigt wird, führt die Elektromotor-Steuervorrichtung die Steuerung derart durch, dass ein Antrieb eine Energieerzeugung des Elektromotors unterbunden wird.
Wenn jedoch der Gangschalt-Positionssensor zum Ermitteln einer Getriebestellung des Getriebes in eine Elektromotor-Steuervorrichtung vorgesehen bzw. angeordnet ist, ist der Aufbau der Elektromotor-Steuervorrichtung kompliziert, und dies führt zu einer unerwünschten Erhöhung der Kosten. Wenn der Gangschalt-Positionssensor eine Gangschaltstellung des Getriebes mechanisch ermittelt, treten Situationen auf, bei welchen die Gangschaltstellung unzutreffend ermittelt wird, und ein Fehlersignal wird ausgegeben und aus diesem Grund lässt die Zuverlässigkeit zu wünschen übrig.
Die nicht vorveröffentlichte DE 100 38 127 A1 schlägt ein Bestimmungsverfahren zur Verzögerungsregeneration bei einem Hybridfahrzeug vor, bei dem der Regenerationsbetrieb erlaubt wird, wenn die Kupplung eingerückt ist, was durch einen Kupplungsschalter bestimmt wird. Falls die Kupplung nicht durch den Fahrer betätigt wird, erfolgt die Bestimmung mittels einer Korrespondenzbeziehung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Verbrennungsmotordrehzahl. Die Ermittlung der Neutralstellung des Getriebes erfolgt mechanisch mit einem Schalter.
US 4 803 898 A beschreibt eine Vorrichtung für ein herkömmliches Antriebskonzept für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, aber ohne Elektromotor.
DE 33 43 399 C2 beschreibt eine Steuereinrichtung zum automatischen Starten und Stoppen eines Fahrzeugmotors, wobei Kupplungsschalter vorgesehen werden.
EP 0 913 287 A2 beschreibt eine Steuerung für ein Hybridfahrzeug, wobei im Regenerationsbetrieb die Kupplung ausgerückt wird.
DE 199 11 736 A1 beschreibt ein Motorstopp-Steuersystem für ein Fahrzeug, bei welchem als Bestimmungsbedingung die Schaltposition des Getriebes mittels eines Positionssensors erfasst wird.
DE 25 01 386 A1 beschreibt einen Hybridantrieb für Fahrzeuge.
DE 94 22 162 U1 beschreibt ein weiteres Hybridfahrzeug.
Um den vorstehend genannten Nachteil zu überwinden oder zumindest zu minimieren, schafft die vorliegende Erfindung eine Elektromotor-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, der in dem Fahrzeug angebracht ist, die diesen Motor mit einem Getriebe durch eine Kupplung verbindet, und mit einem darin angeordneten Elektromotor, der sowohl Antriebs- wie Energieerzeugungsfunktionen besitzt. Die Steuervorrichtung steuert sowohl die Antriebs- wie Energieerzeugungszustände des Elektromotors auf Grundlage eines Fahrzeugzustands des Fahrzeugs und eines Laufzustands des Verbrennungsmotors und sie umfasst: Einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs; einen Verbrennungsmotor-Drehzahlsensor zum Ermitteln der Verbrennungsmotordrehzahl des Verbrennungsmotors; einen ersten Kupplungsschalter, der einen Ausschaltzustand einnimmt, wenn die Kupplung vollständig eingerückt ist, und der folgend auf den vollständig eingerückten Zustand einen Einschaltzustand einnimmt, unmittelbar bevor die Kupplung in einem halbverbundenen (teilweise eingerückten) Zustand angeordnet ist; einen zweiten Kupplungsschalter, der einen Ausschaltzustand einnimmt, wenn die Kupplung vollständig freigegeben ist, und der folgend auf den vollständig freigegeben Zustand einen eingeschalteten Zustand einnimmt, unmittelbar bevor die Kupplung in einem halbverbundenen (teilweise eingerückten) Zustand angeordnet ist; und eine Elektromotor-Steuervorrichtung zur Durchführung einer Steuerung derart, dass durch den Elektromotor Elektrizität erzeugt wird, und die als Bestätigung einen Leerlauf-Energieerzeugungs-Steuerzustand ermittelt, wenn zumindest eine der folgenden zwei Bedingungen erfüllt ist: Die Bedingung, demnach die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und die Verbrennungsmotordrehzahl null übersteigt, und die Bedingung, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und der zweite Kupplungsschalter ausgeschaltet ist.
Bei der Elektromotor-Steuereinrichtung für ein Fahrzeug gemäß dieser Erfindung führt die Elektromotor-Steuereinrichtung die Steuerung derart durch, dass durch den Elektromotor Elektrizität erzeugt wird, und dass die Freigabe eines Leerlauf-Energie-Erzeugungszustands ermittelt wird, wenn zumindest eine der folgenden zwei Bedingungen erfüllt ist: Die Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und die Verbrennungsmotordrehzahl null übersteigt, und die Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und der zweite Kupplungsschalter ausgeschaltet ist. Ohne dass ein Gangschaltstellungssensor erforderlich wäre, vermag deshalb die Elektromotor-Steuervorrichtung zu ermitteln, dass eine Gangschaltposition eines Getriebes die neutrale Stellung ist, und sie vermag daraufhin den Steuerzustand des Elektromotors zu ermitteln auf Grundlage der Neutralstellungsermittlung des Getriebes.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Steuerflußdiagramm einer Elektromotor-Steuervorrichtung unter Darstellung einer ersten Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung eines Bereichs, der aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Verbrennungsmotordrehzahl besteht;
3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung eines Steuerzustands eines stehenden Fahrzeugs;
4 zeigt ein Steuerflussdiagramm eines Steuerzustands des fahrenden Fahrzeugs;
5 zeigt ein Diagramm eines Fahrzeugsystems mit der Elektromotor-Antriebssteuervorrichtung;
6 zeigt eine Schnittansicht eines Verbrennungsmotors, der direkt mit einem Elektromotor auf seiner Schwungradseite verbunden ist;
7 zeigt eine Schnittansicht eines Verbrennungsmotors, der direkt mit einem Elektromotor auf einer Kurbelwellen-Zahnkranzseite desselben verbunden ist;
8 zeigt ein Diagramm einer Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung;
9 zeigt ein Diagramm einer Elektromotor-Steuereinrichtung;
10 zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung einer Ein-/Ausschaltbedingung der ersten und zweiten Kupplungsschalter;
11 zeigt ein Diagramm eines Übergangs von Steuerzuständen;
12 zeigt ein Diagramm eines Übergangs der Steuerung in Übereinstimmung mit der Spannung einer Hauptbatterie;
13 zeigt ein Steuerflussdiagramm in einer Elektromotor-Steuervorrichtung unter Darstellung einer zweiten Ausführungsform in Übereinstimmung mit der Erfindung; und
14 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung eines Bereichs, der aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Verbrennungsmotordrehzahl besteht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nunmehr folgt eine Erläuterung von Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen. 1 bis 12 zeigen erste Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der Erfindung.
In 5 bezeichnet die Bezugsziffer 2 einen in einem Fahrzeug angebrachten Verbrennungsmotor (nicht gezeigt), wie etwa in einem Automobil; 4 bezeichnet eine Kupplung und 6 bezeichnet ein manuell betätigtes Getriebe. Das Getriebe 6 ist direkt mit dem Verbrennungsmotor 2 durch die Kupplung 4 verbunden. Das Getriebe 6 umfasst Gangschaltzahnräder für mehr als einen Gang, beispielsweise Gangschaltzahnräder für ein (nicht gezeigtes) 5-Gang-System, wie dieses herkömmlich und gut bekannt ist.
Ein Elektromotor 8, der Antriebsfunktion und Energieerzeugungsfunktion besitzt, ist direkt mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Der Elektromotor 8 ist, wie in 6 gezeigt, direkt mit einer Seite eines Schwungrads 12 verbunden, welches mit einer Kurbelwelle 10 des Verbrennungsmotors 2 in Verbindung steht. Alternativ und wie in 7 gezeigt, kann der Elektromotor direkt mit einer Seite eines Kurbelwellenzahnkranzes 14 verbunden sein, welcher mit der Kurbelwelle 10 des Verbrennungsmotors 2 in Verbindung steht. Der Elektromotor 8 weist einen Rotor 16 und eine Statorwicklung 18 auf.
Der Verbrennungsmotor 2 umfasst eine Lichtmaschine 20, einen Luftverdichter 22 für eine Klimaanlage, einen Anlasser 24 zum Anlassen des Fahrzeugs, ein Zusatzkühlerlüfter 28 eines Zusatzkühlers 26 zum Kühlen des Elektromotors und eine elektrisch angetriebene Wasserpumpe 30. Die Lichtmaschine 20 und der Luftverdichter 22 sind gegebenenfalls mit der Kurbelwelle 10 durch (nicht gezeigte) Riemenscheiben und Riemen verbunden. Der Anlasser 22 ist in herkömmlicher Weise mit dem Schwungrad 12 durch ein einrückbares und ausrückbares Ritzel und einen Zahnkranz (nicht gezeigt) verbunden.
Der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 2 wird durch eine Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 gesteuert. Der Antriebszustand und ein Energieerzeugungszustand des Elektromotors 8 werden durch eine Elektromotor-Steuervorrichtung 26 einer Elektromotorsteuerung 34 gesteuert.
Wie in 5 gezeigt, ist der Verbrennungsmotor 2 mit der Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 durch eine bidirektionelle Signalleitung 38 zur Verbrennungsmotorsteuerung verbunden. Die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 ist mit einer Zusatzbatterie 42 über eine Stromleitung 40 verbunden. Die Zusatzbatterie 42 ist mit der Lichtmaschine 20 durch eine Ladestromleitung 44 verbunden, und außerdem ist sie mit dem Anlasser 24, dem Zusatzkühlerlüfter 38 und der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 30 durch eine Antriebsstromleitung 46 verbunden. Die Zusatzbatterie 42 wird durch die Lichtmaschine 20 geladen und sie führt elektrischen Antriebsstrom bzw. elektrische Antriebsenergie dem Anlasser 22, dem Zusatzkühlerlüfter 28 und der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 30 zu.
Der Elektromotor 8 ist mit der Elektromotor-Steuereinrichtung 36 durch eine Signalleitung 48 verbunden. Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 ist mit der Zusatzbatterie 42 durch eine Stromleitung 50 verbunden und sie ist mit einer Hauptbatterie 54 durch eine Stromleitung 52 verbunden. Die Hauptbatterie 54 führt dem Elektromotor 8 elektrischen Antriebsstrom bzw. elektrische Antriebsenergie zu und sie wird durch elektrische Energie bzw. elektrischen Strom geladen, die bzw. der durch den Elektromotor 8 erzeugt wird.
Wie in 8 gezeigt, umfasst die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 eine Kraftstoffeinspritz-Steuereinheit 56, eine Zündzeitpunkt-Steuereinheit 58, eine Leerlaufdrehzahl-Steuer(ISC)einheit 60, eine Kraftstoffpumpen-Relaissteuereinheit 62, eine Kühlerlüfter-Relaissteuereinheit 64, eine Klimaanlagen(A/C)-Steuereinheit 66, eine Selbstabschaltfunktionseinheit 68, eine Zusatzbatterie-Verpolungsschutzfunktionseinheit 70, eine Failsafe-Funktionseinheit 72 und eine Selbstdiagnoseeinheit 74.
Die Verbrennungsmotor-Steuereinheit 32 ist eingangsseitig verbunden mit folgendem: Einem Zündschalter 76; einem Kurbelwellenwinkelsensor 78; einem Drosselklappensensor 80; einem Ansaugdrucksensor 82; einem Wassertemperatursensor 84; einem Verbrennungsmotorklopfsensor 86; einem Zündzeitpunkt-Einstellregister 88; einem O2-Sensor 90; einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 92; einem elektrischen Lastsensor 94; einem Bremsschalter 96; einem A/C-Verdampferthermistor 98; einem A/C-Schalter 100; einem Gebläselüfter 102; einem Testschalter 104; und einem Diagnoseschalter 106.
Außerdem ist die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 ausgangsseitig verbunden mit: Einer Einspritzeinrichtung 108; einer Zündspule/Zündeinrichtung 110; einem ISC-Ventil 112; einem Kraftstoffpumpenrelais 114; einem Kühlerlüfterrelais 116; einem Tachometer 118; einer A/C-Verdichterkupplung 120; einem A/C-Verflüssigerlüfterrelais 122; einem Hauptrelais 124; und einer Motorprüflampe 126.
Außerdem umfasst die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 eine elektronische Drosselklappensteuereinheit 128, eine Magerverbrennungs-Steuereinheit 130, eine Abgaswiederumwälz(EGR)-Steuereinheit 132 und eine Kanisterspülventil-Steuereinheit 134, die in 8 mit durchbrochener Linie umschlossen ist, wenn es sich bei dem Verbrennungsmotor um einen Magerverbrennungsmotor handelt. In diesem Fall ist die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 eingangsseitig verbunden mit folgendem: Einem Gaspedalsensor 136 und einem Luft-/Kraftstoff(A/F)sensor 138 zusätzlich zu dem Drosselklappensensor 80. Die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 ist ausgangsseitig mit folgendem verbunden: Einem Drosselklappenmotor 140; einem Drosselklappenenergie- bzw. -stromrelais 142; einem Luftunterstützungsventil 144; einem Verwirbelungssteuerventil 146; einem A/F-Sensorheizer und eine Pumpe 148; einem Generator 150; einem EGR-Ventil 152; und einem Kanisterspülventil 154.
Außerdem umfasst die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 eine AT-Steuereinheit 156, wie in 8 mit durchbrochenen Linien gezeigt, wenn es sich bei dem Getriebe 6 um ein Automatikgetriebe handelt. In diesem Fall ist die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 eingangsseitig mit einem AT-Gangschaltschalter 158 und ausgangsseitig mit einem Gangschaltsolenoidventil 160 verbunden.
Die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32 betätigt die Einspritzeinrichtung 108 und die Zündspule/Zündeinrichtung 110 durch Signale, die von dem Kurbelwellenwinkelsensor 78 und dem Drosselklappensensor 80 eingegeben werden, und sie steuert eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors 2 in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 der Elektromotorantriebs-Steuervorrichtung 34 zum Steuern des Elektromotors 8 umfasst, wie in 9 gezeigt, eine Elektromotor-Steuereinheit 162, eine Elektromotorantriebseinheit 164; eine Ein-/Ausgabe-Verarbeitungseinheit (Schnittstelle) 166, eine Hauptbatteriezustands-Steuereinheit 168 und eine Failsafe-Einheit 170.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 ist eingangsseitig mit folgendem verbunden: Einem Verbrennungsmotor-Drehzahlsensor 172; einem Anlasserschalter 174; einem ersten Kupplungsschalter (SW1) 176; einem zweiten Kupplungsschalter (SW2) 178; einem Hauptbatteriespannungsdetektor 180; und einem Zusatzeingang (AUX) 182 zusätzlich zu dem Ansaugdrucksensor 82, dem Wasesrtemperatursensor 84, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 92, dem Bremsschalter 96 und dem Beschleunigungs- bzw. Gaspedalsensor 136. Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 ist ausgangsseitig mit dem Elektromotor 8 verbunden.
Wie in 10 gezeigt, wird der erste Kupplungsschalter 136 ”AUS”-geschaltet, wenn das Kupplungspedal 184 nicht niedergedrückt ist, so dass die Kupplung 4 vollständig eingerückt ist; außerdem wird der erste Kupplungsschalter 136 ”EIN”-geschaltet, wenn die Kupplung 4 allmählich aus dem vollständig eingerückten Zustand durch Niederdrücken des Kupplungspedals 184 freigegeben wird, und unmittelbar bevor sie in einem halbverbundenen (d. h. teilweise eingerückten) Zustand sich befindet. Der Schalter 176 wird eingeschaltet, wenn die Kupplung 4 sich in vollständig freigegebenem Zustand befindet, wenn das Kupplungspedal 184 vollständig niedergedrückt ist.
Der zweite Kupplungsschalter 178 wird ”AUS”-geschaltet, wenn das Kupplungspedal 164 vollständig niedergedrückt und die Kupplung 4 vollständig freigegeben (d. h. vollständig ausgerückt) ist; außerdem wird der zweite Kupplungsschalter 178 ”EIN”-geschaltet, unmittelbar bevor das Kupplungspedal 184 während seiner Rückführung aus dem vollständig niedergedrückten Zustand in einen teilweise eingerückten Zustand platziert wird. Die Kupplung 184 wird eingeschaltet, wenn die Kupplung 4 sich in vollständig verbundenem (vollständig eingerückten) Zustand befindet, wenn das Kupplungspedal 184 vollständig rückgestellt ist.
Wie in 11 gezeigt, wählt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 eine Stopp-Steuerbetriebsart und eine Lauf-Steuerbetriebsart als Steuerbetriebsarten auf Grundlage des Betriebszustands des Fahrzeugs und sie führt die Steuerung durch mittels einer Antriebs-/Energieerzeugungs-Unterbindungssteuerbetriebsart zum Unterbinden des Antriebs und der Energieerzeugung des Elektromotors 8, wenn die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 umschaltet zwischen einer Stopp-Steuerbetriebsart und einer Lauf- bzw. Fahrsteuerbetriebsart.
Wie in 12 gezeigt, gibt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 ein Hauptbatteriespannungssignal von dem Hauptbatteriespannungsdetektor 180 zum Ermitteln einer Hauptbatteriespannung der Hauptbatterie 54 ein, und sie führt die Steuerung so durch, dass ein Hauptbatteriezustand auf Grundlage der Hauptbatteriespannung durch die Hauptbatteriezustands-Steuereinheit 168 verwaltet bzw. gesteuert wird.
Wie in 11 gezeigt, wählt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 als die Stopp-Steuerbetriebsart eine Leerlaufenergieerzeugungsbetriebsart, eine Startantriebs-Steuerbetriebsart, eine Anlassantriebs-Steuerbetriebsart und eine Drehzahlstabilisierungsantriebs-Steuerbetriebsart. In der Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart führt die Elektro-Motor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung so durch, dass die Hauptbatterie 54 durch den Elektromotor 8 unter Erzeugung von Elektrozität geladen wird und in der Startantriebs-Steuerbetriebsart führt sie die Steuerung derart durch, dass sie das Starten des Fahrzeugs durch Antreiben des Elektromotors 8 unterstützt und in der Anlaßantreibs-Steuerbetriebsart führt sie die Steuerung so durch, dass der Verbrennungsmotor 2 das Anlassen des Fahrzeugs durch Antreiben des Elektromotors 8 unterstützt, und in der Drehzahlstabilisierungsantriebs-Steuerbetriebsart führt sie die Steuerung derart durch, dass ein Leerlauf des Verbrennungsmotors 2 durch Antreiben des Elektromotors 8 stabilisiert wird.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 wählt außerdem eine Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart, eine Antriebsunterbindungs-Steuerbetriebsart und eine Antriebs-/Energieerzeugungs-Steuerbetriebsart als die Fahrsteuerbetriebsart aus und sie führt die Steuerung derart durch, dass der Antrieb und die Energieerzeugung des Elektromotors 8 in der Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart derart möglich sind, dass der Antrieb des Elektromotors 8 in der Antriebsunterbindungs-Steuerbetriebsart unterbunden wird und derart, dass der Antrieb und die Energieerzeugung des Elektromotors 8 in der Antriebs-/Energieerzeugungsunterbindungs-Steuerbetriebsart unterbunden werden.
Das Umschalten zwischen der Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart und der Antriebsunterbindungs-Steuerbetriebsart, gewählt als die Lauf-Steuerbetriebsart wird auf Grundlage der Hauptbatteriespannung und der Hauptbatterie 54 gesteuert bzw. verwaltet durch die Hauptbatteriezustand-Steuereinheit 168 der Elektromotor-Steuereinrichtung 36 gesteuert.
Wie in 12 gezeigt, führt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung derart durch, dass der Antrieb und die Energieerzeugung des Elektromotors 8 in Übereinstimmung mit der Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart freigegeben ist, ausgehend von einem 100% geladenen Zustand (SOC) der Hauptbatteriespannung, und wenn die Hauptbatteriespannung kleiner als eine untere Grenze einer Antriebsunterbindungsermittlungsspannung ist, schaltet die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 um in die Antriebsunterbindungs-Steuerbetriebsart. In der Antriebsunterbindungs-Steuerbetriebsart führt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung derart durch, dass der Antrieb des Elektromotors 8 unterbunden wird, und sie führt die Steuerung so durch, dass Energieerzeugung freigegeben bzw. möglich ist, bis die Hauptbatteriespannung eine Antriebs-/Energieerzeugungs-Freigabeermittlungsspannung erreicht, und wenn die Hauptbatteriespannung die Antriebs-/Energieerzeugungs-Freigabeermittlungsspannung übersteigt, führt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung derart durch, dass in die Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart umgeschaltet wird, und sie führt die Steuerung so durch, dass ein Antrieb und eine Energieerzeugung des Elektromotors freigegeben ist bzw. möglich ist.
Das Umschalten von der Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart in die Antriebsunterbindungs-Steuerbetriebsart wird ausgeführt, wenn eine Umschaltbedingung erfüllt ist, die durch eine Zeitdauer der Antriebsunterbindungsermittlungsspannung im Hinblick auf die Hauptbatteriespannung festgelegt bzw. gewählt ist. Das Umschalten von der Antriebsunterbindungs-Steuerbetriebsart in die Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart wird ausgeführt, wenn eine Umschaltbedingung erfüllt ist, die durch eine Zeitdauer der Antriebs-/Energieerzeugungs-Freigabeermittlungsspannung im Hinblick auf die Hauptbatteriespannung festgelegt bzw. gewählt ist.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 führt die Steuerung des Elektromotors 8 so durch, wie in den Flussdiagrammen von 2 und 3 gezeigt. Wenn unter Bezug auf 3 die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 sich in der Stopp-Steuerbetriebsart des Fahrzeugs befindet, startet sie die Steuerung im Schritt 200, woraufhin das Programm im Schritt 202 initialisiert wird. Daraufhin erfolgt in der Leerlauf-Energieerzeugungs-Steuerbetriebsart eine Ermittlung im Schritt 204, ob der Verbrennungsmotor 2 startet bzw. angelassen wird.
Wenn die Ermittlung im Schritt 204 ”JA” ergibt, wird im Schritt 206 ermittelt, ob das Anlassen des Verbrennungsmotors 2 beendet ist. Wenn die Ermittlung im Schritt 206 ”JA” lautet, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 204 rückgeführt. Wenn jedoch die Antwort auf die Ermittlung im Schritt 206 ”NEIN” lautet, wird die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 in eine Anlassantriebs-Steuerbetriebsart versetzt. Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 übernimmt daraufhin die Steuerung des Elektromotors 8 im Schritt 208 derart, dass der Elektromotor 8 angetrieben wird und das Starten bzw. Anlassen des Verbrennungsmotors 2 unterstützt. Daraufhin wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 206 rückgeführt.
Wenn die Ermittlung im vorausgehenden Schritt 204 ”NEIN” ergibt, erfolgt im Schritt 210 eine Ermittlung, ob das Fahrzeug fährt. Wenn die Antwort auf die Ermittlung im Schritt 210 ”JA” ergibt, wird die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 in die Fahr-Steuerbetriebsart verschoben, wie nachfolgend erläutert. Wenn die Ermittlung im Schritt 210 ”NEIN” ergibt, wird im Schritt 212 ermittelt, ob eine Leerlaufdrehzahl instabil ist.
Wenn die Ermittlung im Schritt 212 ”JA” ergibt, wird im Schritt 214 ermittelt, ob diese Leerlaufdrehzahl sich stabilisiert hat. Wenn die Ermittlung im Schritt 214 ”JA” ergibt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 212 rückgeführt. Wenn jedoch die Ermittlung im Schritt 214 ”NEIN” ergibt, wird die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 in eine Leerlaufdrehzahl-stabilisierte Antriebssteuerbetriebsart versetzt. Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 führt die Steuerung des Elektromotors 8 im Schritt 216 derart durch, dass der Elektromotor 8 angetrieben wird und den Leerlauf des Verbrennungsmotors 2 stabilisiert, und außerdem derart, dass ein Blockieren bzw. Fressen des Verbrennungsmotors 2 verhindert wird. Die Routine wird daraufhin zum vorausgehenden Schritt 214 rückgeführt.
Wenn die Ermittlung im vorausgehenden Schritt 212 zu ”NEIN” führt, wird im Schritt 218 ermittelt, ob das Fahrzeug mit seiner Bewegung begonnen hat. Wenn die Ermittlung im Schritt 218 ”JA” lautet, erfolgt im Schritt 220 eine weitere Ermittlung, ob diese Fahrzeugbewegung gestartet ist. Wenn die Ermittlung im Schritt 220 ”JA” ergibt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 218 rückgeführt.
Wenn jedoch die Ermittlung im Schritt 220 ”NEIN” ergibt, wird die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 in eine Startbewegungsantriebs-Steuerbetriebsart versetzt. Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 bewirkt daraufhin die Steuerung des Elektromotors 14 im Schritt 222 derart, dass der Elektromotor 14 angetrieben wird und die Startbewegung des Fahrzeugs unterstützt. Die Routine wird daraufhin zum vorausgehenden Schritt 220 rückgeführt.
Wenn die Ermittlung im vorausgehenden Schritt 218 ”NEIN” ergibt, wird im Schritt 224 ermittelt, ob der Verbrennungsmotor 2 blockiert hat bzw. sich festgefressen hat. Wenn die Ermittlung im Schritt 224 ”JA” lautet, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 204 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 224 ”NEIN” ergibt, erfolgt im Schritt 226 eine Ermittlung, ob der Verbrennungsmotor 2 sich in kaltem Zustand befindet und die Wassertemperatur niedrig ist.
Wenn die Antwort auf die Ermittlung im Schritt 226 ”NEIN” ergibt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 204 rückgeführt. Wenn jedoch die Ermittlung im Schritt 226 ”JA” ergibt, wird im Schritt 228 ermittelt, ob die Hauptbatterie 54 geladen werden muß.
Wenn die Ermittlung im Schritt 228 ”OK” ergibt, weil die Hauptbatterie 54 nicht geladen werden muß, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 204 rückgeführt. Wenn jedoch die Ermittlung im Schritt 228 ”NG” ergibt, weil die Hauptbatterie 54 geladen werden muß, wird eine Menge an zu erzeugender elektrischer Energie im Schritt 230 aus der Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart berechnet. Der Elektromotor 8 wird im Schritt 232 derart gesteuert, dass er Energie erzeugt. Daraufhin wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 204 rückgeführt.
Wenn die Ermittlung im Schritt 210 ”JA” ergibt, weil das Fahrzeug fährt, wird die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 zunächst in eine Antriebs-/Energieerzeugungsunterbindungs-Steuerbetriebsart versetzt, und die Steuerung wird daraufhin in die Fahrsteuer-Betriebsart verschoben, wie in 4 gezeigt.
In der Antriebs-/Energieerzeugungsunterbindungs-Steuerbetriebsart erfolgt im Schritt 234 eine Ermittlung, ob das Fahrzeug sich nach dem Stoppen in einem Leerlaufzustand befindet.
Wenn die Ermittlung im Schritt 234 ”JA” ergibt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 210 in der in 4 gezeigten Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 234 ”NEIN” ergibt, wird im Schritt 236 ermittelt, ob der erste Kupplungsschalter 176 eingeschaltet und der zweite Kupplungsschalter 178 ausgeschaltet ist (Gangschaltänderung oder Neutralzustand liegt vor).
Wenn die Ermittlung im Schritt 236 ”JA” ergibt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 234 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 236 ”NEIN” ergibt, wird im Schritt 238 auf Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 92 ermittelt, ob das Fahrzeug fährt.
Wenn die Ermittlung im Schritt 238 ”NEIN” ergibt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 234 rückgeführt. Wenn jedoch die Ermittlung im Schritt 238 ”JA” ergibt, schaltet die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 in einer Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart in der Fahr-Steuerbetriebsart um.
In der Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart erfolgt im Schritt 240 eine Ermittlung, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit dabei ist, abzunehmen, oder ob der erste Kupplungsschalter 176 eingeschaltet und der zweite Kupplungsschalter 178 ausgeschaltet ist (Gangschaltänderung oder Neutralzustand liegt vor).
Wenn die Ermittlung im Schritt 240 ”JA” ergibt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 234 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 240 ”NEIN” ergibt, wird im Schritt 242 entweder eine elektrische Antriebsenergiemenge oder die Menge zur Erzeugung der Energie für den Elektromotor 8 berechnet, wodurch bezüglich eines Antriebsbefehls bzw. eines Energieerzeugungsbefehls eine Entscheidung getroffen wird. Daraufhin wird im Schritt 244 ermittelt, ob die Hauptbatterie 54 geladen werden muß.
Wenn die Ermittlung im Schritt 244 ”JA” lautet, weil die Batterie 40 geladen werden muß, wird im Schritt 246 eine Antriebsunterbindungsflagge derart verarbeitet, dass sie auf einen bzw. den einen Wert (vorliegend auf ”1”) gesetzt wird. Wenn die Ermittlung im Schritt 244 ”NEIN” lautet, weil die Hauptbatterie 40 nicht geladen werden muß, wird die Antriebsunterbindungsflagge im Schritt 248 derart verarbeitet, dass sie den anderen Wert einnimmt, vorliegend wird sie auf ”0” gelöscht.
Im Schritt 250 wird daraufhin ermittelt, ob die Antriebsunterbindungsflagge entweder auf ”1” oder ”0” gesetzt ist.
Wenn die Antwort auf die Ermittlung im Schritt 250 ”1” lautet, wird die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 in einer einer Antriebsunterbindungs-Steuerbetriebsart verschoben. Wenn das Ergebnis aus dem vorausgehenden Schritt 242 der Antriebsbefehl ist, wird der Antriebsbefehl des Elektromotors 8 im Schritt 252 aufgehoben und ausschließlich der Energieerzeugungsbefehl des Elektromotors 8 wird durch die Antriebsunterbindungs-Steuerbetriebsart wirksam gemacht.
Wenn die Antwort auf die Ermittlung im Schritt 250 ”0” lautet, wird das Ergebnis aus dem vorausgehenden Schritt 242 wirksam bzw. aktiv gemacht. Daraufhin wird der Elektromotor 8 durch die Antriebs-/Energieerzeugungsfreigabe-Steuerbetriebsart im Schritt 254 in Übereinstimmung mit entweder dem wirksamen Antriebsbefehl oder dem wirksamen Energieerzeugungsbefehl gesteuert. Daraufhin wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 240 rückgeführt.
Auf diese Weise wird die Elektromotor-Steuervorrichtung 34 mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden, der an dem Fahrzeug angebracht ist, der das Getriebe 6 durch die Kupplung 4 verbindet, und den Elektromotor 8 mit der Antriebsfunktion und der Energieerzeugungsfunktion mit dem Verbrennungsmotor 2 verbindet. Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 steuert die Antriebsbetriebsart und die Energieerzeugungsbetriebsart des Elektromotors 8, der die Antriebsfunktion und die Energieerzeugungsfunktion aufweist, in Übereinstimmung mit der Antriebsbetriebsart des Verbrennungsmotors 2 und der Antriebsbetriebsart des Fahrzeugs, und sie wird dadurch unabhängig von einer Steuerung des Verbrennungsmotors 2 durch die Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung 32.
Außerdem umfasst die Elektromotor-Steuervorrichtung 34 die Leerlaufenergieerzeugugs-Steuerbetriebsart, die Startantriebs-Steuerbetriebsart, die Anlassantriebs-Steuerbetriebsart und die Leerlaufdrehzahlstabilisierte Antriebssteuerbetriebsart als Stopp-Steuerbetriebsart. Die Elektromotor-Steuervorrichtung 34 führt die Steuerung derart durch, dass die Hauptbatterie 54 durch Erzeugen von Elektrizität durch den Elektromotor 8 in der Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart geladen wird, sie führt die Steuerung derart durch, dass das Fahrzeug durch Antreiben des Elektromotors 8 in der Startantriebs-Steuerbetriebsart unterstützt, sie führt die Steuerung so durch, dass das Anlassen des Motors 2 durch Antreiben des Elektromotors 8 in der Anlassantriebs-Steuerbetriebsart unterstützt wird, und sie führt die Steuerung so durch, dass die Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 durch Antreiben des Elektromotors 8 in der Leerlaufdrehzahl-stabilisierten Antriebssteuerbetriebsart stabilisiert wird.
In der Elektromotor-Steuervorrichtung 34 des Fahrzeugs umfasst die Elektromotor-Steuereinrichtung 36, wie in 9 gezeigt, folgendes: Einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 92; einen Verbrennungsmotordrehzahlsensor 172; einen ersten Kupplungsschalter 176, der ausschaltet, wenn die Kupplung 4 vollständig verbunden (eingerückt) ist, und der nachfolgend auf den vollständig verbundenen Zustand einschaltet, unmittelbar bevor die Kupplung in einem halbverbundenen (teilweise eingerückten) Zustand platziert ist; und den zweiten Kupplungsschalter 178, der ausschaltet, wenn die Kupplung 4 vollständig freigegeben ist, und der nachfolgend auf den vollständig freigegebenen Zustand einschaltet, anmittelbar bevor die Kupplung 4 in einem halbverbundenen (teilweise eingerückten) Zustand platziert ist.
In einem Bereich, ermittelt aus einer Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und einer Verbrennungsmotordrehzahl Ne, wählt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 folgende Bereiche: Einen Gangeingriff- bzw. -einrückbereich, ”S1-S1'” bis ”Sn-Sn'”, in welchem der jeweilige Gang (nicht gezeigt) des Getriebes 6 eingerückt ist; und einen Neutralbereich N, in welchem keiner der Gangschaltgänge eingerückt ist. Wie in 2 gezeigt, sind bei dieser Ausführungsform die folgenden Gangeinrückbereiche in dem 5-fach gestuften System in einem Bereich gewählt, ermittelt von einer Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und einer Verbrennungsmotordrehzahl Ne: ”S1-S1'”: Geschwindigkeit-1; ”S2-S2'”: Geschwindigkeit-2; ”S3-S3'”: Geschwindigkeit-3; ”S4-S4'”: Geschwindigkeit-4 und ”S5-S5'”: Geschwindigkeit-5. Der Neutralbereich ”N” ist zusätzlich zu ”S1-S1'” bis ”Sn-Sn'” gewählt.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 beurteilt, ob der Gang-1 bis Gang-5 und die Neutralstellung eine Gangschaltstellung darstellt in Übereinstimmung mit einem Beurteilungswert S, gewonnen aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und einer Verbrennungsmotordrehzahl Ne, der bzw. die äquivalent ist bzw. sind zu dem Gangeinrückbereich ”S1-S1'” bis ”S5-S5'” und im jeweiligen Bereich des Neutralbereichs N.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 stellt eine neutrale Ermittlungsbedingung zur Ermittlung ein, ob das Getriebe 6 sich im Neutralzustand befindet, und zwar in Übereinstimmung mit dem Beurteilungswert S, erhalten aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und einer Verbrennungsmotordrehzahl Ne und der ”EIN/AUS”-Stellung des ersten Kupplungsschalters SW1 (176) und der ”EIN/AUS”-Stellung des zweiten Kupplungsschalters SW2 (178).
Die Neutralermittlungsbedingungen sind die folgenden:

1) Eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs ist null (Vs = 0 km/h) und eine Verbrennungsmotordrehzahl Ne übersteigt null (Ne > 0 UpM).
2) Eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs übertrifft 0 (Vs > 0 km/h) und der Ermittlungswert S befindet sich in einem Neutralbereich N (entweder umfassend S < S1, S1' < S < S2, S2' < S < S3, S3' < S < S4, S4' < S < S5 oder S5' < S).
3) Eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs übertrifft 0 (Vs > 0 km/h) und der zweite Kupplungsschalter 178 ist ausgeschaltet (entsprechend ist der erste Kupplungsschalter 176 ”EIN”-geschaltet, d. h., die Kupplung befindet sich im vollständig ausgerückten bzw. freigegebenen Zustand).
4) Eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs ist null (Vs = 0 km/h) und der zweite Kupplungsschalter 178 ist ausgeschaltet (entsprechend ist der erste Kupplungsschalter 176 ”EIN”-geschaltet, d. h., die Kupplung 4 befindet sich in einem vollständig freigegebenen bzw. ausgerückten Zustand).

Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 ermittelt eine Bestätigung verschiedener Steuerzustände des Elektromotors 8 durch ein Ermittlungsergebnis dieser Neutralenermittlungsbedingungen und sie führt eine ermittelte Steuerbetriebsart aus.
In der Elektromotor-Steuervorrichtung 34 gemäß der ersten Ausführungsform wählt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 als Neutralermittlungsbedingung zum Ermitteln, dass das Getriebe 6 sich in einem Neutralzustand befindet, unter Berücksichtigung beider Bedingungen, die vorstehend genannten Bedingung 1), dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null ist (Vs = 9 km/h), und dass eine Verbrennungsmotordrehzahl null übertrift (Ne > 0 UpM) und die vorstehend genannten Bedingung 4), dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null ist (Vs = 0 km/h), und dass der zweite Kupplungsschalter 178 ausgeschaltet ist.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 stellt eine Ermittlungsbedingung bereit, um die vorstehend genannte Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart freizugeben, und wenn von diesen Neutralermittlungsbedingungen zumindest eine erfüllt ist, ermittelt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 als Bestätigung die Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart und führt die Steuerung derart durch, dass durch den Elektromotor 8 Elektrizität erzeugt wird.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung der Arbeitsweise der ersten Ausführungsform unter Bezug auf 1.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 in der Elektromotor-Steuervorrichtung 34 startet die Steuerung im Schritt 300, woraufhin im Schritt 302 eine Ermittlung erfolgt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null (Vs = 0) ist.
Wenn die Ermittlung im Schritt 302 ”NEIN” ergibt, wird die Ermittlung im Schritt 302 wiederholt. Wenn die Ermittlung im Schritt 302 ”JA” ergibt, erfolgt im Schritt 304 eine Ermittlung, ob der zweite Kupplungsschalter 178 ”AUS”-geschaltet ist (entsprechend ist der erste Kupplungsschalter ”EIN”-geschaltet).
Wenn die Ermittlung im Schritt 304 ”NEIN” ergibt, erfolgt im Schritt 306 eine Ermittlung, ob die Verbrennungsmotordrehzahl Ne null ist (Ne = 0 UpM).
Wenn die Ermittlung im Schritt 306 ”JA” ergibt, wird die Routine zu der Ermittlung im Schritt 302 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 306 ”NEIN” ergibt, ermittelt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 als Bestätigung die Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart, und sie führt die Steuerung so durch, dass durch den Elektromotor 8 Elektrizität erzeugt wird (Schritt 308), weil die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null (Vs = 0 km/h) ist, und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne null übersteigt (Ne > 0 UpM) (Bereich ”A”, in 2 durch eine schrägverlaufende Linie gezeigt). Die Routine wird daraufhin zu der Ermittlung im vorausgehenden Schritt 302 rückgeführt.
Wenn die Ermittlung im Schritt 304 ”JA” ergibt, ermittelt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 als Bestätigung die Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart und führt die Steuerung derart durch, dass durch den Elektromotor 8 Energie erzeugt wird (Schritt 310), weil die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null ist (Vs = 0 km/h), und der zweite Kupplungsschalter 178 ”AUS”-geschaltet ist. Die Routine wird daraufhin zu der Ermittlung im vorausgehenden Schritt 302 rückgeführt.
In den folgenden zwei Neutralermittlungsbedingungen des Getriebes 6, demnach die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null ist (Vs = 0 km/h), und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne null übersteigt (Ne > 0 UpM), und dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist (Vs = 0 km/h), und der zweite Kupplungsschalter 178 ”AUS”-geschaltet ist, ermittelt dann, wenn zumindest eine der zwei Neutralermittlungsbedingungen erfüllt ist, die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 in der Elektromotor-Steuervorrichtung 34 als Bestätigung die Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart und führt die Steuerung so durch, dass durch den Elektromotor 8 Elektrizität erzeugt wird.
Auf diese Weise vermag die Elektromotor-Steuervorrichtung 34 zu ermitteln, dass eine Gangschaltposition des Getriebes 6 neutral ist, ohne dass ein Gangschaltpositionssensor dort angeordnet werden muß, und dass eine Steuerbetriebsart des Elektromotors 8 sich in der Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart befindet, und zwar unter Verwendung der Neutralermittlung des Getriebes.
Die Elektromotor-Steuervorrichtung 34 vermag deshalb den Elektromotor 8 zu steuern durch Ermittlung einer Bestätigung der Leerlaufenergieerzeugungs-Steuerbetriebsart unter Verwendung der Neutralermittlung des Getriebes 6, ohne dass in dem Getriebe ein Gangschaltpositionssensor angeordnet werden muß. Der Aufbau der Steuervorrichtung ist dadurch vereinfacht und eine fehlerhafte Suche einer Gangschaltposition und die Ausgabe eines falschen Fehlersignals werden vermieden, indem die Gangschaltposition des Getriebes 6 nicht mechanisch ermittelt wird, und die Zuverlässigkeit der Elektromotorsteuerung wird verbessert.
13 und 14 zeigen eine zweite Ausführungsform. Die Elektromotor-Steuervorrichtung 34 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst in derselben Weise wie bei der vorstehend genannten ersten Ausführungsform die Elektromotor-Steuereinrichtung 36, den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 92, den Fahrzeugmotordrehzahlsensor 172, den ersten Kupplungsschalter 176 und den zweiten Kupplungsschalter 178.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 wählt wie in 14 gezeigt, einen Gang(schalt)eingriff- bzw. -einrückbereich ”S1-S1'” bis ”Sn-Sn'” und einen Neutralbereich N, ermittelt aus einer Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und einer Verbrennungsmotordrehzahl Ne, und sie ermittelt als Gangschaltposition aus ”Geschwindigkeit-1” bis ”Geschwindigkeit-5” bzw. ”Neutral” durch den Ermittlungswert S, der gewonnen ist aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und einer Verbrennungsmotordrehzahl Ne, ermittelt aus einem Bereich der ”S1-S1'” bis ”S5-S5'”-Bereichen und dem ”Neutral”-Bereich als die Gangeinrückbereiche.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 wählt eine der folgenden Neutralermittlungsbedingungen durch den Ermittlungswert S, gewonnen aus der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und durch die ”EIN/AUS”-Stellung des ersten Kupplungsschalters 176 und die ”EIN/AUS”-Stellung des zweiten Kupplungsschalters 176.

1) Eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs ist null (Vs = 0 km/h) und eine Verbrennungsmotordrehzahl Ne übersteigt null (Ne > 0 UpM).
2) Eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs übersteigt null (Vs > 0 km/h) und der Ermittlungswert S ist ein Neutralbereich N (entweder S < S1, S1' < S < S2, S2' < S < S3, S3' < S < S4, S4' < S < S5 und S5' < S).
3) Eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs übersteigt null (Vs > 0 km/h) und der zweite Kupplungsschalter 178 ist ausgeschaltet (dementsprechend ist der erste Kupplungsschalter 176 ”EIN”-geschaltet) (ein vollständig freigegebener bzw. ausgerückter Zustand der Kupplung).
4) Eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs ist null (Vs = 0 km/h) und der zweite Kupplungsschalter 178 ist ausgeschaltet (dementsprechend ist der erste Kupplungsschalter 176 ”EIN”-geschaltet) (ein vollständig freigegebener bzw. ausgerückter Zustand der Kupplung 4).

Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 ermittelt eine Bestätigung verschiedener Steuerzustände des Elektromotors 8 durch ein Ermittlungsergebnis dieser Neutralermittlungsbedingungen und sie führt die ermittelte Steuerbetriebsart aus.
In der Elektromotor-Steuervorrichtung 34 gemäß der zweiten Ausführungsform wählt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 eine Folge von Neutralermittlungsbedingungen zum Ermitteln, dass das Getriebe 6 sich in einem Neutralzustand befindet: Beide Bedingungen, die vorstehend genannte Bedingung 2), demnach eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null übersteigt (Vs > 0 km/h) und ein Ermittlungswert sich im Neutralbereich N befinden, und die vorstehend genannte Bedingung 3), demnach eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null übersteigt (Vs > 0 km/h) und der zweite Kupplungsschalter 178 ausgeschaltet ist.
Die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 stellt eine Ermittlungsbedingung bereit, um die vorstehend genannte Antriebs-/Energieerzeugungsunterbindungs-Steuerbetriebsart zu bestätigen, und wenn von diesen Neutralermittlungsbedingungen zuamindest eine erfüllt ist, ermittelt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 als Bestätigung die Antriebs-/Energieerzeugungsunterbindungs-Steuerbetriebsart und führt die Steuerung so durch, dass die Antriebs-/Energieerzeugung des Elektromotors 8 unterbunden wird.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung der Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform unter Bezug auf 13.
Wenn die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 in der Elektromotor-Steuervorrichtung 34 die Steuerung im Schritt 400 startet, erfolgt im Schritt 402 eine Ermittlung, ob die Verbrennungsmotordrehzahl Ne null ist (Ne = 0).
Wenn die Ermittlung im Schritt 402 ”JA” ergibt, führt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung so durch, dass der Antrieb/die Energieerzeugung des Elektromotors 8 unterbunden wird, aufgrund von ”Neutral” (Schritt 404) und die Routine wird zu der Ermittlung im Schritt 402 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 402 ”NEIN” ergibt, erfolgt im Schritt 406 eine Ermittlung, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null ist (Vs = 0).
Wenn die Ermittlung im Schritt 406 ”JA” ergibt, führt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung derart durch, dass der Antrieb/die Energieerzeugung des Elektromotors 8 unterbunden wird aufgrund von ”Neutral” (Schritt 404) und die Routine wird zu der Ermittlung im Schritt 402 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 406 ”NEIN” ergibt, erfolgt im Schritt 408 eine Ermittlung, ob der erste Kupplungsschalter 176 ”EIN”-geschaltet ist.
Wenn die Ermittlung im Schritt 408 ”NEIN” ergibt, erfolgt im Schritt 410 eine Ermittlung, ob ein Ermittlungswert S sich im Neutralbereich ”N” befindet. Wenn die Ermittlung im Schritt 410 ”JA” ergibt, führt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung so durch, dass der Antrieb/die Energieerzeugung des Elektromotors 8 unterbunden wird (Schritt 404), aufgrund des ”Neutral”-Zustands in einer Trägheitsfahrbetriebsart (die Kupplung befindet sich im vollständig verbundenen bzw. eingerückten Zustand) unter Freigabe bzw. Ausrücken des Gangs beim Fahren, und die Routine wird zu der Ermittlung im Schritt 402 rückgeführt.
Wenn die Ermittlung im Schritt 408 ”NEIN” ergibt, erfolgt im Schritt 412 eine Ermittlung, ob der Gang(schalt)eingriffbereich ”S1-S1'”: Geschwindigkeit-1, ”S2-S2'”: Geschwindigkeit-2, ”S3-S3'”: Geschwindigkeit-3, ”S4-S4'”: Geschwindigkeit-4 und ”S5-S5'”: Geschwindigkeit-5 ist, und die Routine wird zu der Ermittlung im Schritt 402 rückgeführt. Bei der Ermittlung des Gangeingriffbereichs wird der Gangeingriffbereich, der unmittelbar vorausgehend ermittelt wurde, erneut beibehalten, bis die Daten ermittelt sind als anderer Gangeingriffbereich und erneut in der Ermittlung im späteren Schritt 410.
Wenn die Ermittlung im Schritt 414 ”JA” ergibt, führt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung so durch, dass der Antrieb/die Energieerzeugung des Elektromotors 8 unterbunden wird (Schritt 414), weil eine Trägheitsfahrbetriebsart (halbeingerückte Kupplung) die Gangfreigabe beim Gang(schalt)prozeß während des Fahrens zulässt. Eine Ermittlung erfolgt demnach im Schritt 416, ob der zweite Kupplungsschalter 178 ausgeschaltet ist.
Wenn die Ermittlung im Schritt 416 ”NEIN” ergibt, wird die Routine zu der Ermittlung im Schritt 402 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 416 ”JA” ergibt, ermittelt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 ”Neutral” und führt die Steuerung so durch, dass der Antrieb/die Energieerzeugung des Elektromotors 8 unterbunden wird (Schritt 418), weil eine Trägheitsfahrbetriebsart (bei freigegebener bzw. ausgerückter Kupplung) den Gang beim Gangschaltprozeß während des Fahrens freigibt. Die Routine wird daraufhin zu der Ermittlung im Schritt 402 rückgeführt.
In den folgenden beiden Neutralermittlungsbedingungen des Getriebes 6, demnach die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null übertrifft (Vs > 0 km/h), und ein Ermittlungswert im Neutralbereich N liegt, und demnach eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs null übersteigt (Vs > 0 km/h), und der zweite Kupplungsschalter 178 ausgeschaltet ist, ermittelt dann, wenn zumindest eine dieser zwei Neutralermittlungsbedingungen erfüllt ist, die Elektromotorsteuereinrichtung 36 in der Elektromotor-Steuervorrichtung 34 als Bestätigung die Antriebs/Energieerzeugungsunterbindungs-Steuerbetriebsart und führt die Steuerung so durch, dass der Antrieb/die Energieerzeugung des Elektromotors 8 unterbunden wird.
Hierdurch vermag die Elektromotor-Steuervorrichtung 34 zu ermitteln, dass eine Gangschaltstellung des Getriebes 6 die neutrale Stellung ist, ohne dass ein Gangschaltpositionssensor in diesem angeordnet werden muß, und dass die Steuerbetriebsart des Elektromotors 8 die Antriebs-/Energieerzeugungsunterbindungs-Steuerbetriebsart ist, und zwar unter Verwendung der Neutralermittlung des Getriebes.
Die Elektromotor-Steuervorrichtung 34 vermag dadurch den Elektromotor 8 zu steuern durch Ermitteln einer Bestätigung der Antriebs-/Energieerzeugungsunverbindungs-Steuerbetriebsart unter Verwendung der Neutralermittlung des Getriebes 6, ohne dass in diesem ein Gangschaltstellungssensor angeordnet werden muß. Der Aufbau der Steuervorrichtung ist dadurch vereinfacht und eine fehlerhafte Suche der Gangschaltstellung und eine Ausgabe eines falschen Fehlersignals werden vermieden, wodurch die Zuverlässigkeit der Elektromotorsteuerung verbessert ist.
Wenn in den 2 und 14 ein Ermittlungswert ”S” in einem Bereich ”Sa” lautet, in welchem eine Motordrehzahl ”Ne” kleiner als eine Leerlaufdrehzahl ”ID” ist, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit ”Sa” kleiner als eine ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit ”Va” ist, wird angenommen bzw. vorausgesetzt, dass der Ermittlungswert ”S” in einen der Bereiche ”S1-S1'”; ”S2-S2'; ”S3-S3'”; ”S4-S4'” und ”S5-S5'” eintritt, bei dem es sich um eine Gangschalteinrückposition handelt, und die Wahrscheinlichkeit ist hoch. Die Elektromotorantriebssteuerung, bei der es sich um einen bestimmten Bereich handelt, wird jedoch durch ein Signal des Bremsschalters 96 des ersten Kupplungsschalters 176 und des zweiten Kupplungsschalters 178 bei einer Betätigung der Bremse (nicht gezeigt) und einer Kupplung 4 aufgehoben. Außerdem ist in dem vorstehend genannten Bereich ”Sa” der Antrieb/die Energieerzeugung des Elektromotors 8 unterbunden.
Diese Erfindung ist nicht auf die vorstehend angeführten Ausführungsformen beschränkt; vielmehr ist sie für zahlreiche Neuerungen und Anwendungen geeignet. Wenn beispielsweise in der Stopp-Steuerbetriebsart die Leerlauf-Laufzeit eine bestimmte Zeit übertroffen hat, seitdem eine Neutralbedingung des Getriebes bestätigt wurde, führt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung so durch, dass der Elektromotor 8 angetrieben wird, während Kraftstoff verringert wird, infolge wovon der Kraftstoffwirkungsgrad verringert wird, während die Leerlaufdrehzahl durch eine Verbrennungsmotordrehzahl stabil gelassen wird und ein Austrag schädlicher Bestandteile im Abgas wird verringert.
Wenn in einer Fahrsteuerbetriebsart eine Änderungsbeendigungszeit, bis ein Gangschaltschritt geändert ist in den nachfolgendem Gangschaltschritt, nachdem eine Neutralbedingung bestätigt wurde, eine vorbestimmte Zeit beim Gangschaltvorgang des Getriebes 6 übertroffen hat, führt die Elektromotor-Steuereinrichtung 36 die Steuerung so durch, dass der Elektromotor 8 angetrieben wird. Ein Fallen einer Verbrennungsmotordrehzahl beim Gangschaltvorgang wird dadurch verhindert und in der Kupplung 4 wird der Eingriff- bzw. Einrückstoß verringert, wenn sie in Verbindung gebracht bzw. eingerückt wird, unmittelbar nachdem ein Gangschaltschritt in den nächsten Gangschaltschritt geändert wurde.
Bei der vorstehend genannten Ausführungsform führt die Elektromotor-Steuervorrichtung 34 die Steuerung außerdem so durch, dass ein Verbrennungsmotor 2 als führende bzw. primäre Energiequelle durch den Elektromotor 8 unterstützt wird. Diese Vorrichtung vermag außerdem einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als gleichwertige Antriebsenergiequelle zu steuern, wodurch die Steuerung so durchgeführt wird, dass entweder wahlweise der Verbrennungsmotor 2 oder der Elektromotor 8 als Antriebsquelle verwendet werden, um ein maximales Antriebsleistungsvermögen bereitzustellen, im Hinblick auf die Kraftstoffeffizienz bzw. den Kraftstoffwirkungsgrad und den Wert schädlicher Bestandteile in den Abgasen des Verbrennungsmotors 2 und einen Ladezustand der Hauptbatterie 54.
Ohne Verwendung eines Gangschaltstellungssensors vermag deshalb die Elektromotor-Steuervorrichtung für das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zu ermitteln, dass eine Gangschaltstellung eines Getriebes in Neutralstellung ist, und zwar durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Verbrennungsmotordrehzahl und einen zweiten Kupplungsschalter. Die Elektromotor-Steuervorrichtung vermag außerdem den Elektromotor-Steuerzustand unter Verwendung der Neutralermittlung des Getriebes zu ermitteln.
Die Elektromotor-Steuervorrichtung vermag dadurch den Elektromotor zu steuern, und zwar durch Ermittlung einer Bestätigung der verschiedenen Elektromotor-Steuerzustände unter Verwendung einer Neutralermittlung des Getriebes, ohne dass im Getriebe ein Gangschaltstellungssensor angeordnet werden muß. Infolge hiervon ist der Aufbau der Steuervorrichtung vereinfacht und eine fehlerhafte Suche einer Gangschaltposition und die Ausgabe eines falschen Fehlersignals werden vermieden, indem eine Gangschaltstellung des Getriebes nicht mechanisch ermittelt wird, und die Zuverlässigkeit der Elektromotorsteuerung ist verbessert.