DE10116311A1 - Steuervorrichtung für Hybridfahrzeuge - Google Patents
Steuervorrichtung für HybridfahrzeugeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, in dem ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor vorgesehen sind. Der Elektromotor weist sowohl Antriebs- wie Stromerzeugungsfunktionen auf und ist direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden, der in dem Hybridfahrzeug vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung steuert sowohl die Antriebs- wie die Stromerzeugungszustände für den Elektromotor auf Grundlage eines Antriebszustands des Hybridfahrzeugs und eines Antriebszustands des Verbrennungsmotors, und sie führt die Steuerung so durch, dass der Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einer automatischen Anlassbedingung und einer automatischen Stoppbedingung automatisch angelassen und gestoppt wird. Der Verbrennungsmotor stoppt automatisch, nachdem die automatische Stoppbedingung erfüllt ist, während die Steuereinrichtung den Elektromotor derart steuert, dass er einen Wiederaufladestromerzeugungsantrieb ausführt, um die Fahrzeugbatterie wieder aufzuladen. Infolge hiervon vermag dieses System den Austrag von unverbranntem Kraftstoff zu unterbinden, wenn ein Fahrzeug automatisch anhält. Außerdem vermag es, die Empfindungen für Fahrgäste im Fahrzeug während des Stoppvorgangs zu verbessern und sie vermag außerdem, das Anlassleistungsvermögen zu verbessern.
Description
Diese Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Hyb
ridfahrzeug zur Verhinderung des Austrags von unverbranntem
brennbarem Gas beim automatischen Anhalten eines Fahrzeugs zur
Verbesserung der Empfindung bzw. Wahrnehmung (von Fahrzeugin
sassen) während des Anhaltens des Fahrzeugs und zur Verbesse
rung des Anlassleistungsvermögens.
Es sind Fahrzeuge vom üblicherweise als Hybridfahrzeug be
zeichneten Typ bekannt, die einen Verbrennungsmotor und einen
Elektromotor aufweisen, die im Fahrzeug als Energiequellen ei
nes Antriebssystems angeordnet sind. Der in dem Hybridfahrzeug
vorgesehene Verbrennungsmotor ist direkt mit dem Elektromotor
verbunden vorgesehen, der Fahrzeugantriebsfunktion und elekt
rische Stromerzeugungsfunktion hat. Das Hybridfahrzeug weist
eine Elektromotorsteuervorrichtung zum Steuern von sowohl den
Antriebs- wie Energieerzeugungszuständen des Elektromotors auf
Grundlage eines Antriebszustands des Hybridfahrzeugs und eines
Antriebszustands des Verbrennungsmotors auf.
In einem Hybridfahrzeug ist eine Steuervorrichtung zur Durch
führung eines Steuervorgangs so vorgesehen, dass während des
Antriebs des Verbrennungsmotors ein automatisches Anlassen und
Stoppen gesteuert wird. Die Steuervorrichtung des Hybridfahr
zeugs steuert automatisch den Stopp des Verbrennungsmotors,
wenn eine automatische Stoppbedingung ohne Niederdrücken eines
Gaspedals erfüllt ist. Die Steuervorrichtung steuert automa
tisch das Anlassen des Fahrzeugs, wenn die automatische An
lassbedingung erfüllt ist.
Ein derartiges Beispiel einer Steuervorrichtung eines Hybrid
fahrzeugs ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 9-71138
offenbart.
Die Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dieser
Druckschrift umfasst eine Gangschalteinrichtung in einem
Kraftübertragungssystem von einem Verbrennungsmotor auf ein
Rad, eine Stromerzeugungs-/elektrisch angetriebene Einrichtung
und eine automatische Anlass-/Stoppsteuereinrichtung. Wenn in
der automatischen Anlass-/Stoppsteuereinrichtung eine vorbe
stimmte Bedingung bei einem Fahrzeuganhaltevorgang erfüllt
ist, wird der Verbrennungsmotor gestoppt und beim Wiederstar
ten wird der Verbrennungsmotor angelassen. Für den Wiederstart
weist die Steuervorrichtung eine Verbrennungsmotordrehzahlbe
grenzungssteuereinrichtung zum Steuern der Energieerzeugungs-/elek
trisch angetriebenen Einrichtung derart auf, dass eine
Erhöhung der Drehzahl des Verbrennungsmotors begrenzt wird.
Eine Steuervorrichtung führt beim automatischen Stoppen des
Verbrennungsmotors des Hybridfahrzeugs einen Stoppverarbei
tungsvorgang aus, demnach die Kraftstoffzufuhr zum Verbren
nungsmotor gestoppt wird.
Der Verbrennungsmotor stoppt jedoch selbst dann nicht sofort,
wenn die Kraftstoffzufuhr gestoppt wird, sondern er stoppt
während des Laufs im Leerlauf aufgrund des Trägheitsmoments.
Während der Verbrennungsmotor sich im Leerlauf befindet, wird
deshalb an der Innenwandung einer Ansaugöffnung des Verbren
nungsmotors haftender Kraftstoff in einen Zylinder gesaugt. Da
Kraftstoff mit einem Luft-/Kraftstoffverhältnis in den Zylin
der gesaugt wird, während der Verbrennungsmotorleerlauf insta
bil wird, wird Kraftstoff unvollständig verbrannt bzw. in ei
nem unvollständigen Verbrennungszustand oder als unverbranntes
brennbares Gas ausgeleitet.
Es treten deshalb der Nachteil und das Problem auf, dass das
Abgasleistungsvermögen beeinträchtigt ist, weil der Verbren
nungsmotor unverbranntes brennbares Gas ausleitet, wenn der
Verbrennungsmotor automatisch stoppt. Da der Verbrennungsmotor
sich im Leerlauf befindet und nicht rasch stoppt, wird die
Zeitdauer, bis der Verbrennungsmotor stoppt, lang, und dies
wird durch im Fahrzeug anwesende Personen während des Stopp
vorgangs als unangenehm empfunden.
Da die Kraftstoffrestmenge in einer Ansaugöffnung während des
Leerlaufs geringer wird, besteht der Nachteil, dass eine
schnelle Explosion (von Luft-/Kraftstoffgemisch) bei einem
Wiederstart verzögert wird, wodurch das Anlassvermögen beein
trächtigt ist.
Um das vorstehend genannte Problem bzw. den vorstehend genann
ten Nachteil zu minimieren bzw. zu überwinden, schafft die
vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Hybrid
fahrzeug, in dem ein Verbrennungsmotor und eine Elektromotor
vorgesehen sind. Der Elektromotor besitzt sowohl Antriebs- wie
Wiederaufladungsstromerzeugungsfunktionen, und er ist direkt
mit dem Fahrzeugmotor verbunden, der in dem Hybridfahrzeug
vorgesehen ist. Eine Steuervorrichtung für das Hybridfahrzeug
steuert sowohl Antriebs- wie Stromerzeugungszustände des Elektro
motors auf Grundlage eines Antriebszustands des Hybrid
fahrzeugs und eines Antriebszustands des Verbrennungsmotors.
Die Steuervorrichtung lässt den Verbrennungsmotor automatisch
an und stoppt ihn in Übereinstimmung mit einer automatischen
Anlasssbedingung und einer automatischen Stoppbedingung, wobei
dann, wenn der Verbrennungsmotor automatisch stoppt, nachdem
die automatische Stoppbedingung erfüllt ist, die Steuerein
richtung den Elektromotor derart steuert, dass er einen Stro
merzeugungsantrieb ausführt.
Wenn die Steuervorrichtung für das Hybridfahrzeug gemäß dieser
Erfindung den Verbrennungsmotor automatisch stoppt, nachdem
die automatische Stoppbedingung erfüllt ist, steuert sie den
Elektromotor derart, dass sie einen Energie- bzw. Stromerzeu
gungsantrieb ausführt. Beim automatischen Stopp des Verbren
nungsmotors wird durch den Stromerzeugungsantrieb des Elektro
motors der Verbrennungsmotor entsprechend einer Verbrennungs
motordrehzahl belastet. Der Verbrennungsmotor vermag deshalb
aufgrund der Trägheit keinen Leerlauf durchzuführen. Diese An
ordnung verringert den in einer Ansaugöffnung des Motors haf
tenden Kraftstoff, der in den Zylinder gesaugt wird, und sie
sorgt dafür, dass der Kraftstoff in der Ansaugöffnung ver
bleibt.
Fig. 1 zeigt ein Steuerflussdiagramm einer Steuervorrichtung
für ein Hybridfahrzeug unter Darstellung einer Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine Darstellung einer Umschalt-/Auf
hebungsbedingung für eine Verbrennungsmotorzwangs
stoppsteuerbetriebsart;
Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Drehmomentbefehlswerts in
einer Verbrennungsmotorzwangsstoppsteuerbetriebsart;
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems einer Steuervor
richtung;
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines automatischen Anlass-/Stopp
steuerabschnitts;
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm einer Elektromotorsteuerein
richtung; und
Fig. 7 zeigt ein Diagramm des Umschaltens eines Steuerzu
stands.
Nunmehr werden Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der
Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Fig. 1
bis 7 zeigen Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der Er
findung. In Fig. 4 bezeichnet die Bezugsziffer 2 einen in ei
nem (nicht gezeigten) Fahrzeug vorgesehenen Verbrennungsmotor.
Die Bezugsziffer 4 bezeichnet eine Kupplung, und die Bezugs
ziffer 6 bezeichnet ein Schaltgetriebe. Das Getriebe 6 ist di
rekt mit dem Verbrennungsmotor 2 über die Kupplung 4 verbun
den. Das Getriebe 6 enthält eine Gangschaltung mit mehr als
einem Gang, beispielsweise mit fünf Gängen im Rahmen eines
fünffach unterteilten Systems (nicht gezeigt).
Ein Elektromotor 8 (im folgenden auch als "Motor" bezeichnet)
mit Antriebsfunktion und Stromerzeugungsfunktion ist direkt
mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Der Elektromotor 8 ist
direkt mit einer Seite eines Schwungrads einer (nicht gezeig
ten) Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Der Elektro
motor 8 kann direkt mit einer Seite eines Kurbelketten
rads der Kurbelwelle verbunden sein. Der Elektromotor 8 weist
einen Rotor- und eine Statorwicklung auf.
Der Verbrennungsmotor 2 umfasst eine Lichtmaschine 10 zur
Stromerzeugung, einen Luftverdichter 12 für eine Klimaanlage,
einen Anlasser 14 zum Anlassen des Fahrzeugs, einen Zusatzküh
lerlüfter 18 eines Zusatzkühlers 16 zum Kühlen des Elektromo
tors 8 und eine elektrisch angetriebene Wasserpumpe 20. Die
Lichtmaschine 10 und der Luftverdichter 12 sind mit der Kur
belwelle durch Riemenscheiben und Riemen (nicht gezeigt) ver
bunden. Der Anlasser 14 ist mit dem Schwungrad durch ein ein
rückbares und ausrückbares Ritzel und einen Zahnkranz verbun
den (nicht gezeigt).
Der Verbrennungsmotor 2 und der Elektromotor 8, die in einem
Hybridfahrzeug vorgesehen sind, werden durch eine Steuerein
richtung 24 einer Steuervorrichtung 22 gesteuert. Der Be
triebszustand bzw. Betätigungszustand des Verbrennungsmotors 2
wird durch eine Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 26 der
Steuereinrichtung 24 gesteuert. Sowohl das automatische Anlas
sen wie das automatische Stoppen des Verbrennungsmotors 2 wer
den durch einen automatischen Anlass-/Stoppsteuerabschnitt 28
gesteuert, der in der Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 26
enthalten ist.
Der Verbrennungsmotor 2 ist mit der Verbrennungsmotorsteuer
einrichtung 26 über eine Verbrennungsmotorsteuersignalleitung
32 verbunden. Der Begriff "Leitung", wie er vorliegend verwen
det wird, beschreibt eine elektrische Signalleitung. Die
Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 26 ist mit einer Zusatzbat
terie 36 über eine der Verbrennungsmotorsteuereinrichtung zu
geordnete Stromleitung 34 verbunden. Die Zusatzbatterie 36 ist
mit der Lichtmaschine 10 über eine Zusatzbatterieladestromlei
tung 38 verbunden. Die Zusatzbatterie 36 ist eine herkömmliche
12-V-Fahrzeugbatterie.
Der Elektromotor 8 ist mit der Elektromotorsteuereinrichtung
30 über eine Elektromotorsteuersignalleitung 42 verbunden. Die
Elektromotorsteuereinrichtung 30 ist mit der "Zusatzbatterie"
36 über eine der Elektromotorsteuereinrichtung zugeordnete Zu
satzstromleitung 44 verbunden. Die Elektromotorsteuereinrich
tung 30 ist außerdem mit einer Hauptbatterie 48 über eine der
Elektromotorsteuereinrichtung zugeordnete Hauptstromleitung 46
verbunden. Die Hauptbatterie 48 führt dem Elektromotor 8
elektrischen Antriebsstrom zu und sie wird geladen durch von
dem Elektromotor 8 erzeugten elektrischen Strom.
Eine Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 26 zum Steuern des
Verbrennungsmotors 2 weist einen Kraftstoffeinspritzsteuerab
schnitt, einen Zündzeitpunktsteuerabschnitt und einen
ISC(Leerlaufdrehzahlsteuerung)-Steuerabschnitt auf (nicht ge
zeigt). Die Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 26 treibt eine
Einspritzeinrichtung 70 und eine Zündspulen-/Zündeinrichtung
72 durch ein Signal an, das von einem Verbrennungsmotordreh
zahlsensor 54 und einem Wassertemperatursensor 56 eingegeben
wird, wie nachfolgend erläutert. Die Verbrennungsmotorsteuer
einrichtung steuert die eingespritzte Kraftstoffmenge und den
Zündzeitpunkt für den Verbrennungsmotor 2 in Übereinstimmung
mit einem Antriebszustand, wie in Fig. 5 gezeigt.
Der automatische Anlass-/Stoppsteuerabschnitt 28, der in der
Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 26 enthalten ist, wie in
Fig. 5 gezeigt, verbindet einen Zündschalter 50, einen wirt
schaftlichen Lauf-Schalter 52, einen Verbrennungsmotordreh
zahlsensor 54, einen Wassertemperatursensor 56, einen Fahr
zeuggeschwindigkeitssensor 58, einen elektrischen Lastsensor
60, einen Leerlaufschalter 62, eine Zusatzbatteriespannungser
mittlungseinrichtung 64, einen ersten Kupplungsschalter 66 und
einen zweiten Kupplungsschalter 68 mit einer Eingabeseite und
Verbindungen mit einer Einspritzeinrichtung 70, einer Zündspu
len-/Zündeinrichtung 72, einem ISC-Ventil 74 und dem Anlasser
14 mit der Ausgangsseite.
Der erste Kupplungsschalter 66 ist ausgeschaltet, wenn ein
(nicht gezeigtes) Kupplungspedal niedergedrückt und die Kupp
lung 4 vollständig eingerückt ist. Der erste Kupplungsschalter
66 schließt oder schaltet ein, wenn die Kupplung 4 allmählich
freigegeben wird, aus einem vollständigen Verbindungszustand
bzw. Einrückzustand durch Niederdrücken des Kupplungspedals,
bis die Kupplung in halbeingerücktem Zustand sich befindet.
Der erste Kupplungsschalter 66 ist eingeschaltet, bis die
Kupplung 4 einen vollständigen Freigabezustand erreicht, wenn
das Kupplungspedal vollständig niedergedrückt ist.
Der zweite Kupplungsschalter 68 ist ausgeschaltet, wenn das
Kupplungspedal vollständig niedergedrückt ist, und wenn die
Kupplung 4 vollständig freigegeben ist. Der zweite Kupplungs
schalter 68 verbleibt eingeschaltet, wenn das Kupplungspedal
aus dem vollständig niedergedrückten Zustand in einen halbein
gerückten Zustand rückgeführt wird. Der zweite Kupplungsschal
ter 68 bleibt eingeschaltet, bis die Kupplung 4 einen voll
ständig verbundenen bzw. eingerückten Zustand erreicht, wenn
das Kupplungspedal vollständig rückgestellt ist.
Der automatische Anlass-/Stoppsteuerabschnitt 28 ermittelt so
wohl die automatische Anlassbedingung wie die automatische
Stoppbedingung durch ein Signal, das von dem Zündschalter 50
und einem wirtschaftlichen Laufschalter 52 eingegeben wird.
Wenn sowohl die automatische Anlassbedingung wie die automati
sche Stoppbedingung erfüllt oder nicht erfüllt sind, führt der
automatische Anlass-/Stoppsteuerabschnitt 28 die Steuerung so
durch, dass die Einspritzeinrichtung 70, die Zündspule-/Zünd
einrichtung 72, das ISC-Ventil 74 und der Anlasser 14 an
getrieben bzw. gestoppt sind, und sie steuert dadurch automa
tisch das Anlassen und Stoppen des Verbrennungsmotors 2.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 30 zum Steuern des Elektro
motors 8 umfasst, wie in Fig. 6 gezeigt, einen Elektromo
torsteuerabschnitt 76, einen Elektromotorantriebsabschnitt 78,
einen Ein-/Ausgabeverarbeitungsabschnitt (eine Schnittstelle)
80, einen Hauptbatterieverwaltungsabschnitt 82 und einen Fail
safe-Abschnitt 84.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 30 verbindet den Zündschal
ter 50, den Ansaugdrucksensor 86, den Wassertemperatursensor
56, den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58, den Bremsschalter
88, den Beschleunigungssensor 90, den ersten Kupplungsschalter
66, den zweiten Kupplungsschalter 68, den Anlasserschalter 92,
den Hauptbatteriespannungsdetektor 94, den Verbrennungsmotor
drehzahlsensor 54, den Leerlaufschalter 62 und den Zusatzein
gang (AUX) 96 mit der Eingabeseite bzw. Eingangsseite und den
Elektromotor 8 mit der Ausgabeseite bzw. Ausgangsseite.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 30 steuert sowohl den Elektro
motorantrieb wie die Energieerzeugungszustände des Elektro
motors 8 auf Grundlage von Antriebszuständen des Verbrennungs
motors 2 und des Hybridfahrzeugs. Bei den Steuerzuständen für
den Elektromotor 8 durch die Elektromotorsteuereinrichtung 30
handelt es sich, wie in Fig. 7 gezeigt, um die neun folgenden
Arten von Zuständen (1-9).
- 1. Gemeinsame Tabelle hinsichtlich Beschleunigungsunterstüt zung und Verzögerungswiederaufladungsstromerzeugungssteuer zustand (langsames Laden): Betriebsart 5;
- 2. Verzögerungswiederaufladungsstromerzeugungssteuerzustand (schnelles Laden): Betriebsart 8;
- 3. Elektromotorantriebsstoppsteuerzustand (Wartezustand, ob die jeweilige Umschaltbedingung erfüllt ist);
- 4. Leerlaufstromerzeugungssteuerzustand: Betriebsart 6 (A: während Stoppzustand) und Betriebsart 7 (A: während Fahrzu stand);
- 5. Spezialfallsteuerung 1 (Startunterstützung): Betriebsart 1; (6) Spezialfallsteuerung 2 (Anlassunterstützung): Betriebsart 2 (Warten) und Betriebsart 3 (Ausführen);
- 6. Spezialfallsteuerung 3 (Leerlaufdrehzahlstabilisierungsun terstützung): Betriebsart 4;
- 7. mittlerer Wiederaufladungsstromerzeugungssteuerzustand: Be triebsart 9; und
- 8. Verbrennungsmotorzwangsstoppsteuerzustand: Betriebsart 10.
Das Umschalten der Steuerzustände auf Grundlage eines An
triebszustands eines Fahrzeugs wird wie folgt ausgeführt.
- 1. Während der Ausführung der Steuerzustände (1), (2), (4) und (8) werden dann, wenn die Bedingungsumschaltung auf die Steuerzustände (5), (6) und (9) erfüllt sind, die Steuerzu stände (1), (2), (4) und (8) zwangsweise aufgehoben, und die Steuerzustände (5), (6) und (7) werden umgeschaltet durch den Elektromotorantriebsstoppzustand des Steuerzu stands (3).
- 2. Die Spezialfallsteuerung 1 und 2 (Zustände (5) und (6)) schalten nicht direkt um auf die andere Spezialfallsteue rung 3 (Zustand (7)).
- 3. Nach dem Umschalten schalten die Steuerzustände (5), (6), (7) und (9) nicht um auf die anderen Steuerbedingungen, bis eine Aufhebungsbedingung erfüllt ist. In der Spezial fallsteuerung 3 (Zustand (7)) wird dann, wenn eine Um schaltbedingung auf die Spezialfallsteuerung 1 (Zustand (5)) erfüllt ist, bevor eine Aufhebungsbedingung erfüllt ist, die Spezialfallsteuerung 3 umgeschaltet auf die Spezi alfallsteuerung 1 (Zustand (5)).
Wie in Fig. 7 gezeigt, steuert die Elektromotorsteuereinrich
tung 30 durch ein Signal, das von dem Zündschalter 50 und dem
Ansaugdrucksensor 84 ausgegeben wird, sowohl die Antriebs- wie
elektrische Stromerzeugungszustände des Elektromotors 8 in
Übereinstimmung mit den verschiedenen Steuerzuständen auf
Grundlage eines Antriebszustands des Verbrennungsmotors 2 und
eines Fahrzustands des Hybridfahrzeugs.
Durch die Steuereinrichtung 24 steuert demnach die Steuerein
heit 22 des Hybridfahrzeugs sowohl die Antriebs- wie Stromer
zeugungszustände des Elektromotors 8 auf Grundlage eines Fahr
zustands des Hybridfahrzeugs und eines Antriebszustands des
Verbrennungsmotors 2 und sie führt die Steuerung aus zum auto
matischen Anlassen und Stoppen des Verbrennungsmotors 2 in
Übereinstimmung mit einer automatischen Anlassbedingung und ei
ner automatischen Stoppbedingung.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 30 der Steuereinrichtung 24
steuert sowohl die Antriebs- wie Stromerzeugungszustände des
Elektromotors 8 unabhängig von der Verbrennungsmotorsteuerein
richtung 26 des Verbrennungsmotors 2. Zusätzlich empfängt die
Elektromotorsteuereinrichtung 30 ausschließlich sowohl die au
tomatischen Anlass- wie Stoppbefehlssignale (Leerlaufstoppsig
nal: "EIN" und "AUS" des IS-SW bzw. -Schalters). Zur Informa
tion, ob sowohl die automatischen Anlass- wie Stoppbedingungen
erfüllt sind oder nicht erfüllt sind, und zwar von der
Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 26, welche den automati
schen Anlass-/Stoppsteuerabschnitt 28 enthält. Wenn der
Verbrennungsmotor 2 automatisch stoppt, nachdem die automati
sche Stoppbedingung erfüllt ist, führt die Elektromotorsteuer
einrichtung 30 die Steuerung des Elektromotors 8 derart durch,
dass der Batteriewiederaufladungsstromerzeugungsantrieb ausge
führt wird. Im Fall eines automatischen Stoppens des Verbren
nungsmotors 2, nachdem eine automatische Stoppbedingung er
füllt ist, führt die Elektromotorsteuereinrichtung 30 die
Steuerung außerdem so durch, dass der Wiederaufladungsstromer
zeugungsantrieb des Elektromotors 8 gestoppt wird, wenn die
Verbrennungsmotordrehzahl in etwa null wird.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform wird nunmehr erläu
tert.
Wie in Fig. 1 gezeigt, startet die Steuereinrichtung 22 für
das Hybridfahrzeug die Steuerung im Schritt 200 unter Verwen
dung der Elektromotorsteuereinrichtung 30. Daraufhin erfolgt
im Schritt 202 eine Ermittlung, ob ein automatisches Stoppbe
fehlssignal (Leerlaufstoppsignal: "EIN" des IS-SW bzw.
-Schalters) zur Information von der Verbrennungsmotorsteuer
einrichtung 26, dass die automatischen Stoppbedingungen er
füllt sind, ausgegeben wird.
Wenn die Ermittlung im Schritt 202 zu "NEIN" führt, wird die
Routine durch den Schritt 204 rückgeführt, und die Ermittlung
im Schritt 202 wird wiederholt.
Wenn die Ermittlung im Schritt 202 zu "JA" führt, wird die
Routine zu der Verbrennungsmotorzwangsstoppsteuerung (Be
triebsart 10) verschoben, weil der Verbrennungsmotor 2 automa
tisch gestoppt wird, nachdem die automatische Stoppbedingung
erfüllt ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Fig. 2 zeigt die spezifi
schen Umschalt-/Aufhebungsbedingungen für die Verbrennungsmo
torzwangsstoppsteuerbetriebsart. Die erfassten Bedingungen
sind die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Elektromotordrehzahl,
die Kupplungsschalter SW1, SW2, der Bremsschalter, der Leer
laufschalter, der Anlasserschalter, das Leerlaufstoppsignal
IS-SW und die Verbrennungsmotorwassertemperatur.
Die Verbrennungsmotorzwangsstoppsteuerung wird durch eine Un
terbindungsflagge angezeigt. Eine Unterbindungs-"EIN"-
Bedingung tritt auf, wenn die Verbrennungsmotorzwangsstopp
steuerung ausgeführt wird.
Ein Drehmomentermittlungswert in Übereinstimmung mit der
Verbrennungsmotordrehzahl wird für die Drehmomenttabelle von
Fig. 3 im Schritt 206 gesucht. Durch diesen gesuchten Drehmo
mentermittlungswert führt die Routine einen Wiederaufladungs
stromerzeugungsantrieb für den Elektromotor 8 im Schritt 208
aus, um die Hauptbatterie zu laden und den Verbrennungsmotor 2
zu belasten. Wenn eine Flagge einer Verbrennungsmotorzwangs
stoppsteuerunterbindung im Schritt 210 eingeschaltet bzw. ge
hisst wurde, erfolgt im Schritt 212 eine Ermittlung, ob die
Verbrennungsmotordrehzahl nahezu null ist (Verbrennungsmotor
drehzahl entspricht ungefähr 0 UpM). Der Drehmomentbefehl bzw.
die Drehmomentwertverarbeitung, die in Fig. 3 gezeigt ist,
steuert die Belastung des Elektromotors zur Erzielung eines
gewünschten Stromerzeugungsantriebs aus der Bewegung, um die
Fahrzeuganhaltezeit zu minimieren und das Laden der Batterie
48 zu maximieren.
Wenn die Ermittlung im Schritt 212 zu "NEIN" führt, wird die
Routine zur Verarbeitung im Schritt 206 rückgeführt. Wenn die
Ermittlung im Schritt 212 zu "JA" führt, beispielsweise dann,
wenn die Verbrennungsmotordrehzahl kleiner als 300 UpM ist,
wird der Verbrennungsmotorzwangsstoppsteuerzustand (die Be
triebsart 10) aufgehoben. Der Wiederaufladungsstromerzeugungs
antrieb für den Elektromotor 8 wird im Schritt 214 gestoppt,
und der Verbrennungsmotor 2 wird automatisch im Schritt 216
gestoppt.
Während des automatischen Stopps des Verbrennungsmotors 2 er
folgt im Schritt 218 eine Ermittlung, ob das automatische
Stoppbefehlssignal (Leerlaufstoppsignal: "AUS" des IS-SW bzw.
-Schalters) zur Information von der Verbrennungsmotorsteuer
einrichtung 26 ausgegeben wird, dass die automatischen Stopp
bedingungen nicht mehr erfüllt sind.
Wenn die Ermittlung im Schritt 218 "NEIN" ergibt, wird die
Routine zu der Verarbeitung im Schritt 216 rückgeführt. Wenn
die Ermittlung im Schritt 218 zu "JA" führt, wird die Routine
zur Spezialfallsteuerung (Betriebsart 2 und 3) zum Wiederan
lassen des Verbrennungsmotors 2 verschoben, weil der Verbren
nungsmotor 2 im Schritt 220 automatisch angelassen wird, nach
dem die automatische Anlassbedingung erfüllt ist. Im Schritt
222 erfolgt eine Ermittlung, ob die Verbrennungsmotordrehzahl
größer als eine Solldrehzahl ist (eine Verbrennungsmotordreh
zahl größer oder gleich #Ne).
Wenn die Ermittlung im Schritt 222 zu "NEIN" führt, wird die
Ermittlung im Schritt 222 wiederholt. Wenn die Ermittlung im
Schritt 222 zu "JA" führt, wird die Flagge für die Verbren
nungsmotorzwangsstoppsteuerunterbindung aufgehoben. Die Unter
bindung der "CLEAR"-Bedingung existiert demnach dann, wenn die
Verbrennungsmotordrehzahl (nachdem der Verbrennungsmotor wie
der gestartet wurde) größer als eine feststehende Drehzahl,
wie etwa 1100 UpM ist. Die Routine wird damit zum Schritt 226
rückgeführt.
Wenn der Verbrennungsmotor 2 automatisch gestoppt wird, nach
dem eine automatische Stoppbedingung erfüllt ist, steuert die
Steuervorrichtung 22 für das Hybridfahrzeug damit, den Elektro
motor 8 derart, dass er einen Batteriewiederaufladungsstrom
erzeugungsantrieb ausführt, und zwar in Übereinstimmung mit
einem Drehmomentermittlungswert entsprechend der Verbrennungs
motordrehzahl. Durch den Stromerzeugungsantrieb für den Elektro
motor 8 für den automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2
wird daraufhin der Verbrennungsmotor mit einer Last entspre
chend einer Verbrennungsmotordrehzahl belastet und die
Verbrennungsmotordrehzahl fällt rasch. Der Verbrennungsmotor 2
vermag dadurch nicht durch Trägheit leerzulaufen. Diese Anord
nung vermag den in einer Ansaugöffnung (nicht gezeigt) des
Verbrennungsmotors 2 haftenden Kraftstoff zu verringern, der
in einen Zylinder gesaugt wird. Stattdessen verbleibt der
Kraftstoff in der Ansaugöffnung.
Da der Verbrennungsmotor 2 beim automatischen Stopp des
Verbrennungsmotors 2 leerläuft, vermag die Steuervorrichtung
22 für das Hybridfahrzeug das Hybridfahrzeug rasch anzuhalten.
Da die Zeitperiode bis hin zum Stoppen des Verbrennungsmotors
2 verkürzt werden kann, kann das Empfinden für bzw. beim An
halten des Fahrzeugs verbessert werden. Da das Ansaugen und
zur Haftung bringen des Kraftstoffs in der Kraftstoffansaug
öffnung aufgrund des Leerlaufs verringert werden können, kann
Austrag von unverbranntem brennbarem Gas unterbunden werden.
Da der Kraftstoff in der Ansaugöffnung verbleibt bzw. zurück
gehalten wird, kann eine schnelle Explosion bei einem automa
tischen Anlassen nach dem automatischen Stoppen sofort hervor
gerufen werden. Das Anlassvermögen für das Hybridfahrzeug wird
dadurch verbessert.
Diese Steuervorrichtung 22 für ein Hybridfahrzeug führt dann,
wenn die Verbrennungsmotordrehzahl nahezu null geworden ist,
die Steuerung so durch, dass der Stromerzeugungsantrieb für
den Elektromotor 8 gestoppt wird. Die Steuervorrichtung 22
wird dadurch von der Belastung von dem Elektromotor 8 entbun
den, unmittelbar vor dem Stoppen des Verbrennungsmotors 2, und
sie kann dafür sorgen, dass der Verbrennungsmotorstopp gleich
mäßig abläuft. Infolge hiervon wird das Empfinden (für diesen
Vorgang für Fahrgäste im Fahrzeug) während des Stoppens ver
bessert.
Diese Erfindung ist nicht auf die vorstehend erläuterten Aus
führungsformen beschränkt, sondern für zahlreiche mögliche In
novationen und Anwendungen geeignet. Beispielsweise wurde bei
der vorstehend erläuterten Ausführungsform der Stromerzeu
gungsantrieb für den Elektromotor 8 als eine Belastung des
Verbrennungsmotors 2 angesehen. Durch Antreiben des Klimati
sierungsverdichters 12 vermag jedoch eine Steuervorrichtung
auch die Verdichterantriebskraft dem Verbrennungsmotor 2 als
Last aufzubürden.
Die Steuervorrichtung für Hybridfahrzeuge gemäß dieser Erfin
dung vermag dann, wenn ein Verbrennungsmotor automatisch ge
stoppt wird, den Verbrennungsmotor daran zu hindern, aufgrund
von Trägheit leer zu laufen, und sie ist dazu in der Lage, den
Kraftstoff in der Ansaugöffnung des Verbrennungsmotors zu ver
ringern, bevor er in einen Zylinder gesaugt wird, so dass der
Kraftstoff stattdessen in der Ansaugöffnung verbleibt.
Da der Verbrennungsmotor während des automatischen Stopps des
Verbrennungsmotors sich im Leerlauf befindet, kann die Steuer
vorrichtung für ein Hybridfahrzeug das Hybridfahrzeug rasch
stoppen. Da die Zeitdauer für das Stoppen des Verbrennungsmo
tors verkürzt werden kann, kann ein Empfinden für das Stoppen
des Fahrzeugs (für einen Fahrgast) verbessert werden. Da das
Saugen von Kraftstoff, der in der Ansaugöffnung haftet, auf
grund des Leerlaufs verringert ist, kann der Austrag von un
verbranntem brennbarem Gas unterbunden oder zumindest mini
miert werden. Da mehr Kraftstoff in der Ansaugöffnung zurück
bleiben kann bzw. zurückgehalten wird, kann eine schnelle Exp
losion bei einem automatischen Anlassen nach dem automatischen
Stopp verwirklicht werden. Das Anlassvermögen für ein Hybrid
fahrzeug kann dadurch verbessert werden.
Claims (2)
1. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, in welchem ein
Verbrennungsmotor und ein Elektromotor vorgesehen sind, wo
bei der Elektromotor sowohl Antriebs- wie Stromerzeugungs
funktionen aufweist und direkt mit dem Verbrennungsmotor
verbunden ist, der im Hybridfahrzeug vorgesehen ist, wobei
die Steuervorrichtung sowohl die Antriebs- wie Energieer
zeugungszustände des Elektromotors auf Grundlage eines An
triebszustands des Hybridfahrzeugs und eines Antriebszu
stands des Verbrennungsmotors steuert, und wobei sie die
Steuerung so durchführt, dass der Verbrennungsmotor in
Übereinstimmung mit einer automatischen Anlassbedingung und
einer automatischen Stoppbedingung automatisch angelassen
und gestoppt wird, wobei dann, wenn der Verbrennungsmotor
automatisch gestoppt wird, nachdem die automatische Stopp
bedingung erfüllt ist, die Steuereinrichtung den Elektromo
tor derart steuert, dass ein Wiederaufladungsstromerzeu
gungsantrieb ausgeführt wird.
2. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1,
wobei die Elektromotorsteuereinrichtung eine Steuerung der
art bereitstellt, dass der Stromerzeugungsantrieb des
Elektromotors gestoppt wird, wenn die Verbrennungsmotordreh
zahl nahezu null wird, wenn der Verbrennungsmotor automa
tisch stoppt.
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