DE102010016539A1

DE102010016539A1 - Steuervorrichtung und Verfahren zum Steuern des Stoppens einer internen Verbrennungsmaschine

Info

Publication number: DE102010016539A1
Application number: DE102010016539A
Authority: DE
Inventors: Kenji Nishio Ueda; Shoji Nishio Sakai; Satoru Kariya-city Mizuno
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2010-12-23
Also published as: JP5097162B2; JP2010255464A

Abstract

Eine Steuerung (5) schätzt eine minimale Spannung einer Batterie (3), wenn eine Maschine (1) neu startet, nachdem die Maschine (1) stoppt, basierend auf einem Zustand einer Batterie (3) zu der gegenwärtigen Zeit, und erteilt eine Erlaubnis, den Leerlaufzustand der Maschine (1) zu stoppen, wenn die geschätzte minimale Spannung größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die Steuerung (5) berechnet für eine Spannung der Batterie (3) basierend auf den Spannungscharakteristiken für eine Kapazität der Batterie (3), wenn diese Spannung ihren stabilen Zustand während des Maschinenstopps erreicht, eine Schätzungslinie. Die Steuerung (5) schätzt basierend auf der Schätzungslinie für die Spannung der Batterie (3) eine Spannung der Batterie (3) unmittelbar vor dem aktuellen Neustart der Maschine (1). Die Steuerung (5) schätzt eine minimale Spannung der Batterie (3), wenn die Maschine (1) zu der gegenwärtigen Zeit neu startet, durch Subtrahieren eines Spannungsabfalls in der Batterie (3), der verursacht wird, wenn die Maschine (1) neu startet, von der geschätzten Spannung unmittelbar vor dem Neustart der Maschine (1).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen und Verfahren, um eine Maschine mit interner Verbrennung zu steuern, um basierend auf verschiedenen Zuständen eines Fahrzeugs, beispielsweise dem Zustand einer Batterie während eines Leerlaufzustands der Maschine mit interner Verbrennung, zu stoppen.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Es wurde beispielsweise ein herkömmliches Maschinensteuerverfahren offenbart, das ein Leerlaufstoppverfahren betrifft, um die Maschine mit interner Verbrennung bzw. die Verbrennungsmaschine, die an einem Fahrzeug angebracht ist, lediglich zu stoppen, wenn eine Restkapazität (wie zum Beispiel ein Ladungszustand: SOC (SOC = state of charge)) einer In-Fahrzeug-Batterie nicht kleiner als ein Bezugsspannungspegel ist, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, die von einer Zeit gezählt wird, zu der das Fahrzeug vorübergehend stoppt. Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. JP 2003-214209 hat ein solches herkömmliches automatisches Maschinenstoppverfahren offenbart.
Das vorhergehende herkömmliche Steuerverfahren, um die Verbrennungsmaschine zu steuern, um während eines Maschinenleerlaufstopps zu stoppen, führt die folgenden Schritte durch:

(a) Vorbereiten von charakteristischen Daten im Voraus, die eine Beziehung zwischen einem Entladungsstrom pro Entladungskapazität, die durch einen Entladetest in einer Bezugsbatterie, die eine größere Kapazität als die einer In-Fahrzeug-Batterie hat, erhalten wird, angeben;
(b) Erfassen eines Entladestroms und einer Anschlussspannung der In-Fahrzeug-Batterie;
(c) Schätzen, wenn der Leerlaufstopp in dem Fahrzeug auftritt, einer Spannungsänderung der In-Fahrzeug-Batterie zwischen der gegenwärtigen Zeit und einer vorausgehenden Zeit, die von der gegenwärtigen Zeit durch eine Einheitszeitdauer getrennt ist, und Schätzen einer Konvergenzspannung der In-Fahrzeug-Batterie basierend auf einer Beziehungsgleichung, die einen Unterschied zwischen einer Endkonvergenzspannung zu einer Spannungsänderung, die im Voraus erhalten wird, und der Spannung der In-Fahrzeug-Batterie, die zu der gegenwärtigen Zeit erfasst wird, betrifft;
(d) Schätzen einer Restkapazität der In-Fahrzeug-Batterie durch Vergleichen der geschätzten Konvergenzspannung mit einer Anschlussspannung, die durch den Vorbereitungsschritt der charakteristischen Daten (a) erhalten wird;
(e) Beurteilen, ob die geschätzte Restkapazität der In-Fahrzeug-Batterie nicht kleiner als ein Bezugswert ist oder nicht, wenn das Fahrzeug vorübergehend stoppt; und
(f) Stoppen des Betriebs der Verbrennungsmaschine nach einer vorbestimmten Zeitdauer, die von der Zeit gezählt wird, zu der der Betrieb der Verbrennungsmaschine vorübergehend gestoppt wird, wenn die geschätzte Restkapazität nicht kleiner als der Bezugswert ist.

In-Fahrzeug-Batterien, die an Fahrzeugen anzubringen sind, haben allgemein unterschiedliche Charakteristiken. Das heißt, jede solcher In-Fahrzeug-Batterien eines gleichen Typs hat ihre eigene Schwankung der Leistung und Charakteristiken. Zusätzlich dazu verringert ein Fortschreiten einer Verschlechterung die Leistung der In-Fahrzeug-Batterie, und ein Spannungsabfall für eine Kapazitätsänderung der In-Fahrzeug-Batterie erhöht sich drastisch. Wie bei dem im Vorhergehenden beschriebenen her kömmlichen Verfahren gibt es dementsprechend, wenn eine geschätzte Konvergenzspannung einer In-Fahrzeug-Batterie mit einer Anschlussspannung auf den Charakteristikdaten, die durch Durchführen eines Entladetests einer Bezugsbatterie erhalten werden, verglichen wird, einen Fall gemäß einer Verschlechterung der In-Fahrzeug-Batterie, bei dem eine geschätzte Restkapazität der In-Fahrzeug-Batterie von einer tatsächlichen Restkapazität der In-Fahrzeug-Batterie zu der Zeit, zu der die Verbrennungsmaschine neu gestartet bzw. angelassen wird, stark getrennt ist.
In einem Fall, bei dem sich eine geschätzte Restkapazität stark von einer tatsächlichen Restkapazität der In-Fahrzeug-Batterie unterscheidet, nachdem die Verbrennungsmaschine neu gestartet wird, gibt es eine Möglichkeit, dass es schwierig ist, die Verbrennungsmaschine, nachdem der Leerlaufstopp durchgeführt wurde, aufgrund eines Fehlens einer ausreichenden Restkapazität der In-Fahrzeug-Batterie, um die Verbrennungsmaschine neu zu starten, neu zu starten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, um eine Verbrennungsmaschine zu steuern, um zu stoppen. Die Steuervorrichtung und das Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beurteilen mit einer hohen Genauigkeit, ob es erlaubt ist oder nicht, die Verbrennungsmaschine während eines Maschinenleerlaufzustands zu stoppen, und die Steuervorrichtung und das Steuerverfahren stoppen die Verbrennungsmaschine, wenn das Beurteilungsresultat eine Erlaubnis angibt.
Um die vorhergehenden Zwecke zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung die Steuervorrichtung, um eine Verbrennungsmaschine zu steuern, um zu stoppen, die hauptsächlich eine Steuereinrichtung aufweist. Die Steuereinrichtung schätzt basierend auf einem Zustand der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit eine minimale Spannung einer Batterie, wenn eine Verbrennungsmaschine nach dem Stopp der Verbrennungsmaschine neu startet, und weist die Verbrennungsmaschine an, ihren Betrieb zu stoppen, wenn die geschätzte minimale Spannung der Batterie mehr als ein vorbestimmter Wert ist. Die Steuereinrichtung schätzt insbesondere basierend auf einer vorausgehenden Spannungscharakteristik für eine Kapazität der Batterie, wenn die Spannung der Batterie ihren stabilen Zustand während des Stopps der Verbrennungsmaschine in der Vergangenheit erreicht hat, eine lineare Charakteristik für eine Spannung der Batterie. Die Steuereinrichtung schätzt ferner basierend auf einer Kapazität der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit und den geschätzten linearen Charakteristiken für die Spannung der Batterie eine Spannung der Batterie unmittelbar bevor die Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit neu startet. Die Steuereinrichtung schätzt ferner die minimale Spannung der Batterie, wenn die Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit neu startet, durch Subtrahieren eines Spannungsabfalls der Batterie, der erforderlich ist oder verwendet wird, wenn die Verbrennungsmaschine neu startet, von der geschätzten Spannung der Batterie unmittelbar bevor die Verbrennungsmaschine neu startet.
Dies macht es möglich, die minimale Spannung der Batterie, wenn die Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit neu startet, basierend auf den eigenen Spannungscharakteristiken der Batterie, die an einem Fahrzeug angebracht ist, selbst dann zu schätzen, wenn das Fahrzeug eine In-Fahrzeug-Batterie verwendet, die eine Schwankung der Leistung hat, und die Batterie hinsichtlich der Leistung verschlechtert ist.
Es ist dementsprechend für die Steuereinrichtung in der Steuervorrichtung möglich, mit einer hohen Genauigkeit die Erlaubnis zu beurteilen, den Betrieb der Verbrennungsmaschine zu stoppen, ohne einen Unterschied zwischen der geschätzten minimalen Spannung und einer tatsächlichen minimalen Spannung der Batterie zu erhöhen. Dies kann ein Auftreten vermeiden, dass es unmöglich ist, die Verbrennungsmaschine während des Stopps der Verbrennungsmaschine neu starten.
Die „Spannung der Batterie unmittelbar bevor die Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit neu starten wird” bedeutet die Spannung der Batterie als ein Ziel einer Schätzung zu der Zeit unmittelbar vor dem folgenden Neustart der Verbrennungsmaschine.
Die „Kapazität der Batterie”, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet ist, umfasst eine Menge einer Kapazitätsänderung zusätzlich zu der Menge einer Kapazität der Batterie.
Der „Stopp des Betriebs der Verbrennungsmaschine” oder „der Stopp der Verbrennungsmaschine”, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, umfassen den Stopp der Verbrennungsmaschine, der durchgeführt wird, wenn ein Fahrzeug fährt, zusätzlich zu dem Stopp der Verbrennungsmaschine, der während des Leerlaufzustands des Fahrzeugs durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug beispielsweise an einem Verkehrssignal gestoppt wird.
Bei der Steuervorrichtung schätzt als ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung die Steuereinrichtung basierend auf den vorausgehenden Spannungscharakteristiken, die bei dem Maschinenstoppbetrieb erhalten werden, um den Betrieb der Verbrennungsmaschine mehrere Male vorausgehend zu stoppen, die linearen Charakteristiken für die Spannung der Batterie.
Dies macht es möglich, dass sich die geschätzten linearen Charakteristiken für die Spannung der Batterie tatsächlichen Spannungscharakteristiken derselben nähern, und möglich, dass die Steuereinrichtung mit einer hohen Genauigkeit die Erlaubnis beurteilt, die Verbrennungsmaschine zu stoppen.
Bei der Steuervorrichtung als ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung schätzt die Steuereinrichtung lineare Charakteristiken für die Spannung der Batterie für alle vorausgehenden Spannungscharakteristiken, die in dem vorausgehenden Betrieb erhalten wurden, um den Betrieb der Verbrennungsmaschine mehrere Male zu stoppen. Die Steuereinrichtung schätzt basierend auf einem Paar der linearen Charakteristiken für die Spannung der Batterie, die vorausgehend erhalten wurden, die eine Kapazität der Batterie haben, die zwischen der Kapazität der Batterie unmittelbar vor und der Kapazität der Batterie unmittelbar nachdem die Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit stoppt, platziert ist, lineare Charakteristiken für die Spannung der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit.
Die Steuereinrichtung schätzt basierend auf der Kapazität der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit und den geschätzten linearen Charakteristiken zu der gegenwärtigen Zeit die Spannung der Batterie unmittelbar bevor die Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit neu startet.
Dies macht es möglich, dass die Steuereinrichtung in der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung basierend auf den vorausgehenden Spannungscharakteristiken für die Kapazität der Batterie, die ähnlich zu der Kapazität der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit ist, die minimale Spannung der Batterie mit einer höheren Genauigkeit durch Verwenden der linearen Charakteristiken für die Spannung der Batterie schätzt.
Bei der Steuervorrichtung nimmt als ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung die Steuereinrichtung auf lineare Charakteristiken durch Verwenden der vorausgehenden linearen Charakteristiken, die mehrere Male vorausgehend erhalten wurden, Bezug und schätzt durch Verwenden von anderen vorausgehenden linearen Charakteristiken als die vorausgehenden linearen Charakteristiken, die von den Bezugscharakteristiken um einen vorbestimmten Wert getrennt sind, die aktuellen linearen Charakteristiken.
Dies macht es möglich, die vorausgehenden linearen Charakteristiken, die abnorme Werte haben, zu eliminieren, und die optimalen linearen Charakteristiken zu der gegenwärtigen Zeit mit einer höheren Genauigkeit zu schätzen.
Bei der Steuervorrichtung als ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung schätzt die Steuereinrichtung eine Mehrzahl von unterschiedlichen linearen Charakteristiken gemäß der Kapazität der Batterie zu der Zeit, um damit zu starten, den Betrieb der Verbrennungsmaschine zu stoppen. Die Steuereinrichtung wählt und verwendet basierend auf der Kapazität der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit diese linearen Charakteristiken.
Dies macht es möglich, die minimale Spannung der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit gemäß der Kapazität der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit zu schätzen.
Bei der Steuervorrichtung als ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung schätzt die Steuereinrichtung eine Mehrzahl von unterschiedlichen linearen Charakteristiken gemäß einer Größe eines Laststroms der Batterie bis zu einer Zeit, um damit zu starten, den Betrieb der Verbrennungsmaschine in der Vergangenheit zu stoppen. Die Steuereinrichtung wählt und verwendet basierend auf dem Laststrom der Batterie bis zu der Zeit, um damit zu starten, den Betrieb der Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit zu stoppen, die linearen Charakteristiken.
Dies macht es möglich, die minimale Spannung der Batterie mit einer höheren Genauigkeit gemäß der Größe des Laststroms, der in der Batterie fließt, zu schätzen.
Bei der Steuervorrichtung als ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt die Steuereinrichtung einen Zustand der Spannung der Batterie, um ihren stabilen Zustand zu erreichen, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, die von einer Zeit gezählt wird, zu der die Verbrennungsmaschine gestoppt wird.
Dies macht es für die Steuereinrichtung möglich, die Batterie in ihrem stabilen Zustand zu verwenden, nachdem sich die Batterie vollständig ihrem stabilen Zustand annähert.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Steuervorrichtung ferner eine Stopperfassungseinrichtung, um den Stopp eines Fahrzeugs, das mit der Steuervorrichtung ausgestattet ist, zu erfassen. Die Steuereinrichtung weist die Verbrennungsmaschine an, zu stoppen, wenn die Stopperfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug stoppt, und wenn die geschätzte minimale Spannung der Batterie größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Dies macht es möglich, die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Leerlaufstoppsteuervorrichtung anzuwenden, die fähig ist, die Verbrennungs maschine zu stoppen, während ein Fahrzeug, das mit der Verbrennungsmaschine ausgestattet ist, gestoppt wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, um eine Verbrennungsmaschine, die an einem Fahrzeug angebracht ist, zu stoppen. Das Fahrzeug ist aus einer Verbrennungsmaschine, einem elektrischen Generator, der durch die Verbrennungsmaschine angetrieben ist, um eine elektrische Leistung zu erzeugen, einer Batterie, die die elektrische Leistung, die durch den elektrischen Generator erzeugt wird, speichert, und einer Batteriezustandserfassungseinrichtung, die einen Zustand der Batterie erfasst, zusammengesetzt. Das Verfahren schätzt basierend auf einem Zustand der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit, wenn die Verbrennungsmaschine, nach dem die Verbrennungsmaschine stoppt, neu startet, eine minimale Spannung der Batterie und weist die Verbrennungsmaschine an, ihren Betrieb zu stoppen, wenn die geschätzte minimale Spannung der Batterie größer als ein vorbestimmter Wert ist. Das Verfahren weist die Schritte (a) eines Schätzens einer linearen Charakteristik für eine Spannung der Batterie basierend auf Spannungscharakteristiken für eine Kapazität der Batterie, wenn die Spannung der Batterie ihren stabilen Zustand während des Stopps der Verbrennungsmaschine erreicht, (b) eines Schätzens einer Spannung der Batterie unmittelbar vor dem Neustarten der Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit basierend auf einer Kapazität der Batterie zu der gegenwärtigen Zeit und den geschätzten linearen Charakteristiken und (c) eines Schätzens der minimalen Spannung der Batterie, wenn die Verbrennungsmaschine neu startet, durch Subtrahieren eines Spannungsabfalls, der erforderlich ist, um die Verbrennungsmaschine neu zu starten, von der geschätzten Spannung für die Kapazität der Batterie unmittelbar bevor die Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit neu startet, auf.
Dieses Verfahren macht es möglich, die minimale Spannung der Batterie, wenn die Verbrennungsmaschine zu der gegenwärtigen Zeit neu startet, basierend auf den eigenen Spanungscharakteristiken der Batterie, die an einem Fahrzeug angebracht ist, zu schätzen, selbst wenn das Fahrzeug eine In-Fahrzeug-Batterie verwendet, die eine Schwankung der Leistung hat, und die Batterie hinsichtlich der Leistung verschlechtert ist.
Es ist dementsprechend möglich, dass die Steuereinrichtung in der Steuervorrichtung mit einer hohen Genauigkeit die Erlaubnis beurteilt, den Betrieb der Verbrennungsmaschine zu stoppen, ohne einen Unterschied zwischen der geschätzten minimalen Spannung und einer tatsächlichen minimalen Spannung der Batterie zu erhöhen. Dies kann ein Auftreten vermeiden, dass es für die Verbrennungsmaschine unmöglich ist, während des Stopps der Verbrennungsmaschine neu zu starten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein bevorzugtes nicht begrenzendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist mittels eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur einer Leerlaufstoppsteuervorrichtung zeigt, um den Betrieb einer Verbrennungsmaschine zu stoppen, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Lade-/Entlade-Strom und einer Anschlussspannung einer In-Fahrzeug-Batterie zeigt;
3 eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Kapazitätsänderung der In-Fahrzeug-Batterie und einer Anschlussspannung der In-Fahrzeug-Batterie zeigt, wobei eine geschätzte gerade Linie basierend auf der Beziehung hergestellt wird;
4 eine grafische Darstellung, die die geschätzte gerade Linie, die durch die Leerlaufstoppsteuervorrichtung und das Leerlaufstoppsteuerverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigt;
5 eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem integrierten Stromwert und einer geschätzten geraden Linie, die bei der Steuervorrichtung und dem Steuerverfahren bei einer ersten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigt;
6 eine Ansicht, die die geschätzte gerade Linie, die durch Verwenden der in 5 gezeigten Beziehung erhalten wird, zeigt;
7 eine Ansicht, die eine geschätzte gerade Linie, die durch die Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigt;
8 eine Ansicht, die eine geschätzte gerade Linie, die durch die Leerlaufstoppsteuervorrichtung und das Leerlaufstoppsteuerverfahren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigt;
9 eine Ansicht, die eine geschätzte gerade Linie, die durch die Steuervorrichtung und das Steuerverfahren bei einer ersten Modifikation der zweiten Modifikation gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigt;
10 eine grafische Darstellung, um das Verfahren zu erläutern, um die gerade Linie gemäß der ersten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu erhalten;
11 eine Ansicht, um das Verfahren gemäß der zweiten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
12 ein Flussdiagramm, das das Steuerverfahren zeigt, um die Verbrennungsmaschine während eines Leerlaufstopps eines Fahrzeugs zu stoppen, gemäß der vorliegenden Erfindung; und
13 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zeigt, um eine minimale Spannung der In-Fahrzeug-Batterie zu schätzen, die in dem Flussdiagramm, das in 12 gezeigt ist, durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Im Folgenden sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder -ziffern durch die mehreren Diagramme hindurch gleiche oder äquivalente Bestandteile.
Erstes Ausführungsbeispiel
Eine Beschreibung ist nun über eine Leerlaufstoppsteuervorrichtung und ein Leerlaufstoppsteuerverfahren unter Bezugnahme auf 1 und 4 angegeben, um eine Verbrennungsmaschine, beispielsweise während eines Leerlaufzustands der Verbrennungsmaschine, die an einem Fahrzeug angebracht ist, zu steuern, um zu stoppen.
Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht der Leerlaufstoppsteuervorrichtung. Das Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht dem Leerlaufstoppsteuerverfahren.
1 ist ein Blockdiagramm, das die schematische Struktur der Leerlaufstoppsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Leerlaufstoppsteuervorrichtung stoppt den Betrieb einer Verbrennungsmaschine während eines Leerlaufzustands eines Fahrzeugs. 2 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Lade-/Entladestrom und einer Anschlussspannung einer In-Fahrzeug-Batterie zeigt. 3 ist eine grafische Darstel lung, die eine Beziehung zwischen einer Kapazitätsänderung und einer Anschlussspannung der In-Fahrzeug-Batterie zeigt, die zu verwenden ist, um eine geschätzte gerade Linie herzustellen. 4 ist eine grafische Darstellung, die die geschätzte gerade Linie, die durch die Leerlaufstoppsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigt.
1 zeigt ein ganzes Blockdiagramm der Leerlaufstoppsteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In 1 zeigen die durchgezogenen Linien elektrische Leitungen, durch die alle Vorrichtungen elektrisch miteinander verbunden sind. Die durchgezogenen Linien mit einer Pfeilmarkierung bezeichnen Steuersignalleitungen. Die gestrichelten Linien zeigen eine mechanische Verbindung zwischen den Vorrichtungen.
Die Verbrennungsmaschine (auf die im Folgenden ferner als die „Maschine 1” Bezug genommen ist) ist eine Leistungserzeugungsvorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist und durch Verfeuern eines Kohlenwasserstoffkraftstoffs, wie zum Beispiel Benzin, eine Ausgangsleistung erzeugt. (Die Maschine 1 entspricht der Verbrennungsmaschine.)
Eine Kurbelwelle 11 als eine Ausgangswelle der Maschine 1 ist mit Antriebsrädern (nicht gezeigt) des Fahrzeugs mechanisch verbunden. Die Maschine 1 gibt ein Antriebsmoment (oder ein Ausgangsmoment) zu den Antriebsrädern ab. Ein Anlassermotor bzw. Startermotor 12 ist mit einem Schwungrad (nicht gezeigt), das an der Kurbelwelle 11 fixiert ist, in Eingriff.
Ein elektrischer Generator 2 ist andererseits hauptsächlich aus einem Wechselstromgenerator 21 (der einem elektrischen Generator entspricht) und einem Regler 22, der als eine Steuerung dient, um die Ausgangsleistung des Wechselstromgenerators 21 zu steuern, zusammengesetzt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Wechselstromgenerator 21 ein Synchrongenerator, der einen Rotor (nicht gezeigt) hat. Der Rotor ist mit der Kurbelwelle 11 der Maschine 1 mechanisch verbunden. Der Rotor ist durch die Ausgangsleistung der Maschine 1 durch die Kurbelwelle 11 angetrieben, um die elektrische Leistung zu erzeugen.
Eine Batterie 3 ist beispielsweise eine Bleispeicherbatterie. Die Batterie 3 ist mit den Ausgangsanschlüssen des Wechselstromgenerators 21 elektrisch verbunden. Die elektrische Leistung, die durch den Wechselstromgenerator 21 erzeugt wird, wird in der Batterie 3 angesammelt bzw. akkumuliert. Ein Spannungssensor 31 ist zu der Batterie 3 elektrisch parallel geschaltet. Der Spannungssensor 31 erfasst eine Anschlussspannung der Batterie 3.
Ein Stromsensor 32 ist mit einem positiven Anschluss der Batterie 3 elektrisch in Reihe geschaltet. Der Stromsensor 32 erfasst einen Entladestrom, der von der Batterie 3 fließt, und einen Ladestrom, der zu der Batterie 3 fließt. Die Batterie 3 ist mit einem Temperatursensor 33 ausgestattet. Der Temperatursensor 33 erfasst eine Temperatur der Batterie 3. Der Spannungssensor 31, der Stromsensor 32 und der Temperatursensor 33 entsprechen einer Batteriezustandserfassungseinrichtung.
Verschiedene Typen von elektrischen Lasten 42 sind durch Schalter 41 zu der Batterie 3 elektrisch parallel geschaltet. Es gibt beispielsweise einen Luftkonditionierer bzw. eine Klimaanlage des Fahrzeugs, Scheinwerfer, eine Audiovorrichtung als die elektrischen Lasten 42, die eine elektrische Leistung der Batterie 3 verbrauchen.
Der Startermotor 12 für die Maschine 1 ist mit der Batterie 3 elektrisch verbunden. Der Startermotor 12 ist durch die elektrische Leistung getrieben, mit der von der Batterie 3 versorgt wird, wenn die Maschine 1 durch Einschalten des Zündschlüssels (nicht gezeigt) durch einen Fahrer des Fahrzeugs startet. Der Startermotor 12 gibt eine Anfangsdrehungsleistung zu der Kurbelwelle 11 ab, wenn die Maschine 1 startet.
Eine Steuerung 5 ist eine elektrische Steuervorrichtung, die hauptsächlich aus einem Mikrocomputer und einer Speicherungsvorrichtung 51 zusammengesetzt ist. (Die Steuerung 5 entspricht einer Steuereinrichtung, um den Betrieb der Verbrennungsmaschine zu stoppen.)
Die Speicherungsvorrichtung 51 ist aus einem nicht flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel einem Sicherungs-RAM (= Random Access Memory = Zufallszugriffsspeicher) und einem EEPROM (= Erasable Programmable Read Only Memory = löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher) zusammengesetzt.
Die Steuerung 5 ist mit dem Spannungssensor 31, dem Stromsensor 32 und dem Temperatursensor 33 elektrisch verbunden. Verschiedene Typen von Fahrzeugzustandserfassungssensoren 6 sind mit der Steuerung 5 elektrisch verbunden. (Die Fahrzeugzustandserfassungssensoren 6 entsprechen der „Stopperfassungseinrichtung”.) Die Fahrzeugzustandserfassungssensoren 6 sind fähig, eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und Betriebsvorgänge, die durch den Fahrzeugfahrer durchgeführt werden, zu erfassen. Es gibt verschiedene Typen von Sensoren als die Fahrzeugzustandserfassungssensoren 6, beispielsweise einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen, einen Beschleunigerpedalhub-Erfassungssensor, um einen Hub des Beschleunigerpedals des Fahrzeugs zu erfassen, einen Bremspedalschalter, um einen Stoppzustand des Fahrzeugs basierend auf dem Betrieb des Bremspedals zu erfassen, und einen Starterschalter (oder einen „Zündschalter”), um die Maschine 1 zu starten.
Die Steuerung 5 ist mit einer Drosselbetätigungsvorrichtung (nicht gezeigt), einer Zündspule (nicht gezeigt), dem Startermotor 12 und dem Regler 22 des elektrischen Generators 2 verbunden. Die Steuerung 5 nimmt ein Anschlussspannungssignal, ein Lade-/Entladestromsignal und ein Batterietemperatursignal, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und verschiedene Typen von Erfassungssignalen auf. Die Steuerung 5 erfasst basierend auf jenen Erfassungssignalen den Fahrzeugzustand oder eine Fahrzeugbedingung. Die Steuerung 5 steuert basierend auf diesen Erfassungssignalen, um die Maschine 1 zu starten, um den Betrieb der Maschine 1 (als die „Leerlaufstoppsteuerung”) zu stoppen, und steuert eine Menge einer elektrischen Leistung, die in dem elektrischen Generator 2 erzeugt wird.
Eine Beschreibung ist als Nächstes unter Bezugnahme auf 2 über Spannungs-Strom-Charakteristiken der Batterie 3 begleitet von einem Durchführen der Leerlaufstoppsteuerung angegeben.
In der folgenden Erläuterung gibt die Spannung V der Batterie 3 die Anschlussspannung der Batterie 3 an, es sei denn, dass es anders spezifiziert ist.
2 zeigt die Beziehung zwischen dem Lade-/Entladestrom und der Anschlussspannung der Batterie 3 während verschiedener Zeitdauern, die von einer Startzeit, um den Betrieb der Maschine 1 zu stoppen, zu einer Abschlusszeit, um die Maschine 1 vollständig neu zu starten, gezählt werden.
Wie in 2 gezeigt ist, weist die Steuerung 5 die Maschine 1 an, automatisch zu stoppen. Wenn ein Anweisungssignal von der Steuerung 5 aufgenommen wird, startet die Maschine 1 den Betriebsvorgang, um zu stoppen. Die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 11 wird dadurch allmählich verringert. Die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 11 wird schließlich gestoppt.
Gemäß einem Verringern der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 11 verringert der Wechselstromgenerator 21, der mit der Kurbelwelle 11 mechanisch in Eingriff ist, allmählich seine Erzeugungsmenge einer elektrischen Leistung. Wie in 2 gezeigt ist, wird die Spannung V der Batterie 3 von der Startspannung Vj0 um eine Spannungsabfallmenge ΔVjh während der Zeitdauer T1 verringert, wobei die Zeitdauer T1 von der Zeit, zu der die Anweisung übertragen wird, um den Betrieb der Maschine 1 zu stoppen, zu der Zeit, zu der der Maschinenstoppbetrieb abgeschlossen wird, gezählt wird, wobei Vjh die Startspannung der Batterie 3 ist, wenn die Steuerung 5 die Anweisung zu der Maschine 1 überträgt, um den Betrieb der Maschine 1 zu stoppen.
Während der Zeitdauer T2, die von der Zeit, zu der der Maschinenstopp abgeschlossen wird, zu der Zeit, zu der der Wechselstromgenerator 21 die elektrische Leistung erzeugt, gezählt wird, treten sowohl ein Batteriekapazitätsabfall als auch ein Spannungsabfall einer Polarisation in der Batterie 3 auf, wobei dieser Batteriekapazitätsab fall für die elektrische Last verursacht wird, um die elektrische Leistung der Batterie 3 während der Zeitdauer T2 zu verbrauchen. Wie in 2 gezeigt ist fällt die Anschlussspannung V der Batterie 3 um eine Spannungsabfallmenge ΔVbn während der Zeitdauer T2, die von der Zeit, zu der die Maschine vollständig gestoppt wird, zu der Zeit, um den Betrieb der Maschine 1 neu zu starten, gezählt wird, ab.
Bei dem automatischen Startverfahren der Maschine 1 weist die Steuerung 5 den Startermotor 12 an, neu zu starten, um die Kurbelwelle 11 der Maschine 1 mit einer Anfangsdrehleistung zu versorgen, und die Steuerung 5 steuert dann die Verbrennung der Maschine 1.
Es ist allgemein bekannt, dass eine große Menge eines Entladungsstroms in dem Statormotor 12 von der Batterie 3 während einer sehr kurzen Zeitdauer, die von der Zeit, zu der die Anweisung zu dem Statormotor 12 zu übertragen ist, um die Maschine 1 neu zu starten, zu der Zeit, zu der die Drehung des Startermotors 12 zu starten ist, gezählt wird, fließt. Diese große Menge eines Entladungsstroms verringert die Spannung V der Batterie 3 drastisch.
Die Zeitdauer T3, die zu der Zeit, zu der der Maschinenneustartbetrieb abzuschließen ist, von der Zeit, zu der die Maschinenneustartanweisung, die die vorhergehende sehr kurze Zeitdauer (d. h. von der Zeit, zu der der Neustartbetrieb der Maschine 1 durch den Startermotor 12 zu starten ist) umfasst, gezählt wird, fällt die Spannung V der Batterie 1 um eine Spannungsabfallmenge ΔVst, wie in 2 gezeigt ist, ab.
Wenn die Spannung V der Batterie 3 durch das automatische Startverfahren der Maschine 1 extrem verringert wird, verringert sich die Zuverlässigkeit eines Betriebs der Steuerung 5, und dies birgt eine Wahrscheinlichkeit in sich, dass die Steuerung 5 nicht in der Lage ist, die Maschine 1 neu zu starten. Zusätzlich dazu birgt dies ferner eine Wahrscheinlichkeit in sich, dass die Batterie 3 durch ein Überentladen extrem verschlechtert wird.
Um ein solches Überladen und eine Verschlechterung der Batterie 3 zu vermeiden, muss erfüllt sein, dass die Steuerung 5 die Leerlaufstoppsteuerung während der Startzeit, um den Maschinenstoppbetrieb zu starten, zu der Zeit, um den Maschinenneustartbetrieb abzuschließen, unter der Bedingung durchführt, dass die minimale Spannung Vmin der Batterie 3, nachdem die Spannung V der Batterie 3 abfällt, nicht niedriger als eine minimale Bezugsspannung Vmisd als eine Garantiespannung der Batterie 3 ist, um in der Lage zu sein, den Startermotor 12 neu zu starten, nämlich dass die Steuerung 5 in der Lage ist, die Maschine 1 normal neu zu starten.
Wenn dementsprechend beurteilt wird, ob die Ausführung des Leerlaufstopps erlaubt ist oder nicht, schätzt die Steuerung 5 in der Leerlaufstoppsteuervorrichtung des Ausführungsbeispiels die minimale Spannung Vmin der Batterie 3.
Die Steuerung 5 vergleicht dann die geschätzte minimale Spannung Vmin der Batterie 3 mit der minimalen Bezugsspannung Vmisd und erlaubt die Ausführung des Leerlaufstopps, wenn die geschätzte minimale Spannung Vmin größer als die minimale Bezugsspannung Vmisd ist.
Die geschätzte minimale Spannung Vmin der Batterie 3 kann durch Subtrahieren der Spannungsabfallmenge ΔVst, die durch den Start des Startermotors 12 verursacht wird, von der geschätzten Spannung Vfs, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, erhalten werden. Da das Verfahren eines Schätzens dieser geschätzten Spannung Vfs ein Teil des Gegenstands der vorliegenden Erfindung ist, ist dieses später im Detail erläutert.
Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, ist die Spannungsabfallmenge ΔVst der Batterie 3 eine Spannungsabfallmenge während der Zeitdauer T3, die von der Zeit, zu der die Maschine 1 neu zu starten ist, zu der Zeit, zu der der Neustart der Maschine 1 abzuschließen ist, gezählt wird.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Steigung der Spannungs-Strom-Linie der Batterie 3 während der Zeitdauer T3 durch einen Einschaltinnenwiderstand Rin der Batterie 3 ausgedrückt.
Die horizontale Länge der Zeitdauer T3 in der horizontalen Achse ist durch die maximale Stromänderung ΔImax, die in 2 gezeigt ist, ausgedrückt. Durch Erfassen des Einschaltinnenwiderstands Rin und der maximalen Stromänderung ΔImax bei einem vorhergehenden Neustart der Maschine 1 ist es dementsprechend möglich, dass die Steuerung 5 die Spannungsabfallmenge ΔVst während der Zeitdauer T3 basierend auf der folgenden Gleichung erhält: ΔVst = (Einschaltinnenwiderstand Rin) × (maximale Stromänderung ΔImax).
Sowohl der Einschaltinnenwiderstand Rin als auch die maximale Stromänderung ΔImax schwanken ohne Weiteres durch den Einfluss der Kapazität Ah und der Temperatur der Batterie 3. Es ist dementsprechend vorzuziehen, den erfassten Einschaltinnenwiderstand Rin und die maximale Stromänderung ΔImax gemäß der Kapazität Ah (oder der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 und der Temperatur der Batterie 3) zu ändern.
Als Nächstes ist im Folgenden eine Beschreibung des Schätzungsverfahrens für die Steuerung 5 angegeben, um die Spannung Vfs der Batterie 3, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, zu schätzen.
3 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Batteriekapazitätsänderung ΔAh der In-Fahrzeug-Batterie 3 und der Anschlussspannung V der In-Fahrzeug-Batterie 3 zeigt, wenn der Leerlaufstopp der Maschine 1, die an einem Fahrzeug angebracht ist, mehrere Male durchgeführt wird. 3 zeigt insbesondere zur Verkürzung eine grafische Teildarstellung der Batteriekapazitätsänderung ΔAh zwischen der Maschinenstoppanweisungszeit (die gleich der Zeit ist, zu der der Maschinenstoppbetrieb zu starten ist) und dem Maschinenneustartbetrieb.
Wie aus 3 verständlich ist, wird die Anschlussspannung V der Batterie 3 verringert, und die Batteriekapazitätsänderung ΔAh wird auf der geraden Linie (als die Schätzungslinie L1, die in 3 gezeigt ist) erhöht, nachdem die Anschlussspannung V der Batterie 3 fortschreitet, um abzufallen, wenn die Maschine 1 stoppt, selbst wenn die Batterie 3 verschiedene Werte der Anschlussspannung V oder verschiedene Werte der Batteriekapazitätsänderung ΔAh bei der Maschinenstoppanweisung annimmt, auch wenn der Leerlaufstopp in einer adäquat langen Zeitlänge durchgeführt wird. Auf eine stabile Region auf der geraden Linie der Spannungscharakteristiken für die Kapazität der Batterie 3 nach einem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer, die von der Zeit, zu der der Betrieb der Maschine 1 zu stoppen ist, gezählt wird, ist im Folgenden als die „stabile Region der Batterieanschlussspannung” Bezug genommen.
Es ist dementsprechend möglich, die linearen Charakteristiken der Anschlussspannung V der Batterie 3 basierend auf den Spannungscharakteristiken für die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 korrekt zu schätzen, wenn die Anschlussspannung V der Batterie 3 ihren stabilen Zustand nach einem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer nachdem die Maschine 1 stoppt, während des Zustands des Maschinenstopps in der Vergangenheit erreicht. Es ist möglich, die vorbestimmte Zeitdauer, in der die Anschlussspannung V der Batterie 3 ihren stabilen Zustand erreicht, basierend auf experimentellen Resultaten oder einer theoretischen Berechnung zu bestimmen.
Die linearen Charakteristiken, die durch die Schätzungslinie L1, die in 3 gezeigt ist, ausgedrückt sind, können durch die tatsächlichen Werte der Batterieanschlussspannung V und der Batteriekapazitätsänderung ΔAh, die zu der Zeit, zu der die Anweisung, die Maschine 1 zu stoppen, zugeführt wurde, und der Zeit, zu der die Maschine 1 in mindestens zwei vorausgehenden Leerlaufstoppbetriebsvorgängen neu gestartet wurde, erhalten wurden, geschätzt werden.
Wie in 4 gezeigt ist, ist es möglich, die Spannung Vfs zu der Zeit, unmittelbar bevor die Maschine 1 zu der gegenwärtigen Zeit neu startet, basierend auf der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit und der Schätzungslinie L1, wenn die Maschinenstoppanweisung zugeführt wird, zu schätzen.
Wenn die Steuerung 5 die Anschlussspannung Vfs der Batterie 3, unmittelbar bevor die Maschine 1 in dem Leerlaufstoppbetrieb neu startet, schätzt, ist die Zeitdauer, die von der Zeit, zu der die Maschine 1 zu stoppen ist, zu der Zeit, zu der die Maschine 1 neu zu starten ist, gezählt wird, durch Tf bezeichnet. Die Anschlussspannung Vfs der Batterie 3 unmittelbar vor dem Neustart der Maschine 1 kann als die Position der Zeit Tf auf der geschätzten Linie L1 erhalten werden, die von der Zeit, um den Maschinenstopp basierend auf der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 zu starten, zu dem Zeitverstreichen gezählt wird, bei dem die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 basierend auf experimentellen Resultaten, die vorausgehend mehrere Male durchgeführt wurden, experimentell erhalten wird.
In 3 und 4 ist die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3, die in der horizontalen Achse gezeigt ist, beispielsweise durch eine Menge einer verringerten Kapazität der Batterie 3 zu einer Zeit ausgedrückt, zu der die Ladeabschlusszeit der Batterie 3 als der Ursprung (zu der Zeit des Abschlusses der Batterieladung) der grafischen Darstellung, die in 3 oder 4 gezeigt ist, eingestellt ist. Das heißt die Kapazitätsänderung ΔAh ist durch den integrierten Stromwert der Batterie 3 ausgedrückt, wenn die Batterieladung abgeschlossen ist, und die Batterie 3 betritt ihre stabile Bedingung.
Wenn in 4 die Kapazitätsänderung der Batterie 3 zu der Startzeit, zu der die Maschine 1 zu stoppen ist, zu der Abschlusszeit, zu der die Ladung der Batterie 3 abgeschlossen wird, durch ΔAh1 ausgedrückt werden kann, und die Kapazitätsänderung der Batterie 3 zu der Zeit unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet zu der Zeit, zu der der Maschinenstopp zu starten ist, durch ΔAh2 ausgedrückt ist, kann die Spannung Vfs der Batterie 3, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, durch Vfs = A (ΔAh1 + ΔAh2) + B ausgedrückt sein, wobei A eine Steigung der Schätzungslinie L1 ist, und B ein Abschnitt auf der Spannungsachse (vertikalen Achse) der Schätzungslinie L1 ist.
Durch die Ausführungsbeispiele und Modifikationen der vorliegenden Erfindung ist, obwohl die Steuerung 5 die minimale Spannung Vmin der Batterie 3 basierend auf der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 schätzt, der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung durch dies nicht begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die Steuerung 5 die Batteriekapazität Ah anstatt einer solchen Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 verwendet.
Eine Beschreibung ist als Nächstes im Folgenden über das Verfahren, um den Leerlaufstopp, der durch die Steuerung 5 durchgeführt wird, zu steuern, unter Bezugnahme auf 12 angegeben.
12 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren zum Steuern, um den Betrieb der Verbrennungsmaschine während eines Leerlaufstopps zu stoppen, zeigt.
Die Steuerung 5 nimmt verschiedene Erfassungssignale betreffend einen Lade-/Entladestrom, eine Anschlussspannung V und eine Temperatur der Batterie 3, die von dem Stromsensor 32, dem Spannungssensor 31 bzw. dem Temperatursensor 33 übertragen werden, auf (S1201).
Die Steuerung 5 beurteilt als Nächstes basierend auf dem Erfassungssignal, das von dem Fahrzeugzustandserfassungssensor 6 übertragen wird, ob das Fahrzeug gestoppt (oder geparkt) ist oder nicht (Schritt S1202). Wenn das Beurteilungsresultat angibt, dass das Fahrzeug gestoppt ist, schätzt die Steuerung 5 basierend auf dem Spannungssensor 31, dem Stromsensor 32 und dem Temperatursensor 33 die minimale Spannung Vmin und startet dann die Maschine 1 zu der Zeit, zu der die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, nachdem Abschluss des Leerlaufstoppbetriebs neu zu starten, neu (Schritt S1203).
Die Steuerung 5 beurteilt als Nächstes, ob die Ausführung des Leerlaufstoppbetriebs erlaubt ist oder nicht (Schritt S1204). Wie später erläutert ist, wird die Erlaubnis, den Leerlaufstopp auszuführen, üblicherweise durch Vergleichen der geschätzten minimalen Spannung Vmin der Batterie 3 mit der minimalen Bezugsspannung Vmisd bestimmt.
Da es jedoch schwierig ist, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Schätzungslinie L1 herstellt, wenn der vorausgehende Leerlaufstoppbetrieb weniger als zwei Mal vorausgehend ausgeführt wurde, wird die Erlaubnis, den Leerlaufstoppbetrieb auszuführen, durch ein bekanntes Verfahren bestimmt. In diesem Fall integriert bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Steuerung 5 den Lade-/Entladestrom der Batterie 3 und erlaubt, den Leerlaufstopp auszuführen, wenn der integrierte Wert ein positiver Wert ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Verfahren begrenzt.
Die Steuerung 5 startet damit, den Betrieb der Maschine 1 zu stoppen, wenn die Ausführung des Leerlaufstopps erlaubt ist, wenn die geschätzte minimale Spannung Vmin der Batterie 3 größer als die minimale Bezugsspannung Vmisd ist, oder wenn der integrierte Stromwert des Lade-/Entladestroms der Batterie 3 ein positiver Wert ist (Schritt S1205).
Danach schätzt die Steuerung 5 kontinuierlich die minimale Spannung Vmin der Batterie 3 (Schritt S1206) und erfasst basierend auf den Erfassungssignalen, die von dem Fahrzeugzustandserfassungssensor 6 übertragen werden, den Fahrzeugbetriebszustand (Schritt S1207), während die Maschine 1 kontinuierlich gestoppt wird.
Wenn erfasst wird, dass die geschätzte minimale Spannung Vmin der Batterie 3 kleiner als die minimale Bezugsspannung Vmisd ist, oder beurteilt wird, dass der Fahrzeugfahrer das Beschleunigungspedal (oder Gaspedal) betreibt oder einen Starterschalter und anderes einschaltet, um das Fahrzeug zu starten (Schritt S1208), startet die Steuerung 5 die Maschine 1 neu (Schritt S1209).
Wenn die Steuerung 5 bei dem Schritt S1208 beurteilt, die Maschine 1 nicht neu zu starten, kehrt der Betriebsfluss zu dem Schritt S1206 zurück. Bei dem Schritt S1206 schätzt die Steuerung 5 kontinuierlich die geschätzte minimale Spannung Vmin der Batterie 3 und erfasst den Fahrzeugbetriebszustand.
Wenn die Steuerung 5 bei dem Schritt S1202 beurteilt, dass das Fahrzeug nicht gestoppt ist, oder bei dem Schritt S1204 beurteilt, eine Ausführung des Leerlaufstopps nicht zu erlauben, kehrt der Betriebsfluss zu dem Schritt S1201 zurück.
Eine Beschreibung ist als Nächstes im Folgenden zu dem Verfahrensschritt S1203 (der in 12 gezeigt ist) eines Schätzens der geschätzten minimalen Spannung Vmin der Batterie 3 unter Bezugnahme auf 13 angegeben. Die Steuerung 5 führt das Verfahren eines Schätzens der geschätzten minimalen Spannung Vmin der Batterie 3 durch.
13 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren zeigt, um die geschätzte minimale Spannung der In-Fahrzeug-Batterie 3 zu schätzen, das bei dem Schritt S1203 in dem in 12 gezeigten Flussdiagramm durchgeführt wird.
Wie in 13 gezeigt ist, beurteilt die Steuerung 5, ob die Zahl eines Ausführens des Leerlaufstopps, die vorausgehend ausgeführt wurde, kleiner als zwei ist oder nicht (Schritt S1301).
Wie vorausgehend beschrieben ist, integriert, da es für das Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel schwierig ist, die Schätzungslinie L1 herzustellen, wenn die Zahl eines Ausführens des Leerlaufstopps, der vorausgehend ausgeführt wurde, kleiner als zwei ist, die Steuerung 5 den Lade-/Entladestrom der Batterie 3 (Schritt S1308).
Wenn die Zahl eines Ausführens des Leerlaufstopps, der vorausgehend ausgeführt wurde, nicht kleiner als zwei ist, stellt die Steuerung 5 die Schätzungslinie L1 basierend auf der Anschlussspannung V der Batterie 3 und der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 während des Leerlaufstoppbetriebs, der vorausgehend mehr als zwei Mal ausgeführt wurde, her (Schritt S1302). Diese Schätzungslinie L1 kann basierend auf den in der Speicherungsvorrichtung 51, in der die Anschlussspannung V und die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 während des Leerlaufstoppbetriebs, der vorausgehend ausgeführt wurde, gespeichert wurden, gespeicherten Daten erhalten werden.
Die Steuerung 5 schätzt dann basierend auf der Kapazität Ah der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit und der Schätzungslinie L1 eine geschätzte Spannung Vfs der Batterie 3 unmittelbar bevor die Maschine 1 zu der gegenwärtigen Zeit neu startet (Schritt S1303).
Die Steuerung 5 kompensiert als Nächstes basierend auf der Kapazität Ah der Batterie 3 und der Temperatur der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit den Einschaltinnenwiderstand Rin, der in der Speicherungsvorrichtung 51 gespeichert ist (Schritt S1304).
Dem folgend kompensiert die Steuerung 5 basierend auf der Kapazität Ah zu der gegenwärtigen Zeit und der Temperatur der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit die maximale Stromänderung ΔImax, die in der Speicherungsvorrichtung 51 gespeichert ist (S1305).
Nach einem Abschluss eines Kompensierens des Einschaltinnenwiderstands Rin und der maximalen Stromänderung ΔImax berechnet die Steuerung 5 basierend auf der folgenden Gleichung die Spannungsabfallmenge ΔVst: Spannungsabfallmenge ΔVst = (kompensierter Wert des Einschaltinnenwiderstands Rin) × (kompensierter Wert der maximalen Stromänderung ΔImax).
Die Steuerung 5 schätzt schließlich basierend auf der folgenden Gleichung die minimale Spannung Vmin der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit (Schritt S1307): Minimale Spannung Vmin = (Wert einer geschätzten Spannung Vfs unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet) – (geschätzte Spannungsabfallmenge ΔVst).
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel stellt die Steuerung basierend auf den Spannungscharakteristiken für die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 die Schätzungslinie L1 her, die betreffend die Anschlussspannung V der Batterie 3 lineare Charakteristiken zeigt, wenn die Batterie 3 während des Stopps der Maschine 1 in der Vergangenheit ihre stabile Bedingung erreicht. Die Steuerung 5 schätzt, unmittelbar bevor die Maschine 1 zu der gegenwärtigen Zeit neu startet, die geschätzte Spannung Vfs der Batterie. Die Steuerung 5 subtrahiert die Spannungsabfallmenge ΔVst, die durch den Neustartbetrieb der Maschine 1 zu verbrauchen ist, von der geschätzten Spannung Vfs, um die minimale Spannung Vmin der Batterie 3 zu schätzen, wenn die Maschine 1 zu der gegenwärtigen Zeit neu startet.
Es ist möglich, dass die Steuerung 5 die minimale Spannung Vmin der Batterie 3, wenn die Maschine 1 aktuell neu startet, basierend auf den Spannungscharakteristiken der Batterie 3, die an dem Fahrzeug angebracht ist, korrekt schätzt, selbst wenn die Leistung verringert ist und eine Schwankung in der Batterie 3 auftritt.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, das im Vorhergehenden beschrieben ist, ist es möglich, dass die Steuerung 5 mit einer hohen Genauigkeit die Erlaubnis beurteilt, um den Leerlaufstopp auszuführen, da dieselbe Unterschiede zwischen dem geschätzten Wert und dem tatsächlichen Wert der minimalen Spannung Vmin der Batterie 3 minimieren kann. Dies kann vermeiden, dass die Steuerung 5 eine Schwierigkeit beim Neustarten der Maschine 1 während des Leerlaufstopps der Maschine 1 hat.
Da ferner die Steuerung 5 die Schätzungslinie L1 basierend auf den Spannungscharakteristiken für die Kapazität der Batterie 3, die erhalten wurden, wenn die Maschine 1 mehrere Male vorausgehend gestoppt wurde, herstellt, ist es möglich, die geschätzte Linie L an die tatsächlichen Spannungscharakteristiken der Batterie 3 enger anzunähern. Dies macht es möglich, dass die Steuerung 5 die Notwendigkeit, den Leerlaufstopp auszuführen, mit einer hohen Genauigkeit beurteilt.
Es ist ferner möglich, die Spannung der Batterie 3 in ihre stabile Bedingung eintreten zu lassen, da die Steuerung 5 lediglich dann beurteilt, dass die Spannung V der Batterie 3 ihren stabilen Zustand erreicht, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer nachdem verstrichen ist, dass die Maschine 1 gestoppt wurde.
Die Steuerung 5 stoppt ferner den Betrieb der Maschine 1 lediglich, wenn die Steuerung 5 den Stopp der Maschine 1 erfasst und die geschätzte minimale Spannung Vmin der Batterie 3 höher als die minimale Bezugsspannung Vmisd ist. Es ist dadurch möglich, den Gegenstand der Steuerungsvorrichtung und des Steuerverfahrens, um den Betrieb der Verbrennungsmaschine zu stoppen, gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Leerlaufstoppsteuervorrichtung und das Leerlaufstoppsteuerverfahren anzuwenden.
(Erste Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels)
Eine Beschreibung ist nun über die Steuervorrichtung und das Steuerverfahren gemäß einer ersten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 5 und 6 angegeben.
5 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem integrierten Stromwert und der geschätzten geraden Linie, die durch die Steuervorrichtung und das Steuerverfahren gemäß der ersten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigt. 6 ist eine Ansicht, die die geschätzte gerade Linie, die durch Verwenden der in 5 gezeigten Beziehung erhalten wird, zeigt.
Bei der ersten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels berechnet die Steuerung 5 einen integrierten Wert ∫Idt des Stroms während einer Zeitdauer, die von der Zeit, zu der die Batterie 3 die volle Kapazität der Batterie 3 erreicht, zu der Zeit, zu der die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu stoppen, gezählt wird. Wenn die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, ihren Betrieb zu stoppen, stellt die Steuerung 5 basierend auf der Beziehung, die in 5 gezeigt ist, eine Mehrzahl von Schätzungslinien her, die den Bedingungen des integrierten Stromwerts ∫Idt entspricht.
Wie in 5 gezeigt ist, wählt, wenn der integrierte Stromwert ∫Idt nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert β ist, die Steuerung 5 die Schätzungslinie L1 aus, die die linearen Charakteristiken für die Anschlussspannung V der Batterie 3 zeigt.
Wenn der integrierte Stromwert ∫Idt kleiner als ein vorbestimmter Wert β und nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert α ist, wählt die Steuerung 5 die Schätzungslinie L2 aus, die die linearen Charakteristiken der Anschlussspannung V der Batterie 3 zeigt.
Wenn der integrierte Stromwert ∫Idt kleiner als der vorbestimmte Wert α ist, wählt die Steuerung 5 die Schätzungslinie L3 aus, die die linearen Charakteristiken für die Anschlussspannung V der Batterie 3 zeigt.
Bei der ersten Modifikation werden die drei Schätzungslinien L1, L2 und L3 gemäß dem Wert des integrierten Stromwerts ∫Idt bis zu der Zeit vorbereitet, zu der die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu stoppen.
Wenn die Spannung Vfs der Batterie 3 geschätzt wird, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, wählt die Steuerung 5 die optimale Schätzungslinie gemäß dem integrierten Stromwert ∫Idt aus.
Wie in 6 gezeigt ist, hat die Schätzungslinie L2 verglichen mit der Schätzungslinie L1 eine niedrige Anschlussspannung V der Batterie 3 bei der gleichen Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3.
Die Schätzungslinie L3 hat verglichen mit der Schätzungslinie L2 bei der gleichen Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 eine niedrige Anschlussspannung V der Batterie 3.
Der integrierte Stromwert ∫Idt während der Zeitdauer, die von der Zeit, zu der die Kapazität der Batterie 3 ihren stabilen Zustand erreicht, zu der Zeit, zu der die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu stoppen, gezählt wird, wird gemäß dem Laststrom der Batterie 3 geändert, bis die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu stoppen. Es ist dementsprechend möglich, die optimale Schätzungslinie gemäß der Größe des Last stroms der Batterie 3 auszuwählen, bis die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu stoppen.
Bei der ersten Modifikation hat, wenn die Steuerung 5 die Schätzungslinie L1 auswählt, um die geschätzte Spannung Vfs, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, zu schätzen, der berechnete integrierte Stromwert ∫Idt verglichen mit demselben in dem Fall eines Verwendens der Schätzungslinie L3 einen großen Wert. Dies gibt an, dass der Laststrom der Batterie 3, der durch die elektrische Last an dem Fahrzeug zu verbrauchen ist, kleiner als derselbe des Falls eines Verwendens der Schätzungslinie L3 ist.
Es gibt üblicherweise viele Fälle, um die Kapazität der Batterie 3 zu entladen, selbst nachdem die Maschine 1 vollständig stoppt. Ein solcher Entladestrom von der Batterie 3 als die elektrische Leistung der Batterie 3 wird durch Subtrahieren eines Stroms, der zu verwenden ist, um die Maschine 1 zu zünden, von dem Ladestrom der Batterie 3, bis die Maschine 1 damit startet, zu stoppen, erhalten.
Bei der ersten Modifikation wählt, um die Spannung Vfs, unmittelbar bevor Maschine 1 neu startet, zu schätzen, und verwendet die Steuerung 5 die optimale Schätzungslinie gemäß der Größe des Laststroms der Batterie 3 (der durch Subtrahieren des Stroms, der erforderlich ist, um die Maschine 1 zu zünden, erhalten wird) bis zu der Zeit, zu der der Maschinenstopp zu starten ist.
Gemäß der ersten Modifikation stellt die Steuerung eine Mehrzahl der Schätzungslinien gemäß der Größe des Laststroms der Batterie 3 bis zu der Zeit, zu der der Maschinenstopp zu starten ist, her. Die Steuerung 5 verwendet die optimale Schätzungslinie gemäß der Größe des Laststroms der Batterie 3, bis die Maschine 1 zu der gegenwärtigen Zeit stoppt. Dies macht es möglich, dass die Steuerung 5 die minimale Spannung Vmin der Batterie 3 mit einer hohen Genauigkeit schätzt.
(Zweite Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels)
Eine Beschreibung ist im Folgenden zu der Steuervorrichtung und dem Steuerverfahren gemäß der zweiten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 7 angegeben.
7 ist eine Ansicht, die eine geschätzte gerade Linie, die durch die Steuervorrichtung gemäß der zweiten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigt.
Bei der zweiten Modifikation stellt die Steuerung 5 eine Schätzungslinie L4, die verglichen mit der Schätzungslinie L1 eine große Steigung hat, wie in 7 gezeigt ist, in dem Bereich her, in dem die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 klein ist, wenn die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu stoppen.
Wie die Schätzungslinie L1 wird die Schätzungslinie L4 basierend auf den Spannungscharakteristiken für die Kapazität Ah der Batterie 3 geschätzt, wenn die Spannung V der Batterie 3 während des vorausgehenden Maschinenstopps ihren stabilen Zustand erreicht.
Bei der zweiten Modifikation schätzt die Steuerung 5, unmittelbar bevor die Maschine 1 zu der gegenwärtigen Zeit neu startet, die Spannung Vfs basierend auf der Schätzungslinie L1, wenn die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3, wenn die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu der gegenwärtigen Zeit zu stoppen, nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Die Steuerung 5 schätzt ferner die Spannung Vfs, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, basierend auf der Schätzungslinie L4, wenn die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wenn die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu stoppen. In diesem Fall ist es möglich, eine zusätzliche Schätzungslinie zusätzlich zu den Schätzungslinien L1 und L4 weiter hinzuzufügen und die Spannung Vfs der Batterie 3, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, basierend auf jenen geschätzten Linien zu schätzen.
Gemäß der zweiten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, stellt die Steuerung 5 eine Mehrzahl der Schätzungslinien gemäß der Größe der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 während der vorausgehenden Anweisung von der Steuerung 5 zu der Maschine 1, um zu stoppen, her und wählt die optimale Schätzungslinie gemäß der Kapazitätsänderung der Batterie 3 aus.
Es ist dadurch möglich, die minimale Spannung Vmin der Batterie 3 mit einer hohen Genauigkeit gemäß der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit zu schätzen.
Zweites Ausführungsbeispiel
Eine Beschreibung ist im Folgenden über die Leerlaufstoppsteuervorrichtung und das Leerlaufstoppsteuerverfahren, um den Betrieb einer Verbrennungsmaschine zu stoppen, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 8 angegeben.
8 ist eine Ansicht, die eine geschätzte gerade Linie, die durch die Leerlaufstoppsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigt.
Wie in 8 gezeigt ist, stellt die Steuerung 5 basierend auf den Spannungscharakteristiken für die Kapazität der Batterie 3 während des ganzen oder eines Teils des stabilen Bereichs der Batteriespannung (auf den ferner als der „spannungsstabile Bereich” Bezug genommen ist) während des Maschinenstopps in der Vergangenheit eine Schätzungslinie her.
Es ist vorzuziehen, den Bereich des spannungsstabilen Bereichs einzustellen, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erfasst die Steuerung 5 eine Anschlussspannung V und eine Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 während des spannungsstabilen Bereichs und stellt dann basierend auf der erfassten Anschlussspannung V und der Kapazitätsänderung ΔAh die Schätzungslinie her.
Wenn die Schätzungslinie basierend auf den Spannungscharakteristiken während des spannungsstabilen Bereichs hergestellt wird, schätzt die Steuerung 5 die Spannung Vfs der Batterie 3, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, basierend auf der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit und der berechneten geschätzten Linie.
Das zweite Ausführungsbeispiel erfordert eine Bedingung, dass eine adäquate Länge einer Zeit zum Ausführen des Leerlaufstopps verstrichen ist, um den spannungsstabilen Bereich zu bestimmen. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht dadurch begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, den spannungsstabilen Bereich durch Erfüllen der folgenden Bedingungen zu bestimmen:

(a) ein Polarisationsindex P oder eine Polarisationsänderung ΔP der Batterie 3 ist nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert; oder
(b) eine Spannungsabfallmenge ΔV der Batterie 3 ist nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert.

(Erste Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels)
Eine Beschreibung der Leerlaufstoppsteuervorrichtung und des Leerlaufstoppsteuerverfahrens, um den Leerlaufstopp einer Verbrennungsmaschine gemäß der ersten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu steuern, ist nun unter Bezugnahme auf 9 und 10 angegeben.
9 ist eine Ansicht, die bei der ersten Modifikation der zweiten Modifikation der vorliegenden Erfindung eine geschätzte gerade Linie zeigt. 10 ist eine grafische Darstellung, um das Verfahren zum Erhalten der geraden Linie gemäß der ersten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Bei der ersten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels stellt die Steuerung 5 die Schätzungslinien L1, L2, L3, L4 und L5 basierend auf den Spannungscharakteristiken für die Kapazität der Batterie 3 während des spannungsstabilen Bereichs der Batterie 3 jedes Mal her, wenn die Maschine 1 vorausgehend damit gestartet hat, ihren Betrieb zu stoppen, wie das Verfahren des zweiten Ausführungsbeispiels, das vorausgehend beschrieben ist. Detaillierter hat jede der Schätzungslinien L1, L2, L3, L4 und L5 eine unterschiedliche Steigung A und einen unterschiedlichen Abschnitt B.
Wenn die Spannung Vfs der Batterie 3, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, geschätzt wird, stellt die Steuerung 5, wie in 10 gezeigt ist, die geschätzten Linien L2 und L3, die zu verwenden sind, um die Spannung Vfs der Batterie 3, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, zu schätzen, basierend auf der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 her, wenn die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu der gegenwärtigen Zeit zu stoppen. Das heißt die Steuerung 5 stellt die Schätzungslinie Les zu der gegenwärtigen Zeit durch Verwenden der Schätzungslinien L2 und L3 her, wenn die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 bei der vorausgehenden Anweisung von der Steuerung 5 zu der Maschine 1, um den Betrieb derselben zu stoppen, in der Vergangenheit vor und nach der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit bei der aktuellen Anweisung von der Steuerung 5 zu der Maschine 1, um den Betrieb derselben zu stoppen, positioniert ist.
Danach schätzt die Steuerung 5 die Spannung Vfs der Batterie 3, unmittelbar bevor die Maschine 1 aktuell neu startet, basierend auf der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit und der erhaltenen Schätzungslinie Les her.
Die Schätzungslinie Les, die bei der ersten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels erhalten wird, hat beispielsweise eine Steigung und einen Abschnitt, die ein Durchschnittswert der Steigungen und ein Durchschnittswert der Abschnitte des Paars der Schätzungslinie L1 bzw. der Schätzungslinie L2 sind.
Gemäß der ersten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels schätzt die Steuerung 5 jede der Schätzungslinien L1, L2, L3, L4 und L5 für alle einer Mehrzahl der Spannungscharakteristiken, die vorausgehend erhalten wurden, und stellt die Schätzungslinie Les zu der gegenwärtigen Zeit durch Verwenden eines Paars der Schätzungslinien L2 und L3 her, wenn die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 bei der vorausgehenden Anweisung von der Steuerung 5 zu der Maschine 1, um den Betrieb derselben zu stoppen, in der Vergangenheit vor und nach der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit bei der aktuellen Anweisung von der Steuerung 5 zu der Maschine 1, um den Betrieb derselben zu stoppen, positioniert ist.
Die Steuerung 5 schätzt als Nächstes die Spannung Vfs der Batterie 3, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, basierend auf der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 und der Schätzungslinie Les zu der gegenwärtigen Zeit. Dies macht es möglich, die minimale Spannung Vmin der Batterie 3 mit einer höheren Genauigkeit durch Verwenden der Schätzungslinien L2 und L3, die basierend auf den Spannungscharakteristiken, die in der Vergangenheit erhalten wurden, hergestellt werden, zu schätzen, was nahe der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit ist.
(Zweite Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels)
Eine Beschreibung ist im Folgenden über die Leerlaufstoppsteuervorrichtung und das Leerlaufstoppsteuerverfahren, um den Leerlaufstopp einer Verbrennungsmaschine zu steuern, gemäß der zweiten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 11 angegeben.
11 ist eine Ansicht, um die zweite Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
Bei der zweiten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels schätzt die Steuerung 5 bei jeder einer Mehrzahl der Spannungscharakteristiken, die durch das Verfahren des zweiten Ausführungsbeispiels, das vorausgehend beschrieben ist, vorausgehend erhalten werden, eine Schätzungslinie. Danach, wie in 11 gezeigt ist, stellt die Steuerung 5 einen vorbestimmten Einstellbereich der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 um die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 zu der gegenwärtigen Zeit, wenn die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, ihren Betrieb zu der gegenwärtigen Zeit zu stoppen, her.
11 zeigt die Kapazitätsänderung ΔAh, wenn die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, ihren Betrieb zu stoppen, in der Vergangenheit innerhalb des vorbestimmten Einstellbereichs, wobei die horizontale Achse die Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 angibt, und die vertikale Achse die Steigung A der Schätzungslinie angibt.
Die Steuerung 5 berechnet als Nächstes durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate einen Bezugswert Ar (der Bezugscharakteristiken gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht) als einen Kandidatenwert betreffend die Steigung A von Schätzungslinien, die innerhalb des Einstellbereiches der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 sind. Wenn der Bezugswert Ar berechnet wird, schätzt die Steuerung 5 den vorbestimmten Einstellbereich betreffend die Steigung A der Schätzungslinie um den Bezugswert Ar.
Beim Herstellen der Schätzungslinie zu der gegenwärtigen Zeit wählt die Steuerung 5 lediglich die Schätzungslinien aus einer Mehrzahl der Schätzungslinien, die vorausgehend und innerhalb des Einstellbereichs der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 erhalten wurden, aus und verwendet dieselben. Wie in 11 gezeigt ist, sind diese ausgewählten Schätzungslinien innerhalb des vorbestimmten Einstellbereichs der Steigung A anwesend, wobei der vorbestimmte Einstellbereich der Steigung A von dem Bezugswert Ar um einen vorbestimmten Wert getrennt ist.
Beim Berechnen des Bezugswerts Ar, der bei der zweiten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet ist, ist es möglich, dass die Steuerung 5 Schätzungslinien, die innerhalb der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 anwesend sind, berechnet und verwendet, anstatt ein Verfahren kleinster Quadrate zu verwenden.
Bei der zweiten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels ist es ferner außerdem möglich, dass die Steuerung 5 die Schätzungslinie zu der gegenwärtigen Zeit durch Berechnen des Bezugswerts Ar basierend auf einem Abschnitt B der Schätzungslinie anstatt der Steigung A derselben zusätzlich oder statt eines Berechnens der Steigung A der Schätzungslinie in einer Mehrzahl der Schätzungslinien, die vorausgehend erhalten wurden, unter Verwendung der Schätzungslinien, die von dem Bezugswert des Abschnitts B innerhalb eines vorbestimmten Werts getrennt sind, schätzt, d. h. ohne ein Verwenden der Schätzungslinien, die von dem Bezugswert des Abschnitts B um einen vorbestimmten Wert getrennt sind.
Gemäß der zweiten Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels, das im Vorhergehenden beschrieben ist, ist es möglich, dass die Steuerung 5 die Schätzungslinie zu der gegenwärtigen Zeit mit einer hohen Genauigkeit berechnet, da die Steuerung 5 zuerst den Bezugswert Ar, der eine Wahrscheinlichkeit hat, die Steigung A der Schätzungslinie zu der gegenwärtigen Zeit zu sein, durch Verwenden einer Mehrzahl der Schätzungslinien, die vorausgehend erhalten wurden, berechnet, und die Steuerung 5 die Schätzungslinien in der Vergangenheit, die abnorme Spannungscharakteristiken haben, die von dem Bezugswert Ar um mehr als ein vorbestimmter Wert getrennt sind, eliminiert. Die Steuerung 5 verwendet mit anderen Worten die Schätzungslinien, die von dem Bezugswert der Steigung A innerhalb des vorbestimmten Werts getrennt sind.
(Andere Ausführungsbeispiele)
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Ausführungsbeispiele und die im Vorhergehenden beschriebene Modifikation begrenzt. Es ist beispielsweise möglich, dass die vorliegende Erfindung folgende Modifikationen hat.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist es beim Schätzen der Spannung Vfs, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, möglich, dass die Steuerung 5 basierend auf berechneten integrierten Stromwerten ∫Idt von der Zeit, um die Kapazität der Batterie zu bestimmen, zu der Zeit, zu der die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu stoppen, wie bei der ersten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels eine Mehrzahl von Schätzungslinien berechnet und ferner eine Mehrzahl der Schätzungslinien basierend auf den integrierten Stromwerten ∫Idt verwendet.
Beim Schätzen der Spannung Vfs, unmittelbar bevor die Maschine 1 neu startet, bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wählt die Steuerung 5 ferner eine Mehrzahl der Schätzungslinien wie bei der zweiten Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der Kapazitätsänderung ΔAh der Batterie 3 aus und verwendet dieselben, wenn die Steuerung 5 die Maschine 1 anweist, zu stoppen.
Die Steuervorrichtung und das Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind fähig, den Betrieb der Verbrennungsmaschine zu steuern, wenn das Fahrzeug gestoppt ist und in einem Leerlaufzustand ist.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dadurch nicht begrenzt und kann auf das technische Gebiet für Hybridfahrzeuge, die mit einem Motor und einer Verbrennungsmaschine ausgestattet sind, angewendet sein. In diesem Fall steuern die Steuervorrichtung und das Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung den Betriebsstopp der Verbrennungsmaschine, wenn das Hybridfahrzeug durch den Motor fährt.
Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben sind, ist es für Fachleute offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Alternativen an jenen Details im Lichte der Gesamtlehren der Offenbarung entwickelt werden können. Die speziellen offenbarten Anordnungen sind dementsprechend als lediglich darstellend und nicht auf den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung begrenzt gemeint, dem die volle Breite der folgenden Ansprüche und aller Äquivalente derselben gegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2003-214209 [0002]

Claims

Steuervorrichtung, um eine Verbrennungsmaschine (1) zu steuern, um zu stoppen, mit: einer Verbrennungsmaschine (1); einem elektrischen Generator (12), der durch die Verbrennungsmaschine (1) angetrieben ist, um eine elektrische Leistung zu erzeugen; einer Batterie (3), die die elektrische Leistung, die durch den elektrischen Generator (12) erzeugt wird, speichert; einer Batteriezustandserfassungseinrichtung (31, 32), die einen Zustand der Batterie (3) erfasst (S1201); und einer Steuereinrichtung (5), die eine minimale Spannung (Vmin) der Batterie (3) basierend auf einem Zustand der Batterie (3) zu der gegenwärtigen Zeit schätzt (S1203), wenn die Verbrennungsmaschine (1), nachdem die Verbrennungsmaschine (1) stoppt, neu startet, und der Verbrennungsmaschine (1) anweist, ihren Betrieb zu stoppen (S1205), wenn die geschätzte minimale Spannung (Vmin) der Batterie (3) größer als ein vorbestimmter Wert (Vmisd) ist, eine lineare Charakteristik für eine Spannung der Batterie (3) basierend auf einer vorausgehenden Spannungscharakteristik für eine Kapazität der Batterie (3) schätzt (S1302), wenn die Spannung der Batterie (3) ihren stabilen Zustand während des vorausgehenden Stopps der Verbrennungsmaschine (1) erreicht hat, eine Spannung (Vfs) der Batterie (3), unmittelbar bevor die Verbrennungsmaschine (1) neu startet, basierend auf einer Kapazität der Batterie (3) zu der gegenwärtigen Zeit und den geschätzten linearen Charakteristiken schätzt (S1303), und die minimale Spannung (Vmin) der Batterie (3), wenn die Verbrennungsmaschine (1) neu startet, durch Subtrahieren eines Spannungsabfalls (ΔVst), der erforderlich ist, um die Verbrennungsmaschine (1) zu der gegenwärtigen Zeit neu zu starten, von der geschätzten Spannung (Vfs) der Batterie (3), unmittelbar bevor die Verbrennungsmaschine (1) neu startet, schätzt (S1307).
Steuervorrichtung, die fähig ist, den Betrieb einer Verbrennungsmaschine (1) zu stoppen, nach Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung (5) die linearen Charakteristiken für die Spannung der Batterie (3) basierend auf den vorausgehenden Spannungscharakteristiken, die bei einem vorausgehenden Maschinenstoppbetrieb erhalten werden, um den Betrieb der Verbrennungsmaschine (1) mehrere Male zu stoppen, schätzt.
Steuervorrichtung, die fähig ist, den Betrieb einer Verbrennungsmaschine (1) zu stoppen, nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuereinrichtung (5) lineare Charakteristiken für die Spannung der Batterie (3) für alle vorausgehenden Spannungscharakteristiken, die bei dem vorausgehenden Betrieb, um den Betrieb der Verbrennungsmaschine (1) mehrere Male vorausgehend zu stoppen, erhalten werden, schätzt, lineare Charakteristiken für die Spannung der Batterie (3) basierend auf einem Paar der linearen Charakteristiken für die Spannung der Batterie (3), die vorausgehend erhalten wurden, schätzt, die eine Kapazität der Batterie (3) haben, die zwischen der Kapazität der Batterie (3) unmittelbar vor und der Kapazität der Batterie (3) unmittelbar nachdem die Verbrennungsmaschine (1) zu der gegenwärtigen Zeit stoppt, platziert ist, und die Spannung der Batterie (3), unmittelbar bevor die Maschine (1) neu startet, zu der gegenwärtigen Zeit basierend auf der Kapazität der Batterie (3) zu der gegenwärtigen Zeit und den geschätzten linearen Charakteristiken zu der gegenwärtigen Zeit schätzt.
Steuervorrichtung, die fähig ist, den Betrieb einer Verbrennungsmaschine (1) zu stoppen, nach Anspruch 3, bei der die Steuereinrichtung (5) durch Verwenden der vorausgehenden linearen Charakteristiken, die mehrere Male vorausgehend erhalten werden, Bezugscharakteristiken herstellt, und die linearen aktuellen Charakteristiken für die Spannung der Batterie (3) durch Verwenden der anderen vorausgehenden linearen Charakteristik als den vorausgehenden linearen Charakteristiken, die von den Bezugscharakteristiken um einen vorbestimmten Wert getrennt ist, schätzt.
Steuervorrichtung, die fähig ist, den Betrieb einer Verbrennungsmaschine (1) zu stoppen, nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuereinrichtung (5) eine Mehrzahl von unterschiedlichen linearen Charakteristiken gemäß der Kapazität der Batterie (3) zu der Zeit, zu der damit gestartet wird, den Betrieb der Verbrennungsmaschine (1) zu stoppen, schätzt; und die linearen Charakteristiken basierend auf der Kapazität der Batterie (3) zu der gegenwärtigen Zeit auswählt und verwendet.
Steuervorrichtung, die fähig ist, den Betrieb einer Verbrennungsmaschine (1) zu stoppen nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuereinrichtung (5) eine Mehrzahl von unterschiedlichen linearen Charakteristiken gemäß einer Größe eines Laststroms der Batterie (3) bis zu der Zeit, zu der damit gestartet wird, den Betrieb der Verbrennungsmaschine (1) in der Vergangenheit zu stoppen, schätzt; und die linearen Charakteristiken basierend auf dem Laststrom der Batterie (3) bis zu der Zeit, zu der damit gestartet wird, den Betrieb der Verbrennungsmaschine (1) aktuell zu stoppen, auswählt und verwendet.
Steuervorrichtung, die fähig ist, den Betrieb einer Verbrennungsmaschine (1) zu stoppen, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Steuereinrichtung (5) einen Zustand der Spannung der Batterie (3) bestimmt, um ihren stabilen Zustand zu erreichen, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, die von einer Zeit gezählt wird, zu der die Verbrennungsmaschine (1) gestoppt wird.
Steuervorrichtung, die fähig ist, den Betrieb einer Verbrennungsmaschine (1) zu stoppen, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit ferner einer Stopperfassungseinrichtung, um den Stopp eines Fahrzeugs, das mit der Steuervorrichtung ausgestattet ist, zu erfassen, wobei die Steuereinrichtung (5) die Verbrennungsmaschine (1) anweist, zu stoppen, wenn die Stopperfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug stoppt, und wenn die geschätzte minimale Spannung der Batterie (3) größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren zum Steuern einer Verbrennungsmaschine (1), die an einem Fahrzeug angebracht ist, um zu stoppen, wobei das Fahrzeug eine Verbrennungsmaschine (1), einen elektrischen Generator (12), der durch die Verbrennungsma schine (1) angetrieben ist, um eine elektrische Leistung zu erzeugen, eine Batterie (3), die die elektrische Leistung, die durch den elektrischen Generator (12) erzeugt wird, speichert, und eine Batteriezustandserfassungseinrichtung (31, 32), die einen Zustand der Batterie (3) erfasst, aufweist, und das Verfahren eine minimale Spannung (Vmin) der Batterie (3) basierend auf einem aktuellen Zustand der Batterie (1), wenn die Verbrennungsmaschine (3) neu startet, nachdem die Verbrennungsmaschine (3) stoppt, schätzt, und die Verbrennungsmaschine (3) anweist, zu stoppen, wenn die geschätzte minimale Spannung (Vmin) der Batterie (3) größer als ein vorbestimmter Wert (Vmisd) ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Schätzen (S1302) einer linearen Charakteristik für eine Spannung der Batterie (3) basierend auf Spannungscharakteristiken für eine Kapazität der Batterie (3), wenn die Spannung der Batterie (3) während des Stopps der Verbrennungsmaschine (1) ihren stabilen Zustand erreicht; Schätzen (S1303) einer Spannung (Vfs) der Batterie (3) unmittelbar vor dem Neustart der Verbrennungsmaschine (1) zu der gegenwärtigen Zeit basierend auf einer Kapazität der Batterie (3) zu der gegenwärtigen Zeit und den geschätzten linearen Charakteristiken; und Schätzen (S1307) der minimalen Spannung (Vmin) der Batterie (3), wenn die Verbrennungsmaschine (1) zu der gegenwärtigen Zeit neu startet, durch Subtrahieren eines Spannungsabfalls (ΔVst) in der Batterie (3), der erforderlich ist, um die Verbrennungsmaschine (1) zu der gegenwärtigen Zeit neu zu starten, von der geschätzten Spannung (Vfs) der Batterie (3) unmittelbar bevor die Verbrennungsmaschine (1) neu startet.