DE10015844B4

DE10015844B4 - Elektromotorantriebssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE10015844B4
Application number: DE10015844.7A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Morimoto; Yoshiaki Omata
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: DE10015844A1; JP2000287308A; JP3644298B2; US6373206B1

Abstract

Elektromotorantriebssteuervorrichtung für einen Elektromotor (8), der eine Antriebsfunktion und eine Energieerzeugungsfunktion aufweist und direkt mit einem Fahrzeugmotor (2) verbunden ist, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist, wobei das Fahrzeug außerdem einen Anlasser (22) umfasst, der mit dem Fahrzeugmotor (2) verbunden ist, wobei die Elektromotorantriebssteuervorrichtung eine Elektromotorsteuereinrichtung (32) zum Steuern des Elektromotors (8) in Zusammenwirkung mit dem Antreiben des Anlassers (22) und in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Fahrzeugmotors (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorsteuereinrichtung (32) eine Startdrehmomenttabelle des Elektromotors bereitstellt, die bei der Fahrzeugmotordrehzahl Ne = 0 eine Fahrzeugmotorlast (Le) einem Drehmomentwert zuordnet, und eine Steuerung durchführt, um den Elektromotor (8) mit einem Drehmomentwert anzutreiben, der aus der Startdrehmomenttabelle in Zusammenwirkung mit dem Antreiben des Anlassers (22) beim Starten des Motors ermittelt wird, und wobei die Elektromotorsteuereinrichtung (32) mit einer Fahrzeugmotorsteuereinrichtung (28) keine Daten austauscht und die Elektromotorsteuereinrichtung (32) den Antriebszustand des Elektromotors (8) auf Grundlage des Betriebszustands des Fahrzeugmotors (2) und des Betriebszustands des Fahrzeugs unabhängig ermittelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektromotorantriebssteuervorrichtung in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 5, sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6. Sie betrifft insbesondere eine Elektromotorantriebssteuervorrichtung zum Gewährleisten einer sicheren Startbarkeit eines Fahrzeugmotors (Verbrennungsmotors) zum Fördern der Haltbarkeit eines Anlassers, zum Vereinfachen der Steuerung eines Elektromotors und zum Erhöhen der Zuverlässigkeit bei der Steuerung des Elektromotors.
Zu den verschiedenen Arten von Fahrzeugen gehört das sogenannte Hybridfahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor als Energiequellen zum Antreiben des Fahrzeugs ausgestattet ist. Diese Art von Fahrzeug erzielt benötigte Funktionen (verringerte Kraftstoffkosten, verringerte schädliche Abgasbestandteile, eine angemessene Leistungsfunktion) auf höherem Niveau durch Bereitstellen einer Fahrzeugmotorsteuereinrichtung und einer Elektromotorsteuereinrichtung zum Steuern von Betriebszuständen des Fahrzeugmotors und des Elektromotors, indem jeweils die Betriebszustände des Fahrzeugmotors und des Elektromotors ermittelt werden, indem Betriebsdaten des Fahrzeugmotors mit denjenigen des Elektromotors zwischen der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung und der Elektromotorsteuereinrichtung ausgetauscht werden, und indem Betriebszustände des Fahrzeugmotors und des Elektromotors in bezug aufeinander gesteuert werden.
Eine derartige Fahrzeugmotorsteuervorrichtung ist in der japanischen Gebrauchsmusterschrift JP H05-61432 U und der japanischen Gebrauchsmusterschrift JP H05-72544 U offenbart.
In Übereinstimmung mit der in der japanischen Gebrauchsmusterschrift JP H05-61432 U offenbarten Fahrzeugmotorsteuervorrichtung ist ein Hybrid(fahrzeug)motor, in welchem eine Drehmaschine die Funktionen der Energieerzeugung und des elektrischen Antriebs besitzt, parallel zu einem Antriebssystem eines Verbrennungsmotors geschaltet. Eine Energieerzeugungssteuereinrichtung und eine elektrische Antriebssteuereinrichtung zum Steuern der Drehmaschine sind vorgesehen. Die elektrische Antriebssteuereinrichtung ist mit einer elektrischen Antriebsbetriebsartsteuereinrichtung versehen, um ein Antriebsunterstützungsausmaß für eine vorbestimmte Zeitdauer im Fall niedriger Temperaturen einzustellen bzw. zu wählen, und mit einer Fahrzeugmotorlasteinstelleinrichtung zum Einstellen bzw. Wählen der Energie des Fahrzeugmotors zum Unterstützen eines Energiedefizits des Antriebsunterstützungsausmaßes.
In Übereinstimmung mit der in der japanischen Gebrauchsmusterschrift JP H05-72544 U offenbarten Fahrzeugmotorsteuervorrichtung ist ein Fahrzeugmotor eines mobilen Arbeitsfahrzeugs integriert bzw. gemeinsam gebildet mit einer Induktionsmaschine, die mit einer Elektromotorfunktion und einer Stromerzeugungsfunktion versehen ist. Das Fahrzeug ist außerdem mit einer Steuereinrichtung zum Zuführen von Drehmoment von der Induktionsmaschine zu dem Fahrzeugmotor versehen, wenn das Ausgangsdrehmoment des Fahrzeugmotors groß ist, und zum Erzeugen von Elektrizität durch die Induktionsmaschine mit dem zusätzlichen Drehmoment und zum Laden von Elektrizität in eine Batterie, wenn das Ausgangsdrehmoment des Fahrzeugmotors klein ist.
Außerdem ist eine Fahrzeugmotorsteuervorrichtung zum Steuern des Antriebs eines Elektromotors in Übereinstimmung mit dem Antrieb eines Anlassers bekannt, der mit einem Fahrzeugmotor verbunden ist. Eine derartige Fahrzeugmotorsteuervorrichtung ist in den japanischen Patentoffenlegungsschriften JP H10-136508 A und JP H10-169535 A offenbart.
In Übereinstimmung mit der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP H10 136508 A offenbarten Fahrzeugmotorsteuervorrichtung wird in einem Hybridfahrzeug, das mit einem Fahrzeugmotor und einem elektrisch angetriebenen Motor als Energiequellen und einem Anlasser zum Anlassen des Fahrzeugmotors versehen ist, normalerweise der Fahrzeugmotor durch den elektrisch angetriebenen Motor zum Starten angekurbelt. Wenn der Fahrzeugmotor durch den elektrisch angetriebenen Motor nicht gestartet werden kann, wird der Fahrzeugmotor durch den Anlasser gestartet. Der Fahrzeugmotor wird angekurbelt, um durch den Anlasser zu starten und der Ankurbelvorgang wird, falls erforderlich, durch den elektrisch angetriebenen Motor unterstützt.
In Übereinstimmung mit der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP H10 169535 A offenbarten Fahrzeugmotorsteuervorrichtung werden eine Ankurbel-Zeitdauer oder eine Stoppdrehzahl zum Ankurbeln eines Fahrzeugmotors und die Anzahl von Malen des erneuten Startens des Fahrzeugmotors ermittelt, auf Grundlage der Wassertemperatur des Fahrzeugmotors, die Startbedingungen werden in Übereinstimmung mit dem Zustand des Fahrzeugmotors ermittelt und ein Anlasser wird in Übereinstimmung mit den Startbedingungen gesteuert.
In Übereinstimmung mit der herkömmlichen Elektromotorsteuervorrichtung, die mit dem Anlasser versehen ist, der mit dem Fahrzeugmotor eines sogenannten Hybridfahrzeugs verbunden ist, um den Antrieb des Elektromotors in Übereinstimmung mit dem Antrieb des Anlassers zu steuern, wie in der vorstehend genannten japanischen Patentoffenlegungsschrift JP H10-136508 A offenbart, wird der Fahrzeugmotor angekurbelt, um durch den Anlasser zu starten, und der Ankurbelvorgang wird durch elektrisches Antreiben des Elektromotors unterstützt, falls erforderlich.
In Übereinstimmung mit der herkömmlichen Elektromotorsteuervorrichtung wird jedoch beim Ankurbeln zum Starten des Fahrzeugmotors durch den Anlasser der elektrisch angetriebene Elektromotor entsprechend den Bedürfnissen angetrieben, weshalb ein Nachteil darin besteht, daß eine sichere bzw. zuverlässige Startbarkeit des Fahrzeugmotors nur schwierig zu gewährleisten ist.
In Übereinstimmung mit der Elektromotorsteuervorrichtung liegt ein Zustand vor, demnach der Anlasser angetrieben wird, ohne durch den elektrisch angetriebenen Elektromotor unterstützt zu werden, weil der elektrisch angetriebene Elektromotor den Anforderungen beim Start des Fahrzeugmotors entsprechend angetrieben wird. Unter einem derartigen Zustand wird die gesamte Last beim Ankurbelvorgang durch den Anlasser aufgenommen, weshalb der Nachteil besteht, daß der Anlasser eine verringerte Lebensdauer besitzt.
Die Elektromotorsteuervorrichtung führt außerdem die Steuerung zum Antreiben des elektrisch angetriebenen Elektromotors den Anforderungen entsprechend aus. Die Steuereinrichtung benötigt deshalb die Funktion zur Ermittlung oder zum Wählen von Unterstützungsbedingungen. Dies hat den Nachteil einer komplizierten Steuerung zur Folge.
DE 44 30 670 A1 und DE 43 36 162 A1 beziehen sich auf Generator-/Motorvorrichtungen ohne zusätzlichen Anlasser.
DE 197 15 384 C1 zeigt eine herkömmliche Wandlerautomatik mit Anlasssperre.
DE 198 38 853 A1 zeigt einen Fahrzeugmotor mit Anlasser und mit Elektromotor, wobei letzterer nicht direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, sondern über eine Kupplung ein- und ausgekuppelt wird. Nach dieser Druckschrift wird das Anlassdrehmoment über diese Kupplung gesteuert.
DE 195 45 922 A1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor mit einem koaxial angeordneten elektrischen Generator, der direkt mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt ist, und der auch als Anlassermotor verwendet werden kann. Diese Druckschrift geht auf die Steuerung nicht ein und zeigt auch keine Elektromotorsteuereinrichtung.
Ausgehend von DE 195 45 922 A1 ist es Aufgabe des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes, ein zuverlässiges und gleichmäßiges Starten des Fahrzeugmotors unabhängig von dessen Steuerung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 5 und 6 gelöst.
Um die vorstehend genannten Nachteile zu überwinden, schafft die vorliegende Erfindung eine Elektromotorantriebssteuervorrichtung für einen Elektromotor, der eine Antriebsfunktion und eine Energieerzeugungsfunktion aufweist und direkt mit einem Fahrzeugmotor verbunden ist, einen Anlasser, der mit dem Fahrzeugmotor verbunden ist und eine Elektromotorsteuereinrichtung zum Steuern des Antriebs des Elektromotors in Zusammenwirkung mit dem Antrieb des Anlassers und in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Fahrzeugmotors beim Starten bzw. Anlassen des Motors.
Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vermag stets den Ankurbelvorgang des Anlassers zu unterstützen, indem der Elektromotor beim Starten des Fahrzeugmotors angetrieben wird, indem der Elektromotor zusammenwirkend mit dem Antrieb des Anlassers gesteuert wird, sowie in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Fahrzeugmotors. Die Elektromotorsteuereinrichtung, die das Anlassen des Motors unterstützt, ermöglicht es, daß der Elektromotor einen Teil der Last beim Ankurbelvorgang aufnimmt, ohne daß der Anlasser die gesamte Last aufnehmen muß. Die Elektromotorsteuereinrichtung unterstützt den Ankurbelvorgang durch konstantes Antreiben des Elektromotors in Zusammenwirkung mit dem Antreiben des Anlassers beim Starten des Fahrzeugmotors. Es besteht deshalb keine Notwendigkeit, die Funktion zur Ermittlung, zur Wahl oder dergleichen von Unterstützungsbedingungen zusätzlich vorzusehen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:
1 ein Steuerungsflußdiagramm beim Anlassen bzw. Starten einer Elektromotorantriebssteuervorrichtung unter Darstellung einer Ausführungsform gemäß der Erfindung,
2 ein Steuerflußdiagramm eines stationären Fahrzeugsteuerzustands,
3 ein Steuerflußdiagramm eines Steuerzustands bei fahrendem Fahrzeug,
4 schematisch ein Fahrzeugsystem, umfassend die Elektromotorantriebssteuervorrichtung,
5 eine Schnittansicht eines Fahrzeugmotors, der direkt mit einem Elektromotor auf der Seite seines Schwungrads verbunden ist,
6 eine Schnittansicht eines Fahrzeugmotors, der mit einem Elektromotor direkt auf der Seite eines Kurbelwellenkettenrads desselben verbunden ist,
7 schematisch eine Fahrzeugmotorsteuereinrichtung,
8 schematisch eine Elektromotorsteuereinrichtung,
9 schematisch eine Startdrehmomenttabelle in bezug auf die Fahrzeugmotordrehzahl und die Fahrzeugmotorlast, und
10 schematisch den Steuerungsübergang in Übereinstimmung mit der Spannung einer Hauptbatterie.
1 bis 10 zeigen erfindungsgemäße Ausführungsformen. In 4 bezeichnet die Bezugsziffer 2 einen Fahrzeugmotor, der an einem (nicht gezeigten) Fahrzeug angebracht ist; die Bezugsziffer 4 bezeichnet eine Kupplung und die Bezugsziffer 6 bezeichnet ein manuelles Getriebe bzw. ein Schaltgetriebe. Der Fahrzeugmotor 2 ist direkt mit einem Elektromotor 8 verbunden, der Fahrzeugantriebsfunktion und elektrische Energieerzeugungsfunktion besitzt.
In Übereinstimmung mit der Ausführungsform und wie in 5 gezeigt, ist der Elektromotor 8 direkt mit einer Seite eines Schwungrads 12 einer Kurbelwelle 10 des Fahrzeugsmotors 2 verbunden. Wie außerdem in 6 gezeigt, kann der Elektromotor 8 direkt mit einer Seite eines Kurbelwellenkettenrads 14 der Kurbelwelle 10 des Fahrzeugmotors 2 verbunden sein. Der Elektromotor 8 ist mit einem Rotor 16 und einer Statorwicklung 18 versehen.
Unter erneutem Bezug auf 4 ist der Fahrzeugmotor 2 mit einer Lichtmaschine 20 zur elektrischen Stromerzeugung versehen, mit einem Luftverdichter 22 für eine Klimaanlage, mit einem Anlasser 22 zum Anlassen des Fahrzeugmotors und mit einer elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 26 für einen Zusatzkühler 24.
Die Lichtmaschine 20 und der Luftverdichter 22 sind mit der Kurbelwelle 10 durch Riemenscheiben und Riemen (nicht gezeigt) verbunden. Der Anlasser 22 ist mit dem Schwungrad 12 durch eine ein- und ausrückbare Anordnung aus einem Kegelrad und einem Sonnenrad (nicht gezeigt) verbunden. Der Betriebszustand des Fahrzeugmotors 2 wird durch eine Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 gesteuert. Bei der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 kann es sich um ein elektrisches Gerät zum Treffen einer Entscheidung handeln, beispielsweise um eine integrierte Schaltung, einen Computer, eine programmierbare logische Steuereinrichtung und dergleichen. Ein Antriebszustand und ein Energie- bzw. Stromerzeugungszustand des Elektromotors 10 werden durch eine Elektromotorsteuereinrichtung 32 einer Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 gesteuert. Bei der Elektromotorsteuereinrichtung 32 kann es sich um eine integrierte Schaltung, einen Computer, eine programmierbare logische Steuereinrichtung und dergleichen handeln.
Der Fahrzeugmotor 2 ist mit einer Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 durch eine bidirektionelle Signalleitng 34 zur Fahrzeugmotorsteuerung verbunden. Die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 ist mit einer Zusatzbatterie 38 über eine Stromleitung 36 für die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung verbunden und wird durch diese mit Energie versorgt. Bei dem Begriff ”Leitung” handelt es sich vorliegend um eine elektrische Signalleitung. Die Zusatzbatterie 38 ist mit der Lichtmaschine 20 durch eine Stromleitung 40 zum Laden der Zusatzbatterie und außerdem mit dem Anlasser 22 und der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 26 über eine Stromleitung 42 zum Antreiben dieser Teile verbunden. Die Zusatzbatterie 38 wird durch die Lichtmaschine 20 geladen und führt dem Anlasser 22 und der elektrisch angetriebenen Pumpe 26 Antriebsenergie zu.
Der Elektromotor 8 ist mit der Elektromotorsteuereinrichtung 32 durch eine Signalleitung 44 zur Elektromotorsteuerung verbunden. Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 ist mit der Zusatzbatterie 38 durch eine Stromleitung 46 für die Elektromotorsteuereinrichtung und außerdem mit einer Hauptbatterie 50 durch eine Hauptstromleitung 48 für die Elektromotorsteuereinrichtung verbunden. Die Hauptbatterie 50 führt Antriebsenergie dem Elektromotor 8 zu und wird durch Strom geladen, welcher durch den Elektromotor 8 erzeugt wird.
Wie in 7 gezeigt, umfaßt die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 eine Kraftstoffeinspritzsteuereinheit 52, eine Zündzeitpunktsteuereinheit 54, eine Leerlaufdrehzahlsteuer(ISC)einheit 56, eine Kraftstoffpumpenrelaissteuereinheit 58, eine Kühlergebläserelaissteuereinheit 60, eine Klimatisierungs(A/C)steuereinheit 62, eine Selbstabschaltfunktionseinheit 64, eine Zusatzbatterieverpolungsschutzfunktionseinheit 66, eine Failsafe-Funktionseinheit 68 und eine Selbstdiagnoseeinheit 70.
Eingangsseitig ist die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 ausgelegt zur Verbindung mit einem Zündschalter 72, einem Kurbelwellenwinkelsensor 54, einem Drosselklappensensor 76, einem Ansaugdrucksensor 78, einem Wassertemperatursensor 80, einem Fahrzeugmotorklopfsensor 82, einem Zündzeitpunkteinstellregister 84, einem O₂-Sensor 86, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88, einem elektrischen Lastsensor 90, einem Bremsschalter 92, einem A/C-Verdampfertermistor 94, einem A/C-Schalter 96, einem Gebläselüfter 98, einem Testschalter 100 und einem Diagnoseschalter 102.
Die Ausgangsseite der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 ist verbunden mit einer Einspritzeinrichtung 104, einer Zündspule/Zündeinrichtung 106, einem ISC-Ventil 108, einem Kraftstoffpumpenrelais 110, einem Kühlergebläserelais 112, einem Tachometer 114, einer A/C-Verdichterkupplung 116, einem A/C-Verflüssigergebläserelais 118, einem Hauptrelais 120 und einer Motorprüflampe 122.
Außerdem ist die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 versehen mit einer elektronischen Drosselklappensteuereinheit 124, einer Magerverbrennungssteuereinheit 126, einer Abgaswiederumwälz(EGR)steuereinheit 128 und einer Kanisterspülventilsteuereinheit 130, die durch eine strichlierte Linie eingeschlossen ist, wenn es sich bei dem Fahrzeugmotor um einen Magerverbrennungsmotor handelt. In diesem Fall ist die Eingangsseite der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 mit einem Gaspedalsensor 132 und einem Luft/Kraftstoff(A/F)sensor 134 zusätzlich zu dem Drosselklappensensor 76 verbunden. Außerdem ist in diesem Fall die Ausgangsseite der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 vorgesehen zur Verbindung mit einem Drosselklappenmotor 136, einem Drosselklappenstromrelais 138, einem Luftunterstützungsventil 140, einem Wirbelströmungssteuerventil 142, einem A/F-Sensorheizer und einer Pumpe 144, einem Generator 146, einem EGR-Ventil 148 und einem Kanisterspülventil 150.
Die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 ist außerdem mit einer AT-Steuereinheit 152 versehen, die mit strichlierten Linien umschlossen ist, wenn es sich bei dem Getriebe um ein Automatikgetriebe handelt. In diesem Fall ist die Eingangsseite der Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 28 mit einem AT-Gangschaltschalter 154 verbunden und die Auslaßseite der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 22 ist dazu vorgesehen, mit einem Gangschaltsolenoidventil 156 verbunden zu werden.
Die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 treibt die Einspritzeinrichtung 104, die Zündspule/Zündeinrichtung 106 und dergleichen durch Signale an, die durch den Kurbelwellenwinkelsensor 74, den Drosselklappensensor 76 und dergleichen eingegeben werden, und sie steuert die Betriebszustände, wie etwa die Kraftstoffeinspritzmenge, den Zündzeitpunkt und dergleichen des Fahrzeugmotors 2.
Wie in 8 gezeigt, ist die Elektromotorsteuereinrichtung 32 der Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 zum Steuern des Elektromotors 10 mit einer Elektromotorsteuereinheit 158 versehen, einer Motorantriebseinheit 160, einer Ein/Ausgabeverarbeitungseinheit (Schnittstelle) 162, einer Hauptbatteriezustandsteuereinheit 164 und einer Failsafe-Einheit 166.
Die Eingangsseite der Elektromotorsteuereinrichtung 32 ist vorgesehen zur Verbindung mit einem Fahrzeugmotordrehzahl(beispielsweise UpM)sensor 168, einem Anlasserschalter 170, einem Bremsschalter 172, einem Kupplungsschalter 174, einem Hauptbatteriespannungsdetektor 176 und einem zusätzlichen Eingang (AUX) 178 zusätzlich zu dem Ansaugdrucksensor 78, dem Wassertemperatursensor 80, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 und dem Gaspedalsensor 132. Die Ausgangsseite der Elektromotorsteuereinrichtung 32 steht mit dem Elektromotor 8 in Verbindung.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 tauscht mit der Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 keine Daten aus und ist damit unabhängig von der Steuerung des Fahrzeugmotors 4 durch die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28 und sie ermittelt unabhängig und steuert unabhängig den Antriebszustand und den Energieerzeugungszustand des Elektromotors 8 auf Grundlage des Betriebszustands des Fahrzeugmotors 2 und des Betriebszustands des Fahrzeugs.
Wie in 10 gezeigt, führt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 eine Steuerung durch, um mittels eines Antriebs/Energieerzeugungsunterbindungssteuerzustands den Antrieb und die Energieerzeugung des Motors 8 während eines Übergangs zwischen einem stationären Fahrzeugsteuerzustand und einem Fahrzeugfahrsteuerzustand zu unterbinden, die als Steuerzustände auf Grundlage des Betriebszustands des Fahrzeugs gewählt bzw. festgelegt sind.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 steuert die Eingabe eines Hauptbatteriespannungssignals von einem Hauptbatteriespannungsdetektor 176 zum Ermitteln der Hauptbatteriespannung der Hauptbatterie 50 und zum Zumessen eines Hauptbatteriezustands auf Grundlage der Hauptbatteriespannung durch die Hauptbatteriezustandsteuereinheit 164.
Wie in 10 gezeigt, lädt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 außerdem die Hauptbatterie 50 durch den Elektromotor 8, der Elektrizität in einem Energieerzeugungssteuerzustand erzeugt, und zwar für den Leerlauf, ermittelt als stationärer Fahrzeugsteuerzustand, unterstützt das Anlassen des Fahrzeugs durch Antreiben des Elektromotors 8 in einem Antriebssteuerzustand zum Anlassen, unterstützt das Anlassen des Fahrzeugmotors 2 durch Antreiben des Elektromotors 8 in einem Antriebssteuerzustand zum Anlassen und stabilisiert den Leerlauf des Fahrzeugmotors 2 durch Antreiben des Elektromotors 8 in einem Antriebssteuerzustand zum Stabilisieren des Leerlaufs.
Wie in 10 gezeigt, erlaubt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 außerdem das Antreiben und die Energieerzeugung des Elektromotors 8 in einem Antriebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerzustand, der als Fahrzeugfahrsteuerzustand gewählt ist, und unterbindet das Antreiben des Elektromotors 8 in einem Antriebsunterbindungssteuerzustand, unterbindet das Antreiben und die Energieerzeugung des Elektromotors 8 in einem Antriebs/Energieerzeugungsunterbindungssteuerzustand.
Der Übergang wird ausgeführt zwischen dem Antriebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerzustand, der als Fahrzeugfahrsteuerzustand gewählt ist, und dem Antriebsunterbindungssteuerzustand auf Grundlage der Hauptbatteriespannung der Hauptbatterie 50, gesteuert durch die Hauptbatteriezustandsteuereinheit 164 der Elektromotorsteuereinrichtung 32.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 erlaubt das Antreiben und die Energieerzeugung des Elektromotors 8 in Übereinstimmung mit dem Antriebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerzustand ausgehend von einem 100% geladenen Zustand (SOC) der Hauptbatterie und von Übergängen zu dem Antriebsunterbindungssteuerzustand, wenn die Hauptbatteriespannung kleiner als eine untere Grenze der Antriebsunterbindungsermittlungsspannung ist. Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 unterbindet den Antrieb des Elektromotors 8 in dem Antriebsunterbindungssteuerzustand, erlaubt die Erzeugung von Energie bzw. Strom, bis die Hauptbatteriespannung die Antriebs/Energieerzeugungsfreigabeermittlungsspannung erreicht, und geht in den Antriebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerzustand über und gibt den Antrieb und die Energieerzeugung des Motors 8 frei, wenn die Hauptbatteriespannung die Antriebs/Energieerzeugungsfreigabeermittlungspannung übersteigt.
Der Übergang von dem Antriebs/Energierzeugungsfreigabesteuerzustand in den Antriebsunterbindungssteuerzustand wird ausgeführt, wenn Übergangsbedingungen, festgesetzt durch eine Zeitdauer der Antriebsunterbindungsermittlungsspannung in bezug auf die Hauptbatteriespannung und dergleichen festgelegt bzw. erreicht sind. Der Übergang von dem Antriebsunterbindungssteuerzustand in den Antriebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerzustand wird ausgeführt, wenn die Übergangsbedingungen der Antriebs/Energieerzeugungsfreigabeermittlungsspannung in bezug auf die Hauptbatteriespannung und dergleichen für eine festgelegte bzw. eine Soll-Zeitdauer erfüllt sind.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 steuert den Elektromotor 8 so wie in den Flußdiagrammen von 2 und 3 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, führt in dem stationären Fahrzeugsteuerzustand für das Fahrzeug, wenn die Steuerung gestartet wird (200), führt die Motorsteuereinrichtung 32 eine Initialisierung (202) aus und ermittelt daraufhin, ob der Fahrzeugmotor 2 anspringt (204).
Wenn die Ermittlung (204) JA ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob das Anlassen des Motors 2 beendet ist (206). Wenn die Ermittlung (206) JA ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (204) zurück. Wenn die Ermittlung (206) NEIN ergibt, führt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 eine Steuerung durch, um das Anlassen des Fahrzeugmotors 2 durch Antreiben des Elektromotors 8 in Übereinstimmung mit dem Anlassantriebssteuerzustand (208) durchzuführen und kehrt zu der Ermittlung (206) zurück.
Wenn die Ermittlung (204) NEIN ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob das Fahrzeug fährt (210). Wenn die Ermittlung (210) JA ergibt, geht die Elektromotorsteuereinrichtung 32 in den Fahrzeuglaufsteuerzustand über, wie nachfolgend erläutert. Wenn die Ermittlung (210) NEIN ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob der Leerlauf instabil ist (212).
Wenn die Ermittlung (212) JA ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob der Leerlauf sich stabilisiert hat (214). Wenn die Ermittlung (214) JA ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (212) zurück. Wenn die Ermittlung (214) NEIN ergibt, führt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 eine Steuerung zur Stabilisierung des Leerlaufs des Fahrzeugmotors 2 durch Antreiben des Elektromotors 8 in Übereinstimmung mit einem Leerlaufstabilisierungssteuerzustand durch (216) und kehrt zu der Ermittlung (214) zurück.
Wenn die Ermittlung (212) NEIN ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob das Fahrzeug startet bzw. angelassen wurde (218). Wenn die Ermittlung (218) JA ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob das Starten beendet ist (220). Wenn die Ermittlung (220) JA ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (218) zurück. Wenn die Ermittlung (220) NEIN ergibt, führt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 eine Steuerung durch, um das Starten des Fahrzeugs durch Antreiben des Elektromotors 10 in Übereinstimmung mit einem Startantriebssteuerzustand (222) zu unterstützen, und sie kehrt zu der Ermittlung (220) zurück.
Wenn die Ermittlung (218) NEIN ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob der Elektromotor 2 abgewürgt wurde (224). Wenn die Ermittlung (224) JA ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung zu der Ermittlung (204) zurück. Wenn die Ermittlung (224) NEIN ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob der Fahrzeugmotor 2 sich im kalten Zustand befindet und die Wassertemperatur niedrig ist (226).
Wenn die Ermittlung (226) NEIN ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (204) zurück. Wenn die Ermittlung (226) JA ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob die Hauptbatterie 50 geladen werden muß (228).
Wenn die Hauptbatterie 50 nicht geladen werden muß, und die Ermittlung (228) OK ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (204) zurück. Wenn die Hauptbatterie 50 geladen werden muß und die Ermittlung (228) NG ergibt, berechnet die Elektromotorsteuereinrichtung 32 ein erforderliches Ausmaß an Strom- bzw. Energieerzeugung (230), steuert den Elektromotor 8 dahingehend, Elektrizität zu erzeugen (232) und kehrt zu der Ermittlung (204) zurück.
Wenn bei der Ermittlung (210) das Fahrzeug läuft und die Ermittlung JA ergibt, geht die Elektromotorsteuereinrichtung 32 über in den Fahrzeuglaufsteuerzustand, der in 3 gezeigt ist, und zwar über den Antriebs/Energieerzeugungsunterbindungssteuerzustand. In dem Antriebs/Energieerzeugungsunterbindungssteuerzustand ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob das Fahrzeug stationär ist und sich im Leerlauf befindet (234).
Wenn die Ermittlung (234) JA ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (210) des Leerlaufsteuerzustands zurück, der in 2 gezeigt ist. Wenn die Ermittlung (234) NEIN ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob der Kupplungsschalter 174 EIN-geschaltet wurde (Geschwindigkeits- bzw. Drehzahländerung oder Neutralzustand) (236).
Wenn die Ermittlung (236) JA ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (234) zurück. Wenn die Ermittlung (236) NEIN ergibt, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob das Fahrzeug fährt, und zwar durch ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeugsensor 88 (238). Beispielsweise kann die Ermittlung (210) ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 10 km/h ist.
Wenn die Ermittlung (238) NEIN ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (234) zurück. Wenn die Ermittlung (238) JA ergibt, geht die Elektromotorsteuereinrichtung 32 über in den Antriebs/Energieerzeugungsfreigabesteuerzustand des Fahrzeugfahrsteuerzustands und ermittelt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, oder ob der Kupplungsschalter 174 EIN-geschaltet wurde (Geschwindigkeitsänderungs- oder Neutralzustand) (240).
Wenn die Ermittlung (240) JA ergibt, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (234) zurück. Wenn die Ermittlung (240) NEIN ergibt, berechnet die Elektromotorsteuereinrichtung das Elektromotorantriebsausmaß oder das Elektromotorenergieerzeugungsausmaß (242) und ermittelt eine Antriebsinstruktion oder eine Energieerzeugungsinstruktion. Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 ermittelt außerdem, ob die Hauptbatterie 50 geladen werden muß (244).
Wenn die Hauptbatterie 50 geladen werden muß und die Ermittlung (244) JA ergibt, setzt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 eine Antriebsunterbindungsflagge auf ”1” (246). Wenn die Hauptbatterie 50 nicht geladen werden muß und die Ermittlung (244) NEIN ergibt, löscht die Motorsteuereinrichtung 32 die Antriebsunterbindungsflagge bzw. setzt sie auf ”0” (248).
Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 ermittelt daraufhin, ob die Antriebsunterbindungsflagge auf ”1” oder ”0” gesetzt ist (250). Wenn die Ermittlung (250) ”1” ergibt, geht die Elektromotorsteuereinrichtung 32 in den Antriebsunterbindungssteuerzustand über, und wenn das bei der Verarbeitung (242) berechnete Ergebnis die Antriebsinstruktion ist, hebt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 die Antriebsinstruktion für den Elektromotor 8 (252) auf und macht ausschließlich die Energieerzeugungsinstruktion wirksam. Wenn die Ermittlung (250) ”0” ergibt, macht die Elektromotorsteuereinrichtung 32 das bei der Verarbeitung (242) berechnete Ergebnis wirksam, steuert den Elektromotor 8 in Übereinstimmung mit der wirksamen Antriebsinstruktion oder der wirksamen Energieerzeugungsinstruktion (254) und kehrt zu der Ermittlung (240) zurück.
Auf diese Weise werden in Übereinstimmung mit der Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 der Antriebszustand und der Energieerzeugungszustand des Elektromotors 8, direkt aufweisend die Antriebsfunktion und die Energieerzeugungsfunktion und verbunden mit dem Fahrzeugmotor 2, gesteuert durch die Elektromotorsteuereinrichtung 32 auf Grundlage des Betriebszustands des Fahrzeugmotors 2 und des Betriebszustands des Fahrzeugs unabhängig von der Steuerung des Fahrzeugmotors 2 durch die Fahrzeugmotorsteuereinrichtung 28.
Die Elektromotorantriebssteuervoreinrichtung 30 wählt außerdem den Leerlaufenergieerzeugungssteuerzustand, den Anlaßantriebssteuerzustand, den Startantriebssteuerzustand und den Leerlaufstabilisierungsantriebssteuerzustand, steuert das Laden der Hauptbatterie 50 durch Erzeugung von Elektrizität durch den Elektromotor 8 in dem Leerlaufenergieerzeugungssteuerzustand, führt eine Steuerung durch, um das Anlassen des Fahrzeugs durch Antreiben des Elektromotors 8 in dem Anlaßantriebssteuerzustand zu unterstützen und führt eine Steuerung durch, um den Fahrzeugmotor 2 durch Antreiben des Elektromotors 8 in dem Startantriebssteuerzustand zu starten und führt eine Steuerung durch, um den Leerlauf des Fahrzeugmotors 2 zu stabilisieren durch Antreiben des Elektromotors 8 in dem Leerlaufstabilisierungsantriebssteuerzustand.
In Übereinstimmung mit der Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 wird der Elektromotor 8 durch die Elektromotorsteuereinrichtung 32 gesteuert, um den Elektromotor 8 in Zusammenwirkung mit dem Antrieb des Anlassers 22 anzutreiben, und in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Fahrzeugmotors 2 beim Starten des Fahrzeugmotors 2 wie bei der Verarbeitung (208) in 2 im Startantriebssteuerzustand.
Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 stellt als Bedingungen zum Stoppen des Elektromotors 8 zumindest zwei Bedingungen bereit bzw. wählt diese: Die Hauptbatteriespannung Vb der Hauptbatterie 50 des Elektromotors 8 ist geringer als die Sollspannung 3#Vb und die Antriebszeitdauer Tm des Elektromotors 8 übersteigt eine Soll-Zeitdauer #Tm. Die Elektromotorsteuereinrichtung 32 führt eine Steuerung durch, um den Antrieb des Elektromotors 8 zu stoppen, wenn zumindest eine der Stoppbedingungen erfüllt ist.
In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform sieht die Elektromotorsteuereinrichtung 32 als Bedingungen zum Stoppen des Elektromotors 8 vor, die Bedingung, daß die Hauptbatteriespannung Vb der Hauptbatterie 50 des Elektromotors 8 kleiner ist als die Sollspannung 3#Vb, die Bedingung, daß die Antriebszeitdauen Tm des Elektromotors 8 die Soll-Zeitperiode #Tm übersteigt, die Bedingung, daß die Fahrzeugmotordrehzahl Ne des Fahrzeugmotors 2 eine Solldrehzahl #Ne übersteigt, die Bedingung, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit SP des Fahrzeugs eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit #SP übersteigt, und die Bedingung, daß der Anlasser 22 veranlaßt wird, den Antrieb zu stoppen, und sie führt eine Steuerung durch, um den Antrieb des Elektromotors 8 zu stoppen, wenn zumindest eine der Stoppbedingungen erfüllt ist.
Wie in 9 gezeigt, sieht die Elektromotorsteuereinrichtung 32 das Wählen bzw. Einstellen einer Startdrehmomenttabelle für den Elektromotor 2 durch die Fahrzeugmotordrehzahl Ne und die Fahrzeuglast Le vor und sie führt eine Steuerung durch, um den Elektromotor 8 durch einen Drehmomentwert anzutreiben, der aus der Start- bzw. Anlaßdrehmomenttabelle in Zusammenwirkung mit dem Antreiben des Anlassers 22 beim Anlassen des Fahrzeugmotors 2 gewählt wurde.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung der Arbeitsweise unter bezug auf 1.
In Übereinstimmung mit der Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 ermittelt beim Anlassen des Fahrzeugmotors 2, wenn die Steuerung gestartet wird (300), die Elektromotorsteuereinrichtung 32, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit SP 0 (SP = 0) ist, als Bedingung zum Antreiben des Elektromotors 8 (302), ermittelt, ob die Fahrzeugmotordrehzahl Ne 0 (Ne = 0) ist (304), und ermittelt ob der Anlasserschalter 170 EIN-geschaltet ist und der Anlasser 22 angetrieben wird (306).
Wenn die Ermittlungen (302) bis (306) jeweils NEIN ergeben, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (302) zurück (308). Wenn sämtliche der Ermittlungen (302) bis (306) JA ergeben, ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 einen zugeordneten Drehmomentwert aus der Anlassdrehmomenttabelle, gewählt bzw. eingestellt durch die Fahrzeugmotordrehzahl Ne und die Fahrzeugmotorlast Le (310) und treibt den Elektromotor 8 durch den ermittelten Drehmomentwert an (312).
Beim Antreiben des Elektromotors 8 ermittelt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 als Bedingungen zum Stoppen des Elektromotors 8, ob die Hauptbatteriespannung Vb der Hauptbatterie 50 des Motors 8 kleiner ist als die Sollspannung #Vb (314), ermittelt, ob die Antriebszeitdauer Tm des Elektromotors 10 die Soll-Zeitperiode #Tm übersteigt (316), ermittelt, ob die Fahrzeugmotordrehzahl Ne des Fahrzeugmotors 2 die Solldrehzahl #Ne übersteigt (318), ermittelt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit SP des Fahrzeugs die Sollfahrzeuggeschwindigkeit #SP übersteigt (320) und ermittelt, ob der Anlasserschalter 170 AUS-geschaltet ist und der Anlasser 22 veranlaßt wird, seinen Antrieb einzustellen bzw. zu stoppen (322).
Wenn sämtliche der Ermittlungen (314) bis (322) NEIN ergeben, kehrt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 zu der Ermittlung (306) zurück. Wenn die Ermittlungen (314) bis (322) jeweils JA ergeben, stoppt die Elektromotorsteuereinrichtung 32 den Antrieb des Elektromotors (324) und kehrt zu der Ermittlung (302) zurück (326).
Auf diese Weise vermag die Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 mit dem Elektromotor 8 stets den Ankurbelvorgang des Anlassers 22 durch Steuern des Antriebs des Elektromotors 8 in Zusammenwirkung mit dem Antrieb des Anlassers 22 zu unterstützen, sowie in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Fahrzeugmotors 2. Die Elekromotorantriebssteuervorrichtung 30 vermag deshalb den Start des Fahrzeugmotors 2 sicher zu unterstützen und sie gewährleistet eine sichere Startbarkeit.
In Übereinstimmung mit der Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 wird außerdem die gesamte Last beim Ankurbelvorgang nicht durch den Anlasser 22 aufgenommen; vielmehr wird ein Teil von dieser Last durch den Elektromotor 8 aufgenommen. Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 vermag die Belastung des Anlassers 22 zu verringern und die Lebensdauer des Anlassers 22 zu verlängern.
Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 unterstützt den Ankurbelvorgang durch das notwendige Antreiben des Elektromotors 8 in Zusammenwirkung mit dem Antreiben des Anlassers 22 beim Anlassen des Fahrzeugmotors 2, weshalb keine Notwendigkeit besteht, eine Ermittlungsfunktion, eine Auswahlfunktion oder dergleichen hinzuzufügen, um die Bedingungen zu unterstützen bzw. erfüllen. Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 vermag die Steuerung des Elektromotors 8 zu vereinfachen und die Zuverlässigkeit bei der Steuerung des Elektromotors 8 zu fördern.
Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 wählt als Bedingungen zum Stoppen des Elektromotors 8 die Bedingung, demnach die Hauptbatteriespannung Vb der Hauptbatterie 50 des Elektromotors 10 niedriger ist als die Sollspannung 3#Vb und die Bedingung, demnach die Antriebszeitdauer Tm des Elektromotors 8 die Sollzeitdauer #Tm übersteigt und sie führt eine Steuerung durch, um den Antrieb des Elektromotors 8 zu stoppen, um dadurch einen übermäßigen Energie- bzw. Stromverbrauch durch den Elektromotor 8 zu unterbinden. Der Fahrzeugmotor 2 kann außerdem ausschließlich durch den Anlasser 22 selbst dann gestartet werden, wenn der Elektromotor 8 dazu veranlaßt wird, seinen Antrieb zu stoppen, und zwar abhängig vom Zustand der Hauptbatterie 50, und er vermag den geladenen Zustand der Hauptbatterie 50 rückzugewinnen, indem die Hauptbatterie 50 nach Starten des Fahrzeugmotors geladen wird.
Obwohl in der vorstehend erläuterten Ausführungsform der Elektromotor zum Antreiben des Anlassers 22 zusammenwirkt, können der Anlasser 22 und der Elektromotor 8 auch so gesteuert werden, um umzuschalten zum Antreiben während des Ankurbelvorgangs. Beispielsweise können der Anlasser 22 und der Elektromotor 8 auch derart gesteuert werden, daß während einer anfänglichen Stufe zu einer Zwischenstufe des Startens des Antriebsvorgangs die Ankurbeldrehzahl rasch durch Antreiben des Anlassers 22 vergrößert wird, woraufhin der Anlaß- bzw. Startvorgang beendet wird, indem der Elektromotor 8 angetrieben wird.
Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 kann außerdem einen Antrieb des Elektromotors 8 beim Ankurbelvorgang unterbinden, bei welchem das Schaltgetriebe 8 in einen lauffähigen eingerückten Zustand gebracht wird, indem das Wählen eines nicht lauffähigen eingerückten Zustands vorgesehen wird, beispielsweise ein neutraler eingerückter Zustand für das Schaltgetriebe 6 als Bedingung zum Ermöglichen bzw. Freigeben des Antriebs des Elektromotors 8. Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung 30 kann außerdem den Antrieb des Elektromotors 8 beim Ankurbelvorgang unterbinden, bei welchem ein Automatikgetriebe in einen lauffähigen eingerückten Zustand gebracht wird durch Bereitstellen der Wahl eines nicht lauffähigen eingerückten Zustands, beispielsweise eines neutralen eingerückten Zustands oder eines eingerückten Parkzustands des Automatikgetriebes als Bedingung zum Freigeben bzw. Ermöglichen des Antriebs des Elektromotors 8.
Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung gemäß der Erfindung vermag auf diese Weise stets den Ankurbelvorgang durch den Anlasser durch den Elektromotor beim Starten des Fahrzeugmotors zu unterstützen, und sie ist ferner geeignet, den Elektromotor zu veranlassen, einen Teil der Last aufzunehmen, die beim Ankurbelvorgang auftritt, ohne den Anlasser zu veranlassen, die gesamte Last aufzunehmen. Außerdem unterstützt die Elektromotorsteuerantriebsvorrichtung den Ankurbelvorgang durch konstantes Antreiben des Elektromotors in Zusammenwirkung mit dem Antreiben des Anlassers beim Starten des Motors, weshalb keine Notwendigkeit besteht, Funktionen, wie Ermittlungsfunktionen, Wahlfunktionen oder dergleichen für die Unterstützungsbedingungen hinzuzufügen.
Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung gewährleistet außerdem eine sichere Startbarkeit für den Fahrzeugmotor, da sie in der Lage ist, den Ankurbelvorgang für den Anlasser zu unterstützen, und zwar jederzeit unter Verwendung des Elektromotors, wodurch die Lebensdauer des Anlassers erhöht wird, da ein Teil der Last während des Ankurbelns durch den Elektromotor aufgenommen wird. Die Elektromotorantriebssteuervorrichtung vermag außerdem die Steuerung des Elektromotors zu vereinfachen, weil keine Notwendigkeit besteht, Ermittlungsauswahl oder dergleichen Funktionen zu den Unterstützungsbedingungen hinzuzufügen, und weil sie die Zuverlässigkeit bei der Steuerung des Elektromotors fördert.

Claims

Elektromotorantriebssteuervorrichtung für einen Elektromotor (8), der eine Antriebsfunktion und eine Energieerzeugungsfunktion aufweist und direkt mit einem Fahrzeugmotor (2) verbunden ist, der in einem Fahrzeug vorgesehen ist, wobei das Fahrzeug außerdem einen Anlasser (22) umfasst, der mit dem Fahrzeugmotor (2) verbunden ist, wobei die Elektromotorantriebssteuervorrichtung eine Elektromotorsteuereinrichtung (32) zum Steuern des Elektromotors (8) in Zusammenwirkung mit dem Antreiben des Anlassers (22) und in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Fahrzeugmotors (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorsteuereinrichtung (32) eine Startdrehmomenttabelle des Elektromotors bereitstellt, die bei der Fahrzeugmotordrehzahl Ne = 0 eine Fahrzeugmotorlast (Le) einem Drehmomentwert zuordnet, und eine Steuerung durchführt, um den Elektromotor (8) mit einem Drehmomentwert anzutreiben, der aus der Startdrehmomenttabelle in Zusammenwirkung mit dem Antreiben des Anlassers (22) beim Starten des Motors ermittelt wird, und wobei die Elektromotorsteuereinrichtung (32) mit einer Fahrzeugmotorsteuereinrichtung (28) keine Daten austauscht und die Elektromotorsteuereinrichtung (32) den Antriebszustand des Elektromotors (8) auf Grundlage des Betriebszustands des Fahrzeugmotors (2) und des Betriebszustands des Fahrzeugs unabhängig ermittelt.
Elektromotorantriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elektromotorsteuereinrichtung (32) die Zufuhr von Antriebsenergie zu dem Elektromotor (8) stoppt, wenn zumindest eine der Stoppbedingungen (1) eine Hauptbatteriespannung der Hauptbatterie (50), die durch die Energie geladen wird, die durch den Elektromotor (8) erzeugt wird, ist niedriger als eine Sollspannung; und (2) eine Antriebszeitdauer des Elektromotors (8) übertrifft eine Soll-Zeitdauer, erfüllt ist.
Elektromotorantriebssteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Elektromotorsteuereinrichtung (32) außerdem die Zufuhr von Antriebsenergie zu dem Elektromotor (8) stoppt, wenn zumindest eine der Stoppbedingungen (1) eine Fahrzeugmotordrehzahl (Ne) des Fahrzeugmotors (2) übersteigt eine Solldrehzahl; (2) die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs übersteigt eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit; und (3) der Anlasser (22) ist gestoppt, erfüllt ist.
Elektromotorantriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elektromotorsteuereinrichtung (32) einen nicht lauffähigen Einrückzustand eines mit dem Fahrzeugmotor (2) verbundenen Getriebes (6) als Bedingung zum Freigeben von Antriebsenergie für den Elektromotor und um eine Steuerung durchzuführen wählt, damit der Elektromotor (8) angetrieben wird, wenn die Antriebsfreigabebedingung erfüllt ist.
Fahrzeug mit einem Fahrzeugmotor (2), einem Elektromotor (8), der mit dem Fahrzeugmotor (2) direkt verbunden ist, wobei der Elektromotor (8) eine Fahrzeugmotorantriebsfunktion und eine Elektrizitätserzeugungsfunktion umfasst, einem Anlasser (22), der mit dem Fahrzeugmotor (2) verbunden ist, und einer Elektromotorsteuereinrichtung (32), die den Elektromotor (8) in Zusammenwirkung mit dem Anlasser (22) in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Fahrzeugmotors (2) betreibt bzw. betätigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromotorsteuereinrichtung (32) eine Startdrehmomenttabelle des Elektromotors bereitstellt, die bei der Fahrzeugmotordrehzahl Ne = 0 eine Fahrzeugmotorlast (Le) einem Drehmomentwert zuordnet, und eine Steuerung durchführt, um den Elektromotor (8) mit einem Drehmomentwert anzutreiben, der aus der Startdrehmomenttabelle in Zusammenwirkung mit dem Antreiben des Anlassers (22) beim Starten des Motors ermittelt wird, und wobei die Elektromotorsteuereinrichtung (32) mit einer Fahrzeugmotorsteuereinrichtung (28) keine Daten austauscht und die Elektromotorsteuereinrichtung (32) den Antriebszustand des Elektromotors (8) auf Grundlage des Betriebszustands des Fahrzeugmotors (2) und des Betriebszustands des Fahrzeugs unabhängig ermittelt.
Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Elektromotors (8) in einem Fahrzeug, wobei der Elektromotor (8) direkt mit einem Fahrzeugmotor (2) verbunden ist, wobei der Fahrzeugmotor durch einen Anlasser (22) gestartet wird, umfassend den Schritt: Zufuhr von elektrischer Energie von einer Batterie (50) zu dem Elektromotor (8), um den Anlasser (22) dabei zu unterstützen, den Fahrzeugmotor (2) abhängig vom Betriebszustand des Fahrzeugmotors zu starten, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezufuhr zu dem Elektromotor (8) von einem Wert abhängt, der aus einer Startdrehmomenttabelle bei der einer Fahrzeugmotordrehzahl Ne = 0 und einer Motorlast entnommen ist, und wobei die Elektromotorsteuereinrichtung (32) mit einer Fahrzeugmotorsteuereinrichtung (28) keine Daten austauscht und die Elektromotorsteuereinrichtung (32) den Antriebszustand des Elektromotors (8) auf Grundlage des Betriebszustands des Fahrzeugmotors (2) und des Betriebszustands des Fahrzeugs unabhängig ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Energieerzeugungs- bzw. -zuführschritt gestoppt wird, wenn eine der zwei folgenden Bedingungen erfüllt ist: (1) Die Batteriespannung ist niedriger als eine Sollminimalspannung, und (2) die Zeitdauer, für welche der Elektromotor (8) angetrieben wird, übersteigt eine Sollmaximalmotorantriebszeitdauer.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Energiezufuhr zu dem Elektromotor unterbunden wird, wenn eine der zwei folgenden Bedingungen erfüllt ist: (1) Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist größer als eine maximale Fahrzeuggeschwindigkeit, und (2) der Anlasser hat das Ankurbeln des Fahrzeugmotors gestoppt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Energiezufuhr zu dem Elektromotor (8) unterbunden wird, wenn ein mit dem Fahrzeugmotor (2) verbundenes Getriebe (6) sich im eingerückten Zustand befindet.