DE10057075B4 - Brennkraftmaschinensteuerungsgerät und Brennkraftmaschinensteuerungsverfahren - Google Patents

Brennkraftmaschinensteuerungsgerät und Brennkraftmaschinensteuerungsverfahren Download PDF

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Abstract

Maschinensteuerungsgerät, das in einem Fahrzeug angewendet wird, wobei eine Brennkraftmaschine (22) bei Erfüllung einer vorbestimmten Stoppbedingung gestoppt wird und die Brennkraftmaschine (22) bei Erfüllung einer vorbestimmten Startbedingung erneut gestartet wird, mit
einer Schaltpositionserfassungseinrichtung (44, 20) zur Erfassung einer Schaltposition des Fahrzeugs, und
einer Einrichtung zum erneuten Starten der Brennkraftmaschine (22) danach bei 1.) Erfüllung einer ersten Startbedingung, wenn die erfasste Schaltposition eine Fahrposition (D, R, 2, 1) ist, und bei 2.) Erfüllung einer zweiten Startbedingung, wenn die erfasste Schaltposition eine Nicht-Fahrposition (P, N) ist,
wobei die erste Startbedingung das erneute Starten der Brennkraftmaschine (22) stärker erschwert als die zweite Startbedingung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Brennkraft-Stopp-/Start-Steuerungsgerät und ein Brennkraftmaschinen-Stopp-/Start-Steuerungsverfahren, die in einem Fahrzeug angewendet werden, in dem die Brennkraftmaschine bei Erfüllung einer vorbestimmten Stoppbedingung selbst dann gestoppt wird, falls sich die Schaltposition in der Fahrposition befindet, und in dem die Brennkraftmaschine bei Erfüllung einer vorbestimmten Startbedingung gestartet wird.
  • Zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs eines Motorfahrzeugs als Reaktion auf die Forderung zum Einsparen von Ressourcen wurde ein Gerät vorgeschlagen, das eine Stopp-/Start-Steuerung einer Brennkraftmaschine während des Betriebs durchführt. Dieses Gerät wird oft in einem sog. Hybridfahrzeug und dergleichen angewendet. Wie nachstehend beschrieben ist, stoppt dieses Gerät zeitweilig die Brennkraftmaschine in einem Fahrzustand des Fahrzeugs und startet danach die Brennkraftmaschine erneut.
  • Die Druckschrift EP 0 950 557 A2 zeigt ein Maschinensteuerungsgerät, bei dem eine Brennkraftmaschine bei Erfüllung einer vorbestimmten Stoppbedingung gestoppt wird, und die Brennkraftmaschine bei Erfüllung einer vorbestimmten Startbedingung erneut gestartet wird. Genauer wird gemäß dieser Druckschrift in dem Fall, in dem der Wählhebel sich in der N-Position befindet, die Maschine automatisch gestoppt. Ein erneutes Starten wird dann durchgeführt, wenn der Wählhebel in eine Fahrposition (beispielsweise die D-Position) versetzt wird.
  • Die Druckschrift DE 199 11 736 A1 offenbart ein Maschinen-Stoppsteuersystem für ein Fahrzeug, bei dem ebenfalls die Brennkraftmaschine bei Erfüllung einer vorbestimmten Stoppbedingung gestoppt wird und die Brennkraftmaschine bei Erfüllung einer vorbestimmten Startbedingung erneut gestartet wird. Genauer wird gemäß dieser Druckschrift die Brennkraftmaschine erneut gestartet, wenn die Wählposition bzw. Schaltposition eine Neutralposition, d. h. eine Nicht-Fahrposition ist.
  • 6 zeigt ein Beispiel eines Hybridsystems 1 für ein Hybridfahrzeug. Das Hybridsystem 1 weist eine Brennkraftmaschine 2, einen an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 2 gekoppelten Motor/Generator 6, ein mit einer Ausgangswelle des Motor/Generators 6 gekoppeltes Getriebe, eine Batterie 8 und einen Umrichter 10 auf. Die Batterie 8 und der Umrichter 10 tauschen mit dem Motor/Generator 6 Energie aus.
  • Das Hybridsystem 1 ist ein paralleles Hybridsystem, in dem die Räder durch entweder die Brennkraftmaschine 2 oder den Motor/Generator 6 oder durch beide angetrieben werden können. Falls die Räder lediglich durch die Brennkraftmaschine 2 angetrieben werden, arbeitet der Motor/Generator 6 als Dynamo. In diesem Fall kann das Fahrzeug fahren, während die Batterie 8 über den Umrichter 10 aufgeladen wird.
  • Ein in dem Hybridsystem 1 angewendetes Stopp-/Start-Steuerungsgerät für die Brennkraftmaschine 2 ist hauptsächlich durch die durch eine Steuerungseinrichtung 12 durchgeführte Steuerung verwirklicht. Selbst in dem Fall, dass die Schaltposition des Fahrzeugs sich in einer Fahrposition befindet, wird die Brennkraftmaschine 2 bei Erfüllung einer vorbestimmten Stoppbedingung gestoppt und dann bei Erfüllung einer vorbestimmten Startbedingung erneut gestartet. Die Steuerungseinrichtung 12 minimiert die Betriebszeitdauer der Brennkraftmaschine 2 und betreibt die Brennkraftmaschine 2 in dem Zustand mit dem besten Wirkungsgrad, wodurch im Vergleich zu einem Fahrzeug, das lediglich mit einer Brennkraftmaschine ausgerüstet ist, der Kraftstoffverbrauch verbessert wird und die Konzentrationen von Abgassubstanzen verringert werden. Zusätzlich beseitigt das Gerät Beschränkungen auf die Fahrreichweite oder Probleme bei einem externen Laden wie in einem elektrischen Fahrzeug, dessen Räder lediglich durch einen Motor angetrieben werden.
  • Bedingungen zum Stoppen und erneuten Starten der Brennkraftmaschine 2 werden beispielsweise anhand der Summe einer elektrischen Last (auf der Grundlage des Fahrens des Motors/Generators 6, des Betriebs einer Klimaanlage und dergleichen) und der Arbeit durch die Räder, die anhand des Durchdrückungsgrades eines Beschleunigungspedals berechnet wird, der Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen bestimmt (die Summe wird nachstehend als erforderliche Leistung bezeichnet). Falls die erforderliche Leistung unterhalb eines als die Stoppbedingung eingestellten Schwellwert abfällt, wird die Brennkraftmaschine 2 gestoppt. Falls die erforderliche Leistung einem als die Startbedingung eingestellten Schwellwert überschreitet, wird die Brennkraftmaschine 2 erneut gestartet.
  • Falls wie vorstehend beschrieben die Brennkraftmaschine 2 bei Erfüllung von vorbestimmten Stopp-/Startbedingungen gestoppt oder gestartet werden, selbst in dem Fall, dass die Schaltposition des Fahrzeugs in einer Fahrposition befindet, können die folgenden Probleme verursacht werden.
  • Beispielsweise wird, falls die Schaltposition des Fahrzeugs eine Fahrposition ist und falls das Fahrzeug lediglich durch Antrieb des Motor/Generators 6 ohne Betrieb der Brennkraftmaschine 2 angetrieben fährt, die Brennkraftmaschine 2 durch das Stopp-/Startsteuerungsgerät bei Erfüllung einer vorbestimmten Startbedingung erneut gestartet. Somit kann die aus dem Startvorgang resultierende Oszillation des Fahrzeugs das Fahrverhalten nachteilig beeinflussen. Weiterhin kann, da die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 2 der Antriebskraft des Motor/Generators 6 hinzugefügt wird, eine Beschleunigungserschütterung (oder eine Verlangsamungs- bzw. Abbremsungserschütterung) durch den Fahrer erfahren werden. Insbesondere wenn das Fahrzeug mit einer konstanten oder niedrigen Geschwindigkeit fährt, kann der Fahrer einen derartigen Eindruck einer Nichtübereinstimmung (Diskontinuität) haben.
  • Weiterhin kann in dem Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich null ist (das Fahrzeug gestoppt hat), wobei die Schaltposition die Fahrposition ist, d. h. die Bremsen mit freigegebenen Beschleunigungspedal niedergedrückt wurden, bei erneutem Starten der Brennkraftmaschine der Fahrer empfindlich auf die Oszillation der Brennkraftmaschine reagieren und den Eindruck einer Nichtübereinstimmung haben. Weiterhin kann eine auf die Räder in einem gestoppten Zustand des Fahrzeugs übertragene Erschütterung Unannehmlichkeiten für den Fahrer verursachen.
  • Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Gefühl der Nichtübereinstimmung (Diskontinuität bzw. sprunghaften Änderung) oder die für den Fahrer verursachten Unannehmlichkeiten durch erneutes Starten einer Brennkraftmaschine weitmöglichst zu mildern und dadurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Brennkraftmaschinen-Steuerungsgerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist ein Brennkraftmaschinensteuerungsgerät eine Schaltpositionserfassungseinrichtung, die eine Schaltposition eines Fahrzeugs erfasst, sowie eine Steuerungseinrichtung auf. Die Steuerungseinrichtung stoppt bei Erfüllen einer Stoppbedingung die Brennkraftmaschine und startet die Brennkraftmaschine danach bei Erfüllen einer ersten Startbedingung erneut, falls die erfasste Schaltposition eine Fahrposition ist, und bei Erfüllen einer zweiten Startbedingung, falls die erfasste Schaltposition eine Nicht-Fahrposition ist. Dabei erschwert die erste Startbedingung ein erneutes Starten der Brennkraftmaschine stärker als die zweite Startbedingung.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung der Erfindung ist es, falls die Schaltposition eine Fahrposition ist, unwahrscheinlicher, dass die Brennkraftmaschine im Vergleich zu dem Fall, dass die Schaltposition eine Nicht-Fahrposition ist, reibungslos gestartet wird. Somit kann die Häufigkeit des Startens der Brennkraftmaschine in Fahrpositionen minimiert werden, und kann das bei dem Fahrer ausgelöste Gefühl der Nichtübereinstimmung gemildert werden. Das heißt, dass, falls die Schaltposition eine Fahrposition ist und falls die Antriebskraft der Brennkraftmaschine direkt als Antriebskraft zur Veranlassung des Fahrzeugs zum Fahren dient, der Fahrer Unannehmlichkeiten fühlen kann. Somit ist einem derartigen Zustand der beste mögliche Versuch die Vermeidung des Startens der Brennkraftmaschine. In einer neutralen Position oder dergleichen, in der das Starten der Brennkraftmaschine nicht als Antriebskraft für die Räder durch Freigeben einer Kupplung oder dergleichen wiedergegeben wird, ist es relativ leicht, die Brennkraftmaschine zu starten.
  • Weiterhin kann, wenn die Brennkraftmaschine auf der Grundlage der ersten Startbedingung gestartet wird, die Steuerungseinrichtung eine Drehmomentänderungsrate angetriebener Räder des Fahrzeugs auf einen vorbestimmten Wert oder geringer einstellen.
  • Dies mildert einen abrupten Anstieg des Drehmoments der angetriebenen Räder beim erneuten Starten der Brennkraftmaschine, d. h., eine Brennkraftmaschinenstarterschütterung. Folglich wird das Gefühl der Nichtübereinstimmung, das bei dem Fahrer ausgelöst wird, weiter gedämpft.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugsnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 am Blockschaltbild des Aufbaus eines Hybridsystems, bei dem ein Brennkraftmaschinen-Stopp-/Start-Steuerungsgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel angewandt wird,
  • 2 ein Flussdiagramm, das einen Steuerungsvorgang des Start/Stopp-Steuerungsgeräts veranschaulicht,
  • 3 eine Darstellung eines Anlassmusters der Brennkraftmaschine unter der Steuerung des Stopp-/Start-Steuerungsgeräts,
  • 4 ein Flussdiagramm, das eine Brennkraftmaschinen-Start/Stopp-Blockiersteuerung in einem Brennkraftmaschinen-Stopp-/Start-Steuerungsgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
  • 5 ein Flussdiagramm, das den Vorgang zum Beenden einer Brennkraftmaschinenstopp-Verhinderungssteuerung in dem Stopp-/Start-Steuerungsgerät veranschaulicht, und
  • 6 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Hybridsystems, bei dem ein Brennkraftmaschinen-Stopp-/Start-Steuerungsgerät gemäß dem Stand der Technik angewandt wird.
  • Nachstehend ist ein (im Folgenden als Maschinensteuerungsgerät bezeichnetes) Brennkraftmaschinen-Stopp-/Start-Steuerungsgerät gemäß der Erfindung ausführlich unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
  • 1 zeigt einen Fall, in dem ein Maschinensteuerungsgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel bei einem Hybridfahrzeug angewendet wird.
  • Der Grundaufbau eines Hybridsystems 18 bei diesem Fahrzeug ist im Wesentlichen derselbe wie des Hybridsystems 1 gemäß 6. Das heißt, dass das Hybridsystem 18 eine Brennkraftmaschine 22, einen mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 22 gekoppelten Motor/Generator 26, einem Getriebe 24, das mit einer Ausgangswelle des Motor/Generators 26 über eine elektromagnetische Kupplung 34 gekoppelt ist, Räder 36, die mit einer Ausgangswelle des Getriebes 24 über ein Differenzialgetriebe 32 gekoppelt sind, und eine Batterie 28 aufweist, die als Akkumulations-/Entladeeinrichtung dient, die mit dem Motor/Generator 26 über einen Umrichter 30 verbunden ist.
  • Der Motor/Generator 26 arbeitet nicht nur als Dynamo zur Wiedergewinnung sondern ebenfalls als Motor zum Antrieb der Räder 36. Der Motor/Generator 26 ist mit einer Drehwelle gekoppelt, die Leistung auf die Ausgangswelle des Getriebes 24 und des Differenzialgetriebes 32 überträgt. Bei Betrieb als Dynamo gewinnt der Motor/Generator 26 Freilauf- und Bremsenergie zurück, die von der Seite der Räder 36 in einem Freilauf- und Bremszustand des Fahrzeugs übertragen wird. Ebenfalls erzeugt der Motor/Generator 26 bei unzureichender Ladungsmenge der Batterie 28 Elektrizität, indem er durch die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine angetrieben wird, wobei auf diese Weise zum Laden der Batterie 28 beigetragen wird. Bei Betrieb als Motor rotiert der Motor/Generator 26 aufgrund einer aus der Batterie 28 zugeführten Leistung und er treibt die Räder 36 mittels seiner Rotationskraft an, so dass das Fahrzeug fährt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn das Fahrzeug in einer Fahrposition gestoppt wird, der Vorgang zu dessen erneuten Starten durch Glätten einer Anstiegskurve mittels des Motor/Generators 26 durchgeführt (wie es nachstehend beschrieben ist).
  • Durch Schalten eines Schaltelements wandelt der Umrichter 30 einen durch den Motor/Generator 26 erzeugten Wechselstrom in einen Gleichstrom um und lädt die Batterie 28. Weiterhin wandelt der Umrichter 30 einen Gleichstrom aus der Batterie 28 in einen Wechselstrom zum Antrieb des Motors um und treibt den Motor/Generator 26 an.
  • Das Getriebe 24 ist ein kontinuierlich variables Getriebe (CVT(continuously variable transmission)). Eine dazu benachbarte elektromagnetische Kupplung 34 wird durch eine Kupplungssteuerungseinheit 40 gesteuert.
  • Nachstehend ist die Stopp-/Start-Steuerung dieses Systems beschrieben.
  • Das Maschinensteuerungsgerät gemäß der Erfindung weist eine in 1 gezeigte Steuerungseinrichtung 20 auf. Die Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Spannungswert der Batterie 28, Schaltpositionsinformationen, die aus einem Schalthebelsensor 44 zur Erfassung einer Schaltposition eines Schalthebels 42 erhalten werden, ein Betriebszustand der Brennkraftmaschine 22 und Informationen, die aus einem Beschleunigungssensor 48 zur Erfassung eines Durchdrückungsgrades eines Beschleunigungspedals 46 erhalten werden, und dergleichen werden der Steuerungseinrichtung 20 zugeführt. Weiterhin ist die Steuerungseinrichtung 20 dazu ausgelegt, eine Zeit, die seit einem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem die Schaltposition in einer Rückwärtsposition umgeschaltet wurde, sowie eine Zeit zu bestimmen, die seit einem Zeitpunkt verstrichen ist, zu dem die Schaltposition von der Rückwärtsposition eine andere Position umgeschaltet wird.
  • Auf der Grundlage dieser Informationsteile führt die Steuerungseinrichtung 20 der Brennkraftmaschine 22, dem Umrichter 30, der Kupplung 34, einem Starter (Starteinrichtung) 38 und der Kupplungssteuerungseinheit 40 Steuerungssignale zu. Die Steuerungseinrichtung 20 kann aus einem Mikrocomputer aufgebaut sein, in ähnlicher Weise wie eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) zur Steuerung jeweiliger struktureller Komponenten des Fahrzeugs.
  • Nachstehend sind die Inhalte der durch die Steuerungseinrichtung 20 ausgeführten Steuerung ausführlich beschrieben.
  • Auf der Grundlage der eingegebenen Informationen berechnet die Steuerungseinrichtung 20 eine für die Brennkraftmaschine 22 erforderliche Leistung S. Die erforderliche Leistung S wird auf der Grundlage der Summe einer Fahrarbeit und einer elektrischen Last berechnet. Die Fahrarbeit wird anhand der gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit, des Beschleunigungspedals-Durchdrückungsgrades und dergleichen erhalten. Die elektrische Last wird anhand des Spannungswert der Batterie 28, einem Verwendungszustand verschiedener elektrischer Ausrüstung wie einer Klimaanlage und dergleichen erhalten.
  • Falls eine vorbestimmte Stoppbedingung erfüllt wird, stoppt die Steuerungseinrichtung 20 die Brennkraftmaschine 22. In diesem Fall kann die Steuerungseinrichtung 20 nicht nur die Rotation der Kurbelwelle 22 der Brennkraftmaschine 22 stoppen, sondern ebenfalls einen Leerlauf der Brennkraftmaschine 22 über eine Antriebskraft oder Trägheitskraft des Motors durch Abschneiden oder Beschränken der Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine 22 (Betrieb ohne Verbrennung) einrichten.
  • 2 zeigt eine Brennkraftmaschinenstart-Verarbeitungsroutine, die durch die Steuerungseinrichtung 20 ausgeführt wird.
  • Beim Starten der Brennkraftmaschine 22 wird zunächst erfasst, ob sich die Brennkraftmaschine 22 im Betrieb befindet oder nicht (Schritt 100). Falls die Brennkraftmaschine 22 nicht im Betrieb ist (falls die Brennkraftmaschine gestoppt ist), schreitet der Vorgang zu Schritt 102 voran. In Schritt 102 wird ermittelt, ob die Schaltposition des Fahrzeugs eine Fahrposition (beispielsweise D, R, 2, 1) ist oder nicht. Falls die Schaltposition des Fahrzeugs eine Fahrposition ist, schreitet der Vorgang zu Schritt 104 voran. In Schritt 104 wird ermittelt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich null ist. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich null ist, schreitet der Vorgang zu Schritt 106 voran, in dem der Maschinenstartermittlungsschwellwert P auf P2 eingestellt wird. Danach schreitet der Vorgang zu Schritt 108 voran.
  • Es ist schwierig, genau zu erfassen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich null ist. Daher ist es in Schritt 104 möglich, zu bestimmen, "dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich null ist" (dass das Fahrzeug gestoppt hat), falls sich die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Bereich von null bis zu einem vorbestimmten Wert befindet (der nahe an null ist).
  • In Schritt 108 wird die Maschinenleistungserfordernis S mit einem Maschinenstartbestimmungsschwellwert P verglichen. Falls die Maschinenleistungserfordernis S größer als der Maschinenstartbestimmungsschwellwert P ist, wird in Schritt 110 die Maschine gestartet.
  • Falls sich die Schaltposition in einer Nicht-Fahrposition (beispielsweise P. N) befindet (falls das Ergebnis in Schritt 102 negativ ist), oder falls die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht gleich null ist (falls das Ergebnis in Schritt 104 negativ ist), schreitet der Vorgang zu Schritt 112 voran. In Schritt 112 wird der Maschinenstartbestimmungsschwellwert P auf P1 eingestellt. Dann schreitet der Vorgang zu Schritt 114 voran. In Schritt 114 wird die Maschinenleistungserfordernis S mit dem Maschinenstartbestimmungsschwellwert P verglichen. Falls die Maschinenleistungserfordernis S größer als der Maschinenstartbestimmungsschwellwert P ist, wird in Schritt 116 die Maschine gestartet.
  • In Schritt 106 wird der Schwellwert P2 größer als der Schwellwert P1 in Schritt 112 eingestellt. Während der Bestimmung, ob die Brennkraftmaschine 22 zu starten ist, wird der Fall, in dem die Schaltposition eine Nicht-Fahrposition (P, N) ist, als normaler Zustand angenommen. Dann wird, falls die Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn "die Schaltposition eine Fahrposition ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich null ist", die Startbedingung (der Startbestimmungsschwellwert P) in eine Richtung verschoben (zu P2), die das Starten der Brennkraftmaschine in Vergleich mit den normalen Zustand erschwert (d. h. weniger wahrscheinlich macht).
  • Folglich verringert sich im Vergleich mit dem Fall, in dem die Startbedingung nicht verschoben worden ist, in einer Fahrposition die Häufigkeit des Startens der Brennkraftmaschine, wohingegen die Häufigkeit des Startens der Maschine in einer Nicht-Fahrposition ansteigt. Falls die Schaltposition eine Fahrposition ist, wird die elektromagnetische Kupplung 34 verbunden, weshalb eine durch das Starten der Brennkraftmaschine verursachte Erschütterung direkt auf das Fahrzeug übertragen wird und ein Gefühl der Nichtübereinstimmung bei dem Fahrer verursacht. Aus diesem Grund wurde die Häufigkeit des Startens der Brennkraftmaschine in einer Fahrposition verringert. Weiterhin wird in einem Hybridsystem, das eine hydraulische Kupplung anwendet, eine hydraulische Pumpe zur Steuerung der hydraulischen Kupplung ebenfalls gestoppt, falls die Brennkraftmaschine 22 gestoppt wird. Daher wird, selbst falls die Schaltposition eine Fahrposition ist, die Kupplung 34 automatisch gelöst. Falls in diesem Zustand die Brennkraftmaschine 22 angetrieben wird (d. h. erneut gestartet wird), wird der hydraulischen Kupplung hydraulischer Druck zugeführt, um einen Zustand zu erzeugen, in dem Leistung übertragen werden kann. Somit wird natürlich die hydraulische Kupplung geschlossen. Folglich verursacht die Maschinenausgangsleistung eine Erschütterung bei den Rädern 36 und verursacht bei dem Fahrer ein Gefühl der Nichtübereinstimmung.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiels wird die Häufigkeit des Startens der Maschine 22 in einer Fahrposition verringert. Somit entsteht weniger häufig bei dem Fahrer ein Gefühl der Nichtübereinstimmung, weshalb sich das Fahrverhalten verbessert.
  • Nachstehend ist eine Maschinenstartverarbeitung (Anlassen, Anwerfen) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Die Steuerungseinrichtung 20 führt eine unterschiedliche Steuerung in Abhängigkeit davon aus, ob es eine normale Maschinenstartverarbeitung in einer Nicht-Fahrposition (Schritt 116) ausführt oder ob sie eine Maschinenstartverarbeitung in einer Fahrposition (Schritt 110) ausführt.
  • In dem Fall der normalen Maschinenstartverarbeitung in Schritt 116 (die Startverarbeitung in einer Nicht-Fahrposition) erhöht der Motor/Generator 26 die Drehzahl der Brennkraftmaschine 22 so schnell wie möglich und startet die Brennkraftmaschine 22 innerhalb kurzer Zeit (vergl. gestrichelte Linie in 3).
  • In dem Fall der Maschinenstartverarbeitung gemäß Schritt 110 (die Startverarbeitung in einer Fahrposition) steuert die Steuerungseinrichtung 20 den Motor/Generator 26. Dann wird die Brennkraftmaschine 22 derart gestartet, dass deren Drehzahl sanfter (als üblich) ansteigt (vergl. durchgezogene Linie in 3). In dieser Weise wird die Brennkraftmaschine allmählich gestartet, weshalb folglich das Drehmoment der Räder (angetriebenen Räder) 36 sanft ansteigt. Somit wird die auf den Fahrer übertragene Erschütterung beim Starten der Brennkraftmaschine deutlich abgedämpft.
  • Zusätzlich zur Steuerung des Motor/Generator 26 kann die Steuerungseinrichtung 20 derart ausgelegt sein, dass sie ein Signal, das ein "Starten der Brennkraftmaschine in einer Fahrposition" angibt, zu der Kupplungssteuerungseinheit 40 ausgibt, die elektromagnetische Kupplung 34 langsam schließt und den Anstieg des Drehmoments der Räder 36 sanft ausführt. Dies verhindert eine direkte Übertragung der Erschütterung beim Starten der Brennkraftmaschine auf die Räder 36.
  • Nachstehend ist ein Brennkraftmaschinen-Stopp-/Start-Steuerungsgerät (Maschinensteuerungsgerät) gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Der Aufbau eines Hybridsystems, dass mit dem Maschinensteuerungsgerät ausgerüstet ist, ist im Wesentlichen derselbe wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und wird daher nicht erneut beschrieben. Die nachstehende Beschreibung ist daher auf die Inhalte der durch die Steuerungseinrichtung 20 durchgeführten Steuerung begrenzt.
  • Obwohl die Inhalte der durch die Steuerungseinrichtung 20 durchgeführten Steuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dieselben wie die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind, wird die nachstehend beschriebene Steuerung unabhängig lediglich in dem Fall ausgeführt, in dem die Schaltposition eine Rückwärtsposition ist.
  • Gemäß 4 schreitet der Vorgang zu Schritt 202 voran, falls in Schritt 200 ermittelt wird, dass die Schaltposition eine Rückwärtsposition ist. Falls in Schritt 202 ermittelt wird, dass ein Rückwärtspositionszustand für eine Zeitdauer T1 angedauert hat oder nicht. Falls der Rückwärtspositionszustand für die Zeitdauer T1 angedauert hat, schreitet der Vorgang zu Schritt 204 voran. Falls in Schritt 204 die Brennkraftmaschine 22 nicht in Betrieb ist, wird sie gestartet (Schritt 208). Falls in Schritt 204 die Brennkraftmaschine 22 bereits gestartet wurde, wird die Maschine 22 unverändert gehalten und wird ein Stoppen der Maschine zu einem späteren Zeitpunkt verhindert. D. h., dass ein Maschinenstopp-Verhinderungsflag (Maschinenstopp-Verhinderungskennung) gesetzt wird (Schritt 206).
  • Somit kann das Starten der Brennkraftmaschine in dem Fall vermieden werden, in dem eine Schalthebeländerung zu einer Rückwärtsposition unmittelbar aufgetreten ist. In dem Fall, dass das Fahrzeug tatsächlich rückwärts fährt, d. h., wenn der Rückwärtspositionszustand für eine vorbestimmte Zeitdauer T1 angedauert hat, wird die Brennkraftmaschine 22 zu einer frühen Stufe eingeschaltet (falls die Brennkraftmaschine 22 bereits in Betrieb ist, verbleibt sie unverändert), so dass das Fahrzeug stabil rückwärts fahren kann.
  • Weiterhin wird, falls einmal die Brennkraftmaschine 22 gestartet worden ist, das Stoppen der Maschine ungeachtet von der Stopp-/Startbedingung verhindert, was bereits beschrieben worden ist. Daher werden beim Rückwärtsfahren des Fahrzeugs die Vorgänge zum Stoppen und Starten der Brennkraftmaschine 22 nicht wiederholt. Eine Fahrdistanz in der Rückwärtsposition ist wesentlich geringer als eine tatsächliche (Vorwärts-)Fahrdistanz des Fahrzeugs. Daher gibt es, selbst falls der Betrieb der Maschine 22 während der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs anhält, kaum ein Problem einer wirklichen Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs.
  • Nachstehend ist ein Verfahren zum Zurücksetzen des Maschinenstopverhinderungsflags gemäß Schritt 206 und unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
  • In Schritt 220 ermittelt die Steuerungseinrichtung 20, ob das Maschinenstopverhinderungsflag eingeschaltet worden ist oder nicht. Falls das Maschinenstopp-Verhinderungsflag eingeschaltet worden ist, schreitet der Vorgang zu Schritt 222 voran. In Schritt 222 wird bestimmt, ob:
    • 1. die Schaltposition einer Rückwärtsposition (R) ist,
    • 2. die Schaltposition eine Parkposition (D) ist, oder
    • 3. die Schaltposition eine Fahrposition außer R (N, D, 1, 2) ist.
  • Falls die Schaltposition die Rückwärtsposition ist, muss der Betrieb der Brennkraftmaschine fortgesetzt werden. Daher wird diese Routine beendet. Falls die Schaltposition die Parkposition ist, kann die Brennkraftmaschine gestoppt werden. Daher wird in Schritt 224 das Maschinenstopverhinderungsflag zurückgesetzt.
  • Falls die Schaltposition eine Fahrposition außer R ist, wird weiterhin ermittelt, ob der Fahrpositionszustand außer der Rückwärtsposition für eine Zeitdauer T2 angedauert hat (Schritt 226). Falls dieser für die vorbestimmte Zeitdauer T2 angedauert hat, schreitet der Vorgang zu Schritt 224 voran, in dem das Maschinenstopverhinderungsflag zurückgesetzt wird. Falls dieser für die vorbestimmte Zeitdauer T2 nicht angedauert hat, wird diese Routine beendet.
  • Dies ermöglicht ein sanftes Stoppen der Maschinen in der Parkposition. Weiterhin wird eine Verhinderung des wiederholten erneuten Startens und Stoppens der Brennkraftmaschine ermöglicht, während diese sich unter einem Umstand in Betrieb befindet, in dem die Rückwärtsposition und die neutrale Position oder eine Vorwärtsposition häufig umgeschaltet werden (beispielsweise beim Parken des Fahrzeuges). Folglich wird das Maschinenstopverhinderungsflag nicht einfach zurückgesetzt, selbst wenn ein Schalthebeländerungsvorgang häufig zur Justierung der Position des Fahrzeugs durchgeführt wird. Daher erfährt der Fahrer kein Gefühl der Nichtübereinstimmung.
  • Die in 5 gezeigt Steuerung wird beim Stoppen der Brennkraftmaschine ausgeführt. Somit wird vorzugsweise die Zeitdauer T2 auf eine relativ lange Zeitdauer eingestellt und wird vorzugsweise das Maschinenstopverhinderungsflag zurückgesetzt, nachdem das Fahrzeug endgültig in einem Vorwärtsfahrzustand oder dergleichen übergegangen ist.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Stopp-/Start-Steuerung der Brennkraftmaschine 22 mittels der Steuerungseinrichtung 22 gemäß 4 und 5 wird die Verhinderung eines gestoppten Zustands der Brennkraftmaschine beibehalten, wenn das Fahrzeug normal rückwärts fährt (R). Wenn das Fahrzeug danach gestoppt wird (P) oder normal vorwärts fährt (N, D, 2, 1), wird ein Stoppen der Brennkraftmaschine 22 zugelassen. Unter einem Umstand, in dem ein Schalthebeländerungsvorgang häufig ausgeführt wird, ist ein Stoppen der Brennkraftmaschine unwahrscheinlich. Ebenfalls wird, wenn einmal die Brennkraftmaschine gestartet worden ist, die Häufigkeit eines Stoppens der Maschine minimiert, so dass der Fahrer das Fahrzeug gleichförmig fahren kann, ohne dass er ein Gefühl einer Nichtübereinstimmung (Missverhältnis, abrupten Übergangs) haben muss.
  • Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann, wenn die Schaltposition in einer Fahrposition ist, die Startbedingung in eine Richtung verschoben werden, in der ungeachtet der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Starten der Brennkraftmaschine schwieriger ist (d. h. weniger wahrscheinlich ist).
  • Bei dem Brennkraftmaschinen-Start/Stopp-Steuerungsgerät (Maschinensteuerungsgerät) gemäß der Erfindung können sowohl die Häufigkeit als auch die Größe einer beim Starten der Brennkraftmaschine verursachten Erschütterung verringert werden, wenn die Schaltposition eine Fahrposition ist. Folglich ist es möglich, ein Gefühl der Nichtübereinstimmung oder Unannehmlichkeit stark zu verringern, die bei dem Fahrer verursacht werden, und das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern.
  • Gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Steuerungseinrichtung 20 als programmierter Allzweck-Computer implementiert. Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass die Steuerungseinrichtung unter Verwendung einer einzelnen speziellen integrierten Schaltung (beispielsweise ASIC) mit einem Haupt- oder Zentralprozessorabschnitt für eine Gesamtsteuerung auf der Systemebene und einigen Abschnitten implementiert sein kann, die dazu eingerichtet sind, verschiedene unterschiedliche spezifische Berechnungen, Funktionen und andere Verarbeitungen unter der Steuerung des Zentralprozessorabschnitts durchzuführen. Die Steuerungseinrichtung kann jedenfalls ein Vielzahl von separaten besonderen oder programmierbaren integrierten oder anderen elektronischen Schaltungen oder Einrichtungen sein (beispielsweise verdrahtete Elektronik- oder Logikschaltungen wie diskrete Elementschaltungen oder programmierbare Logikeinrichtungen wie PLDs, PLAs, PALs dergleichen). Die Steuerungseinrichtung kann unter Verwendung eines geeignet programmierten Allzweck-Computers, beispielsweise eines Mikroprozessors, Mikrocontrollers oder einer anderen Prozessoreinrichtung (CPU oder MPU) entweder alleine oder in Verbindung mit einer oder mehreren peripheren Daten- und Signalverarbeitungseinrichtungen (beispielsweise integrierten Schaltungen) implementiert sein. Im Allgemeinen kann jede Einrichtung oder Anordnung von Einrichtungen mit einer endlichen Zustandmaschine (finite state machine), die die vorstehend beschriebene Prozeduren implementieren kann, als Steuerungseinrichtung verwendet werden. Eine verteilte Prozessorarchitektur kann für eine maximale Daten/Signalverarbeitungsfähigkeit und -geschwindigkeit verwendet werden.
  • Auch wenn die Erfindung vorstehend unter Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es verständlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele oder Konstruktionen beschränkt ist. Vielmehr soll die Erfindung verschiedene Abänderungen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich sind, obwohl die verschiedenen Elemente der offenbarten Erfindung in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen offenbart sind, die beispielhaft sind, andere Kombinationen und Aufbauten ebenfalls innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird durch ein Fahrzeug-Maschinensteuerungsgerät eine Brennkraftmaschine bei Erfüllung einer vorbestimmten Stopbedingung gestoppt, selbst in dem Fall, dass die Schaltposition des Fahrzeugs eine Fahrposition ist, und wird danach die Brennkraftmaschine bei Erfüllung einer vorbestimmten Startbedingung (114, 108) erneut gestartet (116, 110). Die vorbestimmte Startbedingung wird in Abhängigkeit davon geschaltet (112, 106), ob die erfasste Schalthebelposition eine Fahrposition oder eine Nicht-Fahrposition ist (102). Dies verringert ein Gefühl der Nichtübereinstimmung oder Unannehmlichkeiten, die bei dem Fahrer bei dem Starten und Stoppen einer Brennkraftmaschine während des Betriebs eines Fahrzeugs verursacht werden, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert wird.

Claims (7)

  1. Maschinensteuerungsgerät, das in einem Fahrzeug angewendet wird, wobei eine Brennkraftmaschine (22) bei Erfüllung einer vorbestimmten Stoppbedingung gestoppt wird und die Brennkraftmaschine (22) bei Erfüllung einer vorbestimmten Startbedingung erneut gestartet wird, mit einer Schaltpositionserfassungseinrichtung (44, 20) zur Erfassung einer Schaltposition des Fahrzeugs, und einer Einrichtung zum erneuten Starten der Brennkraftmaschine (22) danach bei 1.) Erfüllung einer ersten Startbedingung, wenn die erfasste Schaltposition eine Fahrposition (D, R, 2, 1) ist, und bei 2.) Erfüllung einer zweiten Startbedingung, wenn die erfasste Schaltposition eine Nicht-Fahrposition (P, N) ist, wobei die erste Startbedingung das erneute Starten der Brennkraftmaschine (22) stärker erschwert als die zweite Startbedingung.
  2. Gerät nach Anspruch 1, mit: einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (20) zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Brennkraftmaschine (22) auf der Grundlage der ersten Startbedingung erneut gestartet wird, wenn die erfasste Schaltposition eine Fahrposition (D, R, 2, 1) ist und die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
  3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Brennkraftmaschine (22) auf der Grundlage der ersten Startbedingung gestartet wird, eine Drehmomentänderungsrate der angetriebenen Räder des Fahrzeugs auf einen Wert eingestellt wird, der nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist.
  4. Gerät nach Anspruch 1 mit einer Verhinderungseinrichtung (20) zur Verhinderung, dass die Brennkraftmaschine (22) selbst bei Erfüllung der Stoppbedingung gestoppt wird, wenn die erfasste Schaltposition eine Rückwärtsposition ist.
  5. Gerät nach Anspruch 4, wobei die Verhinderungseinrichtung (20) verhindert, dass die Brennkraftmaschine (22) gestoppt wird, falls eine nach Schalten der Schaltposition in die Rückwärtsposition verstrichene Zeit gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
  6. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Nicht-Fahrposition (P, N) eine neutrale Position und eine Parkposition aufweist.
  7. Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug mit den Maschinensteuerungsgerät nach Anspruch 1.
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