DE10137774A1

DE10137774A1 - Steuervorrichtung für Hybridfahrzeuge

Info

Publication number: DE10137774A1
Application number: DE10137774A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Morimoto; Yoshiaki Omata
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2002-03-07
Also published as: US20020014872A1; JP2002048036A; US6593713B2; JP3651772B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, die einen Elektromotor zum Anlassen des Verbrennungsmotors nutzt. Beim Verbrennungsmotorwiederstart unter bestimmten Bedingungen wählt die Steuervorrichtung einen Elektromotorleistungsabgabewert für den Elektromotor mit einem Wert, der eine Nennleistung übersteigt. Wenn der Verbrennungsmotor wiedergestartet wird, sorgt die Steuervorrichtung für eine kurze Energiezuführung durch den Elektromotor, der mit Überlast betrieben wird, und zwar für eine kurze Zeitdauer. Wenn bestimmte Bedingungen nicht erfüllt sind, arbeitet die Steuervorrichtung mit dem Elektromotor in Kombination mit einem Anlasser zum Wiederstarten des Verbrennungsmotors. Der Elektromotor ist zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug zum Einstellen eines Motorleistungsabgabe werts eines Elektromotors auf einen Wert, der eine Nennleis tung übertrifft, wenn ein Verbrennungsmotor ausschließlich durch den Elektromotor angelassen wird. Eine Miniaturisierung des Elektromotors wird hierdurch erzielt.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Einige Motorfahrzeuge sind von dem üblicherweise als Hybrid fahrzeug bezeichneten Typ mit einem Verbrennungsmotor, der durch Verbrennen von Kraftstoff angetrieben wird und mit ei nem Elektromotor (nachfolgend auch als "Motor" bezeichnet), der durch elektrischen Strom bzw. elektrische Energie ange trieben wird und Stromerzeugungsfunktion hat. Der Elektromo tor ist zur Verbindung mit einer Verbrennungsmotorab triebsachse vorgesehen. Das Hybridfahrzeug umfasst außerdem eine Verbrennungsmotorsteuereinrichtung zum Steuern eines Laufzustands des Verbrennungsmotors und eine Elektromo torsteuereinrichtung zum Steuern eines Betriebszustands des Elektromotors. Die Verbrennungsmotorsteuereinrichtung und die Elektromotorsteuereinrichtung ermitteln jeweilige Betriebszu stände des Verbrennungsmotors und des Elektromotors, wenn das Fahrzeug fährt, und daraufhin tauschen sie diese ermittelten Daten im Hinblick auf die Laufzustände aus. Infolge hiervon werden die jeweiligen Betriebszustände des Verbrennungsmotors und des Elektromotors zusammenwirkend miteinander gesteuert.

Ein derartiges Steuersystem erzielt einen hohen Pegel an Ist- Leistungsvermögen (wie etwa Kraftstoffeffizient, niedrige Werte an schädlichen Bestandteilen in Abgasen und Leistungs vermögen). In diesem Fall umfasst eine Vorrichtung eine Bat terie, die einem Elektromotor Strom zum Antrieb zuführt, und sie wird durch die Stromerzeugung des Elektromotors geladen. Ein erforderliches Volumen bzw. Ausmaß an Batterieladung muss aufrecht erhalten werden, um eine geeignete bzw. ausreichende Antriebsstromerzeugung/Antriebsunterbindung für den Elektro motor durchzuführen. Die Vorrichtung verwaltet die Batterie.

Bekannt ist außerdem ein Hybridfahrzeug mit einer automati schen Anlass-/Stoppsteuereinrichtung zur Verbesserung der Ki lometerleistung bzw. zum Verringern von Abgas durch zwangs weises Stoppen eines Verbrennungsmotors während eines Leer laufzustands.

Ein derartiges Beispiel einer Steuervorrichtung für ein Hyb ridfahrzeug ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-72266 offenbart. Die Fahrzeuganlasssteuervorrichtung gemäß dieser Offenbarung besitzt einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, eine Kraftstoffzufuhreinrichtung zum Ein sparen und Aufrechterhalten von Kraftstoff in einem Druckzu stand und zum direkten Zuführen von Kraftstoff mit einer vor bestimmten Druckkraft in einen Zylinder des Verbrennungsmo tors, eine Zündeinrichtung zum Zünden von in einen Zylinder zugeführten Kraftstoff, eine Druckkrafterhöhungseinrichtung, die durch die Kurbelwelle angetrieben wird und die Kraft stoffdruckkraft auf eine vorbestimmte Druckkraft erhöht. Die Kraftstoffdruckkraftermittlungseinrichtung ermittelt die Kraftstoffdruckkraft in der Kraftstoffzufuhreinrichtung. Au ßerdem umfasst die Steuervorrichtung einen Elektromotor, der mit der Kurbelwelle zum Drehantreiben derselben verbunden ist. Eine Drehzahländerungseinrichtung erhöht die Drehzahl des Elektromotors zur Erhöhung der Kraftstoffdruckkraft beim Anlassen, wenn die Kraftstoffdruckkraftermittlungseinrichtung einen verringerten Kraftstoffdruck ermittelt. Bei einem Fahr zeug mit einem Verbrennungsmotor, dem direkt Kraftstoff in einen Zylinder zugeführt wird, wird damit das Anlassvermögen in dem Zustand verbessert, in dem eine Kraftstoffdruckkraft beeinträchtigt ist. Das Anlassvermögen, wenn eine Verbren nungsmotortemperatur des Verbrennungsmotors niedrig ist, wird außerdem verbessert.

Eine weitere Steuervorrichtung ist in der japanischen Patent offenlegungsschrift Nr. 11-187502 offenbart. Die Steuervor richtung für ein Hybridfahrzeug gemäß dieser Offenbarung be sitzt einen Elektromotor, eine erste Getriebeeinrichtung, die ein Drehmoment des Elektromotors auf eine Zusatzvorrichtung überträgt, und eine zweite Getriebeeinrichtung, die ein Dreh moment des Elektromotors auf einen Verbrennungsmotor über trägt, und sie führt die Steuerung so durch, dass der Ver brennungsmotor beim Fahrzeugstopp gestoppt wird, und dass der Verbrennungsmotor mit dem Elektromotor angelassen wird. Die Steuervorrichtung umfasst eine Kupplungseinrichtung, die zwi schen dem Elektromotor und der zweiten Getriebeeinrichtung angeordnet ist und ein zu übertragendes Drehmoment frei än dern kann, das durch die zweite Getriebeeinrichtung übertra gen wird, so dass der Elektromotor ein Drehmoment empfängt. Eine Steuereinrichtung steuert die Kupplungseinrichtung der art, dass ein Übertragungsdrehmoment beim Stoppen des Ver brennungsmotors den Wert Null einnimmt, und derart, dass ein Übertragungsdrehmoment kleiner als dasjenige Drehmoment wird, das im Elektromotor während eines Verbrennungsmotorstarts auftritt. In dieser Steuervorrichtung sind damit niedrige Kosten einplanbar und eine Zusatzvorrichtung wird vollständig zur Funktion gebracht.

Bei einer Steuervorrichtung für ein herkömmliches Hybridfahr zeug besitzt ein Elektromotor ein Leistungsvermögen derart, dass eine Ausgangsleistung mit mehr als einem vorbestimmten Wert bereit gestellt wird, um einen Verbrennungsmotor aus schließlich durch den Elektromotor selbst bei niedrigen Tem peraturen anlassen zu können.

Das Leistungsvermögen zur Zufriedenstellung der Verbrennungs motoranlassfähigkeit durch einen Elektromotor muss jedoch nicht notwendigerweise in anderen Antriebszuständen zufrieden stellen.

Wenn ein nicht zum Anlassen eines Verbrennungsmotors benötig tes System in Betracht gezogen wird, bestehen zahlreiche gute Möglichkeiten, den Elektromotor zusätzlich zu miniaturisie ren.

Um ein angemessenes Anlassvermögen zu erzielen, muss die Mo torgröße groß werden. Das System führt damit zu erhöhten Kos ten und hat wirtschaftliche Nachteile. Außerdem wird dann, wenn das Gewicht zunimmt, mehr Unterbringungsraum benötigt. Aus diesen Gründen ist dieser Elektromotor im praktischen Einsatz nachteilig.

Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, in einem An triebszustand, mit Ausnahme des Anlassens und des Wiederan lassens, ausreichend Leistungsvermögen bereit zu stellen, um eine Steuerung so durchzuführen, dass ein Motorleistungswert eines Elektromotors einen Wert einnimmt, der die Nennleistung übersteigt.

Das Auftreten überschüssiger Leistung wird dadurch verhin dert, indem für eine kurze Zeitdauer ein Überlastantrieb aus geführt wird.

Wie nachfolgend im Einzelnen ausgeführt, stellt die vorlie gende Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor bereit, der mit einer Verbrennungsmotorabtriebswelle des Verbren nungsmotors verbunden ist, der im Fahrzeug vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung führt eine automatische Anlass-/Stopp steuerung des Verbrennungsmotors durch. Die Steuervorrichtung startet den Verbrennungsmotor unter Verwendung eines Anlas sers beim Anlassen durch Betätigung eines (Zünd-) Schlüssels und unterstützt den Elektromotor stets. Die Steuervorrichtung weist eine Steuereinrichtung auf, die eine Steuerung so durchführt, dass der Elektromotor durch ein Verbrennungsmo toraktivierungssignal derart angetrieben wird, dass der Verbrennungsmotor ausschließlich unter Verwendung des Elekt romotors angelassen wird, beim Wiederanlassen des Verbren nungsmotors, wenn eine Anlassbedingung erfüllt ist während des Betriebs der automatischen Anlass-/Stoppsteuerung des Verbrennungsmotors. Die Steuereinrichtung führt die Steuerung so durch, dass der Anlasser angetrieben wird und der Elektro motor gibt ein Verbrennungsmotoraktivierungssignal derart aus, dass er stets unterstützend wirkt, indem der Elektromo tor verwendet wird beim Anlassen mit dem Anlasser, beim Wie deranlassen des Verbrennungsmotors, wenn eine Anlassbedingung nicht erfüllt ist während des Betriebs der automatischen An lass-/Stoppsteuerung des Verbrennungsmotors. Die Steuerein richtung wählt einen Motorleistungsabgabewert für den Elekt romotor mit einem Wert, der eine Nennleistung übersteigt, wenn der Motor neu startet, unter Verwendung von ausschließ lich dem Elektromotor. Unter Verwendung der Steuereinrichtung wird damit die gesamte Zeit, die erforderlich ist, über die Leistung des Elektromotors zu entscheiden, verkürzt, während das Leistungsvermögen des Elektromotors festgelegt werden kann ohne Anpassung auf ein erforderliches Leistungsvermögen beim Anlassen, wenn hohe Leistung erforderlich ist. Eine Mi niaturisierung des Elektromotors (weil das für die Unterstüt zungssteuerung erforderliche Leistungsvermögen, bei dem es sich um einen Hauptzweck handelt, nicht höher ist als das je nige, das beim Anlassen erforderlich ist) kann dadurch er zielt werden. Die Raumausnutzung zum Trägen und Montieren des Elektromotors in räumlich beschränkten Motorräumen und der gleichen kann verbessert werden. Die Raumausnutzung, d. h. das Verhältnis zum Montieren (von Motoren) in begrenzten Mo torräumen u. dgl. kann dadurch verbessert werden. Das ganze System kann leichtgewichtiger ausgelegt werden. Infolge hier von kann dieses System zur Verbesserung des Abgasreinigungs vermögens und der Kraftstoffeffizienz beitragen.

Außerdem stellt die vorliegende Erfindung eine Steuervorrich tung für ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor bereit, der mit einer Verbrennungsmotorab triebswelle verbunden ist. Die Steuervorrichtung führt eine automatische Anlass-/Stoppsteuerung des Verbrennungsmotors durch und unterstützt in geeigneter Weise den Elektromotor. Die Steuervorrichtung weist eine Steuereinrichtung auf, die den Elektromotor steuert, der zwischen dem Verbrennungsmotor und einem. Getriebe zu liegen kommt. Die Steuervorrichtung führt einen Überlastantrieb des Elektromotors durch beim An lassen des Verbrennungsmotors. Da dieses System sowohl bei einem Fahrzeugtyp, der ausschließlich mit einem Verbrennungs motor versehen ist, wie bei einem Hybridfahrzeug verwendet werden kann, kann damit beim Anlassen des Verbrennungsmotors ein Überlastantrieb ausgeführt werden. Wenn die Größe des Elektromotors (in Richtung der Tiefe und des Durchmessers) entscheidend ist angesichts der Größe des Motorraums, kann die Größe des Elektromotors auf eine vernünftige Größe redu ziert werden, wobei der Elektromotor jedoch ausreichend Leis tungsvermögen besitzt, um den Antrieb zu unterstützen, und den Überlastantrieb beim Anlassen, wenn er freigegeben ist. Infolge hiervon vermag dieses System einen kompakten Elektro motor zu nutzen, und es ist im praktischen Einsatz von Vor teil.

Ferner steuert die Steuereinrichtung den Elektromotor, der zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordnet ist, derart, dass dann, wenn der Verbrennungsmotor angelassen wird, ein Überlastantrieb ausgeführt wird. Die Größe des Mo tors kann dadurch auf eine vernünftige Größe verringert wer den, wobei er geeignet ist, den Antrieb zu unterstützen sowie den Überlastantrieb beim Anlassen, wenn dieser freigegeben ist. Infolge hiervon stellt dieses System einen Elektromotor kompakter Größe bereit.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm der Überlastantriebssteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt ein Steuerflussdiagramm in einer Anlass- (Wiederanlass-)steuerbetriebsart eines Verbrennungsmotors;

Fig. 3 zeigt ein schematisches Diagramm der Beziehung zwi schen dem Drehmoment und der Zeit;

Fig. 4 zeigt ein Zeitdiagramm der Steuerung in einem Leer laufstoppwiederanlasszustand;

Fig. 5 zeigt ein schematisches Diagramm des Umschaltens eines Elektromotorunterstützungssteuerzustands;

Fig. 6 zeigt ein Diagramm einer Signalleitungsanordnung für Hardware in einer Steuereinrichtung;

Fig. 7 zeigt ein Diagramm eines Fahrzeugsystems, das eine Steuervorrichtung enthält;

Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm eines jeweiligen mit einer Steuereinrichtung verbundenen Sensors; und

Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm eines jeweiligen Sensors, der mit einer Elektromotorsteuereinrichtung in Verbindung steht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine detaillierte Erläuterung von Ausführungsformen in Über einstimmung mit der Erfindung erfolgt nun unter Bezug auf die Zeichnungen.

Fig. 1 bis 9 zeigen Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der Erfindung. Fig. 7 zeigt einen Verbrennungsmotor 2, der in einem Hybridfahrzeug (nachfolgend auch als "Fahrzeug" be zeichnet) (nicht gezeigt) vorgesehen ist, einen Elektromotor 4 (nachfolgend auch als "Motor" bezeichnet), eine Kupplung 6, ein Getriebe 8 und eine Steuervorrichtung 10. Der Verbren nungsmotor 2 treibt durch Verbrennen von Kraftstoff (das Hyb ridfahrzeug) an. Der Elektromotor 4 treibt durch elektrische Energie bzw. elektrischen Strom (das Hybridfahrzeug) an und weist Stromerzeugungsfähigkeit auf. Der Elektromotor 4 ist direkt mit einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle eines Verbren nungsmotors 2 verbunden. Die Kupplung 6 überträgt Verbren nungsmotorleistung auf die Seite eines Getriebes 8 und unter bricht diese.

Der Verbrennungsmotor 2 umfasst eine Lichtmaschine 12 zur Stromerzeugung, einen Luftkompressor 14 für eine Klimaanlage, einen Anlasser 16 zum Anlassen des Fahrzeugs, einen Zusatz kühler 18 und eine elektrisch angetriebene Wasserpumpe 20. Die Lichtmaschine 12 und der Luftkompressor 14 werden durch einen (nicht gezeigten) Riemen angetrieben, der an einer Kur belwellenriemenscheibe angebracht bzw. um diese geführt ist. Der Anlasser 16 weist ein Ritzel auf, das mit einem (nicht gezeigten) Zahnkranz im Eingriff steht und mit dem Schwungrad (nicht gezeigt) über einen Getriebemechanismus verbunden ist.

Der Verbrennungsmotor 2 und der Elektromotor 4 sind mit einer Steuereinrichtung 22 verbunden. Die Steuereinrichtung 22 bil det eine Wirtschaftlicher-Lauf-Steuereinrichtung und sie führt eine automatische Anlass-/Stoppsteuerung (Wirtschaftli cher-Lauf-Steuerung) des Verbrennungsmotors 2 durch. Außerdem weist die Steuereinrichtung 22 eine Verbrennungsmotorsteuer einrichtung (Prioritätscontroller) 24 auf, die als Master das Anlassen ausführt, und eine Elektromotorsteuereinrichtung 26, die das Anlassen als "Slave" bzw. nachgeordnete Einrichtung ausführt. Die Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 24 ist mit einer Zusatzbatterie 28 (12 V) verbunden. Die Zusatzbatterie 28 ist mit der Lichtmaschine 12, dem Anlasser 16, dem Zusatz kühler 18 und der elektrischen Wasserpumpe 20 verbunden.

Der Elektromotor 4 ist mit einer Elektromotorsteuereinrich tung 26 verbunden, die mit einer Hauptbatterie 30 (200 V) verbunden ist. Die Hauptbatterie 30 führt dem Elektromotor 4 elektrischen Antriebsstrom zu und sie wird durch von dem Elektromotor 4 erzeugten elektrischen Strom geladen, der mit der Elektromotorsteuereinrichtung 26 in Verbindung steht.

Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die Steuereinrichtung 22 eingangs seitig verbunden mit folgenden Einrichtungen: Einem Zünd schalter 32, einem Wirtschaftlicher-Lauf-Schalter 34, einem Verbrennungsmotordrehzahlsensor 36, einem Wassertemperatur sensor 38, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40, einem Elektrische-Last-Sensor 42, einem Leerlaufschalter 44, der einschaltet, wenn der Verbrennungsmotor 2 sich in einem Leer laufantriebszustand befindet, einer Zusatzbatterie 28/Haupt batterie 30 als Batterie, einem oberen Kupplungsschalter 46 und einem unteren Kupplungsschalter 48. Die Steuereinrichtung 22 ist ausgangsseitig mit folgenden Einrichtungen verbunden:
Einer Einspritzeinrichtung 50, einer IG- bzw. Zündspüle/Zünd einrichtung 52 und einem ISC (Leerlaufdrehzahlsteuer-)ventil 16.

Die Elektromotorsteuereinrichtung 26 umfasst, wie in Fig. 9 gezeigt, einen Elektromotorsteuerabschnitt 56, einen Elektro motorantriebsabschnitt 58, einen Ein-/Ausgabeverarbeitungs abschnitt (eine Schnittstelle) 60, einen Hauptbatterieverwal tungs- bzw. -steuerabschnitt 62, einen Fail-Safe-Abschnitt 64, einen Inverter 66 und einen Wiederanlasssteuerabschnitt 68.

Die Elektromotorsteuereinrichtung 26 ist, wie in Fig. 9 ge zeigt, eingangsseitig mit folgenden Einrichtungen verbunden:
Einem Zündschalter 32, einem Ansaugdrucksensor 70, einem Was sertemperatursensor 38, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 40, einem Bremsschalter 72, einem Beschleunigungssensor 74, einem Kupplungssensor 76, einem Anlasser- bzw. Starterschal ter 78, einem Hauptbatteriespannungsdetektor 80, einem Ver brennungsmotordrehzahlsensor 36, einem Verbrennungsmotorlast sensor 82 und einem Zusatzeingang (AUX) 96. Die Elektromo torsteuereinrichtung 26 ist ausgangsseitig mit folgenden Ein richtungen verbunden: Einem Elektromotor 4, der mit einem Elektromotorantriebsabschnitt 58 und einem Wiederanlasssteuer abschnitt 68 in Verbindung steht, und mit einem Anlasser 16, der mit dem Wiederanlasssteuerabschnitt 68 in Verbindung steht.

In der Steuereinrichtung 22 ist ein Signalverbindungszustand der Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 24 und der Elektromo torsteuereinrichtung 26 in Fig. 6 gezeigt. Die Verbrennungs motorsteuereinrichtung 24 ist an einem Anlasser-"Ein"-Sig nal(EST)teil 24A mit einem Anlasserschalter 78 verbunden, der mit der Zusatzbatterie 28 über eine erste Signalleitung 86-1 in Verbindung steht. Die Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 24 ist an einem Leerlauf-Stopp-Ausführungssignal(EIL)teil 24B mit einer Leerlaufstopplampe 88 durch eine zweite Signallei tung 86-2 verbunden. Die Leerlaufstopplampe 88 ist mit der Zusatzbatterie 28 durch eine dritte Signalleitung 86-3 ver bunden. Die zweite Signalleitung 86-2 ist mit der vierten Signalleitung 86-4 verbunden, die mit einem Leerlauf-Stopp- Ausführungssignal(IS)eingangsteil 26A der Elektromotorsteuer einrichtung 26 in Verbindung steht.

Die Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 24 ist an einem Anlas ser-Antriebssignal(STR)teil 24C mit einem ersten Wicklungs teil 90A eines ersten Anlasserantriebsrelais 90 durch eine fünfte Signalleitung 86-5 verbunden. Das erste Kontaktelement 90B des ersten Anlasserantriebsrelais 90 ist mit einem Anlas sereinschaltsignal(ST)eingangsteil 26B der Elektromotorsteu ereinrichtung 26 über eine sechste Signalleitung 86-6 verbun den.

Das erste Anlasserantriebsrelais 90 ist mit der Zusatzbatte rie 28 über eine siebte Signalleitung 86-7 verbunden. Die siebte Signalleitung 86-7 ist mit einem zweiten Anlasseran triebsrelais 92 verbunden. Der zweite Wicklungsteil 92A des zweiten Anlasserantriebsrelais 92 ist mit einem Anlasser- Antriebsrelaissignal(STD)ausgangsteil 26C der Elektromo torsteuereinrichtung 26 durch eine achte Signalleitung 86-8 verbunden. Außerdem ist das zweite Kontaktelement 92B des zweiten Anlasserantriebsrelais 92 mit einer Anlassermagneti sierungswicklung 94 durch eine neunte Signalleitung 86-9 ver bunden.

Die Elektromotorsteuereinrichtung 26 führt dem Elektromotor 4 elektrischen Antriebsstrom zu und gibt ein Hauptbatteriespan nungssignal von dem Hauptbatteriespannungsdetektor 80 ein, der eine Hauptbatteriespannung einer Hauptbatterie 30 ermit telt, die durch elektrischen Strom von dem Elektromotor 4 ge laden wird. Außerdem führt die Elektromotorsteuereinrichtung 26 die Steuerung derart durch, dass sie die Hauptbatteriebe triebsart durch den Hauptbatteriezustandsverwaltungsabschnitt 62 steuert.

Die Steuerzustände des Elektromotors 4 sind, wie in Fig. 5 gezeigt, beispielsweise die folgenden sieben Steuerzustände:
Ein erster Steuerzustand (1): eine gemeinsame Tabellensteue rung, Beschleunigungsunterstützung und Verzögerungswieder aufladungsstromerzeugung (schwaches Laden), Betriebsart 5; ein zweiter Steuerzustand (2): eine Verzögerungswiederaufla dungsstromerzeugung (Wiederaufladen mit hohem Strom), Be triebsart 8; ein dritter Steuerzustand (3): ein Elektromotor antriebsstopp (Zustand, bei dem darauf gewartet wird, ob er fasst wird, dass eine jeweilige Umschaltbedingung erfüllt ist); ein vierter Steuerzustand (4): eine Leerlaufstromerzeu gung, Betriebsart 6 (A: Stoppen) und Betriebsart 7 (B: Lauf); ein fünfter Steuerzustand (5): ein Spezialfall 1 in einer Spezialfallsteuerung (Startunterstützung), Betriebsart 1; ein sechster Steuerzustand (6): ein Spezialfall 2 in einer Spezi alfallsteuerung (Anlassunterstützung), Betriebsart 2 (Warten) und Betriebsart 3 (Ausführen); ein siebter Steuerzustand (7):
ein Spezialfall 3 in einer Spezialfallsteuerung (Leerlauf drehzahlstabilisierungsunterstützung), Betriebsart 4; ein achter Steuerzustand (8): eine mittlere Wiederaufladungsstro merzeugungssteuerung, Betriebsart 9; und ein neunter Steuer zustand (9): eine Verbrennungsmotorzwangstoppsteuerung, Be triebsart 10.

Wie in Fig. 5 gezeigt, schaltet ein Steuerzustand dieses Elektromotors 4 um durch einen Antriebszustand eines Fahr zeugs. Mit anderen Worten werden die ersten (1), die zweiten (2), die vierten (4) und die achten (8) Steuerzustände zwangsweise aufgehoben, wenn während der jeweiligen Ausfüh rung der ersten (1), zweiten (2), vierten (4) und achten (8) Steuerzustände eine Umschaltbedingung der Steuerzustände (5), (6) und (7) für die Spezialfallsteuerung (Spezialfälle 1 bis 3) oder für den Steuerzustand (9) zur Verbrennungsmotor zwangsstoppsteuerung erfüllt sind. Daraufhin schaltet der Steuerzustand um zur Steuerung der Zustände (5), (6) und (7) für die Spezialfallsteuerung (Spezialfälle 1 bis 3) oder auf den Steuerzustand (9) zur Verbrennungsmotorzwangsstoppsteue rung durch den Elektromotorantriebsstopp im dritten Steuerzu stand (3). Außerdem schaltet die Spezialfallsteuerung (Spezi alfälle 1 und 2) nicht direkt um auf die andere Spezial fallsteuerung. Die Steuerzustände (5), (6) und (7) für die jeweilige Spezialfallsteuerung (Spezialfälle 1 bis 3) oder der Steuerzustand (9) zur Verbrennungsmotorzwangsstoppsteue rung, nachdem ein Umschalter nicht umschaltet auf die anderen Steuerzustände, bis eine Steueraufhebungsbedingung erfüllt ist. Der Steuerzustand (7) für ausschließlich die Spezial fallsteuerung (Spezialfall 3) schaltet jedoch um auf die Steuerung des Spezialfalls 1, wenn die Umschaltbedingung des ersten Steuerzustands 1 erfüllt ist, bevor eine Steueraufhe bungsbedingung erfüllt ist.

Die Steuereinrichtung 22 weist üblicherweise eine MAP-ST (Startunterstützungstabelle) auf. Die Steuereinrichtung 22 führt eine automatische Anlass-/Stoppsteuerung des Verbren nungsmotors 2 aus, wenn der Verbrennungsmotor sich in einem Leerlaufzustand befindet, und wenn das Fahrzeug sich in einem Stoppzustand befindet. Die Steuereinrichtung 22 führt die Steuerung so durch, dass sie mit dem Anlasser 16 startet und den Elektromotor 4 stets unterstützt beim Anlassen des Ver brennungsmotors 2 durch einen (nicht gezeigten) Zündschlüs sel, der mit dem Zündschalter 32 verbunden ist. Während der Betriebsabläufe der automatischen Anlass-/Stoppsteuerung des Verbrennungsmotors 2 führt die Steuereinrichtung 22 beim Wie deranlassen des Verbrennungsmotors 2, wenn eine Anlassbedin gung erfüllt ist, die Steuerung so durch, dass der Elektromo tor 4 durch ein Verbrennungsmotoraktivierungssignal angetrie ben wird, um den Verbrennungsmotor 2 ausschließlich durch den Elektromotor 4 anzulassen. Während der Betriebsabläufe der automatischen Anlass-/Stoppsteuerung des Verbrennungsmotors 2 führt die Steuereinrichtung 22 ein Wiederanlassen des Ver brennungsmotors 2, wenn eine Anlassbedingung nicht erfüllt ist, die Steuerung so durch, dass sie den Anlasser 16 und den Elektromotor 4 antreibt unter Ausgabe eines Verbrennungsmo toraktivierungssignals, um den Verbrennungsmotor 4 beim An lassen stets zu unterstützen unter Verwendung des Anlassers 16. Die vorstehend genannte Anlassbedingung ist erfüllt, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind: Die Gleichspannung beträgt DCV1 (V) ("Spannung der Hauptbatterie 30" DCV1); die Verbrennungsmotorwassertemperatur beträgt THW1 (°C) und das Drehmoment befindet sich nicht an einer Drehmomentgrenze (wenn eine Drehmomentgrenze zum Schutz des Elektromotors 4 nicht erforderlich ist und der Steuerzustand normal ist).

Wenn der Verbrennungsmotor 2 ausschließlich durch den Elekt romotor 4 wiedergestartet wird, nachdem die Anlassbedingung erfüllt worden ist während automatischer Anlass-/Stoppsteuer betriebsabläufe, sieht die Steuereinrichtung 22 vor, die zu diesem Zweck derart ausgelegt ist, den Elektromotorleistungs wert bzw. -leistungsabgabewert des Elektromotors 4 auf einen Wert einzustellen, der eine Nennleistung übersteigt.

Insbesondere startet die Steuereinrichtung 22 den Elektromo tor 2 wieder bzw. lässt diesen wieder an mit einem Elektromo torleistungsabgabewert des Elektromotors 4, der beispielswei se in einem Überlastantriebszustand von 120% gewählt ist. Bei 120% handelt es sich um denjenigen Wert, der eine Nenn leistung von 100% übersteigt, und nachdem ein Wiederanlassen durch den Elektromotorleistungsabgabewert für eine Sollzeit fortgesetzt wurde, führt die Steuereinrichtung 22 die Steue rung so durch, dass der Motorleistungsabgabewert des Elektro motors 4 allmählich verringert wird, der auf den Wert einge stellt wurde, der die Nennleistung übersteigt.

Mit anderen Worten erfolgt eine Ermittlung, ob die folgenden Start- bzw. Anlassbedingungen erfüllt sind, wenn der Elektro motor 4 in einem Überlastantriebszustand gesteuert wird, um ein stationäres Start- bzw. Anlassdrehmoment des Verbren nungsmotors 2 zu überwinden bzw. zu übersteigen: (1) Elektro motordrehzahl: nicht größer als Ne1 (UpM) (beispielsweise kann Ne1 mit 50 UpM gewählt sein); und (2) Fortsetzungszeit: nicht mehr als T1 (msec) und eine Drehmomentabgabe beträgt, ausgehend von 120% einer Nennleistung (die Fortsetzungszeit ist im Hinblick auf die Kapazität gewählt) (beispielsweise kann T1 mit 300 msec gewählt sein). Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, beträgt ein Überlastdrehmomentbefehlswert 100 + α (%), wie in Fig. 3 gezeigt. Dieser Überlastdrehmomentbe fehlswert von 100 + α (%) kann beispielsweise mit 120% ge wählt sein.

Ein Wiederanlassen des Verbrennungsmotors 2 wird außerdem ausgeführt durch den Motorleistungsabgabewert des Elektromo tors 4, der durch einen Überlastantriebszustand gewählt ist. Bei einem in Fig. 3 mit durchgezogener Linie gezeigten Bei spiel handelt es sich um einen Anlassvorgang unter Verwendung des Überlastantriebs. Bei einem in Fig. 3 strichliiert ge zeigten Beispiel handelt es sich um eine Grenze der Überlast antriebssteuerung. Eine vorbestimmte Fortsetzungszeit des Überlastantriebs beträgt "T1" (msec) und die spätere Fortset zungszeit des Antriebs durch die Nennleistung ist bzw. be trägt "T2" (msec).

Wenn ein Wiederanlassen des Verbrennungsmotors 2 durch den Elektromotor 4 nicht erfolgreich war, und wenn ein Wiederan lassen eines Verbrennungsmotors durch Betätigung eines Zünd schalters zusätzlich ausgeführt wird, führt die Steuerein richtung 22 die Steuerung so durch, dass der Antrieb des Elektromotors 4 sofort gestoppt wird.

Die Steuereinrichtung 22 steuert den Elektromotor 4, der zwi schen dem Verbrennungsmotor 2 und einem Getriebe 8 angeordnet ist, zum Einsatz beim Anlassen des Verbrennungsmotors 2 und zum Ausführen eines Überlastantriebs beim Anlassen des Verbrennungsmotors.

Der Elektromotor 4 allein besitzt die Fähigkeit, das Fahrzeug unter bestimmten Umständen anzulassen. Selbst dann, wenn das Anlassen fehlgegangen ist, gewinnt der Anlasser 16 das Anlas sen rück bzw. bewältigt es. Dieses System erfüllt demnach das Durchführen des Anlassvorgangs.

Die Arbeitsweise der vorstehend erläuterten Ausführungsform wird nunmehr unter Bezug auf die Flussdiagramme in Fig. 1 und 2 und das Zeitdiagramm in Fig. 4 erläutert.

Ein Steuerprogramm zur Startunterstützung für das Wiederan lassen des Verbrennungsmotors 2 startet die Steuerung im Schritt 102, wie in Fig. 2 gezeigt. Daraufhin erfolgt im Schritt 104 eine Ermittlung, ob ein Leerlaufstoppausführungs signal (IS-SW) eingegeben ist. Im Schritt 104 wird "IS-SW: EIN?" ermittelt. Wenn die Ermittlung im Schritt 104 zu "NEIN" führt, wird der Leerlaufstopp, wenn ein Eingangssignal eines Leerlaufstopps (IS). "H" beträgt, nicht ausgeführt (wenn die automatische Anlass-/Stoppsteuerung nicht ausgeführt wird). Daraufhin wird das 12 V-Anlasserrelais-Antriebssignal (STD) ausgegeben (STD: "EIN") im Schritt 106. Sowohl die ersten wie die zweiten Anlasserantriebsrelais 90, 92 werden auf "EIN" umgeschaltet und der Anlasser 16 wird durch die Zusatzbatte rie 28 angetrieben. Daraufhin wird im Schritt 108 ermittelt, ob die Drehzahl des Elektromotors 4 größer als oder gleich einer Solldrehzahl (20 UpM), "Verbrennungsmotordrehzahl 20 UpM", ist. Wenn die Ermittlung im Schritt 108 "NEIN" ergibt, wird die Routine zum Schritt 106 rückgeführt.

Wenn die Ermittlung im Schritt 108 "JA" ergibt, wird der An trieb des Elektromotors 4 ausgeführt durch Suchen von Werten der MAP-ST (Anlassunterstützungstabelle) im Schritt 110. Der Antrieb des Elektromotors 4 erfolgt durch einen Start- bzw. Anlassunterstützungsdrehmomentbefehl.

Wenn deshalb ein Eingangssignal von Leerlaufstopp (IS) "H" ist bzw. beträgt, und wenn der Leerlaufstopp nicht ausgeführt wird, startet der Verbrennungsmotor bzw. wird angelassen un ter Verwendung von sowohl dem Elektromotor 4 wie dem Anlasser 16.

Im Schritt 112 erfolgt eine Ermittlung, ob eine Anlassunter stützung aufgehoben ist. Wenn die Ermittlung im Schritt 112 "NEIN" lautet, wird die Routine zum Schritt 110 rückgeführt.

Wenn die Ermittlung im Schritt 112 "JA" lautet, wird die Aus gabe des 12 V-Anlasserrelais-Antriebssignals (STD) im Schritt 114 gestoppt (STD: "AUS") und sowohl die ersten wie die zwei ten Anlasserantriebsrelais 90 und 92 werden ausgeschaltet. Die Routine wird im Schritt 116 (daraufhin) in andere Be triebsarten umgeschaltet.

Wenn die Ermittlung im vorausgehenden Schritt 104 "JA" lau tet, wenn ein Eingangssignal des Leerlaufstopps (IS) "L" lau tet, und wenn der Leerlaufstopp ausgeführt wird (wenn die au tomatische Anlass-/Stoppsteuerung ausgeführt wird), erfolgt im Schritt 118 eine Ermittlung, ob eine Anlassbedingung des Elektromotors 4 erfüllt ist. Diese Start- bzw. Anlassbedin gung trifft zu bzw. liegt vor, wenn sämtliche der folgenden Bedingungen erfüllt sind: (Gleichspannung der Hauptbatterie 30 DCV1); Verbrennungsmotorwassertemperatur THW1 (°C); und das Drehmoment liegt nicht innerhalb einer Drehmomentgrenze zum Schutz des Elektromotors 4 und der Steuerzustand ist nor mal.

Wenn die Ermittlung im vorausgehenden Schritt 118 "NEIN" lau tet, so dass die Anlassbedingung nicht erfüllt ist, wird die Routine im Schritt 106 rückgeführt. Die Steuereinrichtung führt dadurch die Steuerung so aus, dass das 12 V-Anlasser relais-Antriebssignal (STD) (STD: "EIN") ausgegeben wird und dass sowohl die ersten wie die zweiten Anlasserantriebsrelais 90 und 92 eingeschaltet werden, um den Verbrennungsmotor 2 anzulassen unter Verwendung von sowohl dem Elektromotor 4 wie dem Anlasser 16. Der Anlasser 16 wird dadurch durch die Zu satzbatterie 28 angetrieben und wenn die Drehzahl des Elekt romotors 4 größer als eine Solldrehzahl (20 UpM) ist, wird der Antrieb des Elektromotors 4 gestartet unter Suchen bzw. Aufsuchen eines Werts aus der MAP-ST (Anlassunterstützungsta belle) im Schritt 110.

Wenn die Ermittlung im Schritt 118 "JA" lautet, was bedeutet, dass die vorstehend genannte Anlassbedingung erfüllt ist, wird der Antrieb des Elektromotors 4 gestartet durch Suchen bzw. Aufsuchen eines Werts aus der MAP-ST (Anlassunterstüt zungstabelle) im Schritt 120, um den Verbrennungsmotor 2 aus schließlich unter Nutzung des Elektromotors 4 anzulassen. Die Spannungszufuhr von der Hauptbatterie 30, bei der es sich um eine größere Spannung als diejenige der Zusatzbatterie 28 handelt, treibt den Elektromotor 4 zum Starten bzw. Anlassen dadurch in der erforderlichen Weise an.

Daraufhin erfolgt im Schritt 122 eine Ermittlung, ob die Elektromotordrehzahl des Elektromotors 4 kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert C (fixer Wert) ist. Wenn die Ermitt lung im Schritt 122 "JA" lautet, erfolgt im Schritt 124 eine Ermittlung, ob das Leerlaufstoppschalterausführungssignal (IS-SW) nicht eingegeben ist, ist "IS-SW: AUS?". Wenn die Er mittlung im Schritt 122 "NEIN" ergibt, erfolgt im Schritt 126 eine Ermittlung, ob die Anlassunterstützung aufgehoben ist.

Im Schritt 124 erfolgt eine Ermittlung, ob "IS-SW" "AUS"- geschaltet ist. Das System kann jedoch so geändert sein, dass ermittelt wird, ob ein Zündschalter "EIN"-geschaltet ist.

Wenn die Ermittlung im Schritt 124 "JA" lautet, wird die Rou tine zum Schritt 106 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 124 "NEIN" lautet, erfolgt im Schritt 126 eine Er mittlung, ob die Anlassunterstützung aufgehoben ist.

Wenn die Ermittlung im Schritt 126 "NEIN" ergibt, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 120 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 126 "JA" lautet, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 116 rückgeführt.

Der Antriebsstart des Elektromotors 4 im Schritt 120 wird nunmehr näher erläutert.

Wenn ein Antrieb des Elektromotors 4 im Schritt 120-1 gestar tet wird, wie in Fig. 1 gezeigt, erfolgt im Schritt 120-2 ei ne Ermittlung, ob die Elektromotordrehzahl "Ne" kleiner als "Ne1" (UpM) (feststehende Zahl) ist, d. h., die erste Elekt romotordrehzahl.

Wenn die Ermittlung im Schritt 120-2 "JA" lautet, was bedeu tet, dass die Elektromotordrehzahl "Ne" kleiner als "Ne1" (UpM) ist, wird der Elektromotordrehmomentbefehl mit 100 + α (%) im Schritt 120-3 gewählt. Daraufhin erfolgt im Schritt 120-4 eine Ermittlung, ob ein Antrieb durch einen Überlast drehmomentbefehlswert 100 + α (%) von der Drehmomentabgabe bzw. -ausgabe (%) für "T1" (msec) (feststehende Zahl) fortge setzt wird als erste Fortsetzungszeit.

Wenn die Ermittlung im Schritt 120-2 "NEIN" ergibt, erfolgt im Schritt 120-4 eine Ermittlung, ob der Antrieb durch den Überlastdrehmomentbefehlswert 100 + α (%) von dem Drehmo mentausgang (%) für "T1" (msec) fortgesetzt wird.

Wenn die Ermittlung im Schritt 120-4 "NEIN" lautet, wird die Routine zum vorausgehenden Schritt 120-2 rückgeführt zur Er mittlung, ob die Elektromotordrehzahl "Ne" kleiner als "Ne1" (UpM) ist, bei der es sich um eine erste Elektromotordrehzahl handelt. Wenn die Ermittlung im Schritt 120-4 "JA" ergibt, nimmt der Elektromotordrehmomentbefehlswert einen Überlast drehmomentbefehlswert 100 + α (%) ein, der gedämpft ist bzw. wird, auf den Wert 100% im Schritt 120-5 (siehe strichliier ter Teil in Fig. 3).

Wenn darüber hinaus der Elektromotordrehmomentbefehlswert auf den Wert von 100% im Schritt 120-5 gedämpft bzw. verringert wurde, erfolgt im Schritt 120-6 eine Ermittlung, ob ein An trieb durch den Elektromotordrehmomentbefehlswert für "T2" (msec) (feststehende Zahl) fortgesetzt wurde. Wenn die Er mittlung im Schritt 120-6 "JA" lautet, wird der Elektromotor drehmomentbefehlswert auf den Wert 0% im Schritt 120-7 ge dämpft und die Routine wird zum Schritt 122 in dem Haupt flussdiagramm von Fig. 2 rückgeführt. Wenn die Ermittlung im Schritt 120-6 "NEIN" lautet, wird die Routine unmittelbar zum Schritt 122 in dem Hauptflussdiagramm in Fig. 2 rückgeführt.

Wenn der Verbrennungsmotor 2 ausschließlich durch den Elekt romotor 4 nicht wiedergestartet bzw. erneut angelassen werden kann, wird eine Leerlaufstoppausführungssignal(EIL)ausgabe (die Leerlaufstoppausführungs(IS)eingabe) der Verbrennungsmo torsteuereinrichtung (Prioritätscontroller) 24 wie folgt ge wählt. Wenn eine Leerlaufstoppausführungssignal(EIL)ausgabe "EIN" wird bzw. den "EIN"-Zustand einnimmt, und ein Anlasserantriebssignal(STR)ausgabe den Zustand "EIN" einnimmt, wird ein Wiederanlassen nach einem Leerlaufstopp ausgeführt. In dem Fall, dass der Verbrennungsmotor 2 nicht wiederangelassen werden kann (d. h. "Start NG"), wird eine Leerlaufstoppausführungssignal(EIL)ausgabe unmittelbar in "AUS", ausgehend von "EIN", geändert, wenn ein Zündschlüssel in die Position "START" (Anlassermotorantrieb) geschaltet worden ist.

Bei der Steuerung des 12 V-Anlasserrelais-Antriebssignals (STD) wird das Anlasserrelaisantriebssignal (STD) synchron zu einer Eingabe eines Anlassereinschaltsignals eines Inverters 66 der Elektromotorsteuereinrichtung 26 (ST) ausgegeben (eine Ausgabe eines Anlasserrelaisantriebssignals der Verbrennungs motorsteuereinrichtung 24). Wenn außerdem das Anlasserein schaltsignal (ST) eingegeben wird (d. h. "EIN"), wird ein An lasserrelaisantriebssignal (STD) ausgegeben (d. h. "EIN"). Wenn außerdem eine Eingabe des Anlassereinschaltsignals (ST) gestoppt wird (d. h. "AUS"), wird die Ausgabe des Anlasserre laisantriebssignals (STD) gestoppt (d. h. "AUS"). Eine Start unterstützungssteuerbetriebsart wird nicht aufgehoben durch Stoppen der Eingabe des Anlassereinschaltsignals (ST) (d. h. ST befindet sich auf "AUS"), sondern fortgesetzt. Die Start unterstützungssteuerbetriebsart verliert ihre Beziehung zu dem Anlassereinschaltsignal (ST), sobald eine Unterstützung durch den Elektromotor 4 beginnt.

Wenn ein Verbrennungsmotoraktivierungssignal nicht ausgegeben wird, bevor der Elektromotor 4 angetrieben wird, stoppt der Elektromotor 4 den Antrieb. Wenn eine Eingabe eines Anlasser einschaltsignals (ST) gestoppt wird (d. h. "AUS"), während der Startunterstützungssteuerwartebetriebsart (Betriebsart 2), wird eine Startunterstützungselektromotorantriebsbe triebsart (Betriebsart 3) nicht ausgeführt. In der Startun terstützungssteuerwartebetriebsart (Betriebsart 2) erfolgt keine Elektromotorunterstützung, bevor eine Elektromotorun terstützung beginnt, wenn die Eingabe eines Anlasserein schaltsignals (ST) gestoppt wird (d. h. "AUS").

Wenn bei der Antriebssteuerung des Elektromotors 4 ein Verbrennungsmotorantriebssignal für den Anlasser 16 durch Be tätigung eines Zündschlüssels eingegeben wird, beginnt der Elektromotor 4 mit dem Antrieb, nachdem die Bedingung zumin dest erfüllt ist, dass der Anlasser 16 mit dem Antrieb be ginnt. Der Grund, weshalb die Startunterstützungssteuerwarte betriebsart (Betriebsart 2) in der Eingabe des Anlasseran triebssignals (STR) enthalten ist, ist der folgende. Wenn ein Zahnkranz auf der Kurbelwellenseite nicht gestoppt wird, weil das Ritzel des Anlassers 16 nicht in Eingriff mit dem Zahn kranz gelangt, berücksichtigt die Startunterstützungssteuer wartebetriebsart (Betriebsart 2) die Zeit, die erforderlich ist, damit das Ritzel in Eingriff mit dem Zahnkranz gelangt. Als Mittel zum Zählen dieser Zeit reicht jedes aus, das ge eignet ist, die Messung vorzunehmen, bis eine Sollzeit (sec) und eine Solldrehzahl (UpM) überschritten sind.

Als Notfallsituationsbetriebsablauf beim Wiederanlassen ist während des Betriebsablauf der automatischen Anlass- /Stoppsteuerung des Verbrennungsmotors 2 ein Anlassen des Verbrennungsmotors 2 ausschließlich durch den Elektromotor 4 nicht erfolgreich. Um eine Wiederanlassbedingung zu erfüllen, wird deshalb der Antrieb des Elektromotors sofort gestoppt, wenn ein Anlassen des Verbrennungsmotors 2 durch einen Zünd schlüssel nicht zusätzlich vorgesehen ist bzw. erfolgt. Wenn das Wiederanlassen des Motors 4 ausschließlich ausgeführt wurde, wie in Fig. 4 gezeigt, und wenn der Verbrennungsmotor 2 in einer Notfallsituation nicht um ein bestimmtes Ausmaß gedreht werden kann, wird der Anlassermotor 16 durch Betäti gung eines Zündschlüssels genutzt. Die folgende Steuerung wird ausgeführt, um den Wiederanlassvorgang gleichmäßig durchzuführen.

Die Elektromotorsteuereinrichtung 26 steuert den Inverter 66. Der Inverter 66 gibt ein Anlasser-/Einschaltsignal (ST) (Aus gabe des Anlasserantriebssignals (EIL) der Verbrennungsmo torsteuereinrichtung 24) aus, wenn das Wiederanlassen aus schließlich durch den Elektromotor 4 erfolgt (bei einem Wie deranlassen des bzw. im Leerlaufstopp). Wenn ein Eingabezu stand des Anlassereinschaltsignals (ST) gestoppt wird (von "EIN" in "AUS") (Ausgabe des Leerlaufstoppausführungssignals (EIL) der Verbrennungsmotorsteuereinrichtung 24), und wenn die Drehzahl des Elektromotors 4 in Betracht gezogen wird, ist die Bedingung "Elektromotordrehzahl des Elektromotors Ne2 (UpM)" erfüllt, das Anlassen ausschließlich durch den Elekt romotor 4 wird gestoppt und der Verbrennungsmotor 2 wird an gelassen durch Antreiben von sowohl dem Elektromotor 4 wie dem Anlasser 16 mit der Zusatzbatterie 28. Wenn jedoch die Bedingung nicht erfüllt ist, wird der Steuervorgang zum An lassen unter Verwendung von ausschließlich dem Elektromotor 4 fortgesetzt.

Wenn bei dieser Ausführungsform der Verbrennungsmotor 2 an gelassen wird durch Betätigung eines Zündschlüssels, wird der Anlasser 16 gestartet und der Elektromotor 4 unterstützt dies, um die Verbrennungsmotordrehzahl zu erhöhen. Das Wie deranlassen des Verbrennungsmotors 2 wird demnach, wenn der Leerlaufstopp aktiviert ist, durch den Elektromotor 4 ausge führt, dessen Elektromotorleistungsabgabewert mit einem Wert gewählt ist, der eine Nennleistung übersteigt. Das Wiederan lassen des Verbrennungsmotors 2 im Leerlaufstopp wird durch den Elektromotor 4 ausgeführt. Wenn ermittelt wird, dass die Kapazität bzw. Leistungsfähigkeit der Hauptbatterie 30 zu wünschen übrig lässt, wird der Anlasser 16 gestartet und der Elektromotor 4 wirkt unterstützend. Eine Unterstützung mit dem Elektromotor 4 wird selbst dann aktiviert, wenn das An lassen des Verbrennungsmotors 2 durch den Anlasser 16 ausge führt wird. Wenn die Betätigung des Zündschlüssels nicht vollständig zu Ende geführt wurde, wird die Unterstützung durch den Elektromotor 4 nicht ausgeführt und ein anfängli cher Zustand bleibt aufrecht erhalten. Wenn der Verbrennungs motor 2 durch den Elektromotor 4 nicht angelassen werden kann, und zwar selbst dann, wenn ermittelt wird, dass ein Wiederanlassen durch den Elektromotor 4 in Ordnung geht, ak tiviert die aktuelle Betätigung des Zündschlüssels den Anlas ser 16. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Betätigung des Zünd schlüssels ausgeführt wird, wird gleichzeitig ein Elektromo torantriebsbefehl aufgehoben und der Elektromotor 4 stoppt sofort. Wenn der Verbrennungsmotor 2 bereits früher gestartet bzw. angelassen wurde, wird die Betätigung des Zündschlüssels aufgehoben.

Durch dieses System ist die gesamte Nutzungszeit, die erfor derlich ist, eine Entscheidung über das Leistungsvermögen des Elektromotors 4 zu treffen, kurz; über das Leistungsvermögen des Elektromotors 4 kann jedoch entschieden werden, ohne dass eine Anpassung an das erforderliche Leistungsvermögen beim Anlassen vorgenommen wird, so dass ein hohes Leistungsvermö gen nicht erforderlich ist. Der Elektromotor 4 kann demnach eine kleine Bauform aufweisen, weil das für die Unterstüt zungssteuerung erforderliche Leistungsvermögen nicht höher ist als eine Anforderung beim Anlassen. Der Platzbedarf zum Unterbringen des Elektromotors 4 kann dadurch optimiert wer den. Bei diesem Platzbedarf handelt es sich um ein Verhältnis bzw. eine Angabe zum Montieren des Elektromotors in be schränktem Raum von Motorräumen u. dgl., und hierdurch wird eine Verbesserung diesbezüglich erzielt. Das gesamte System kann dadurch leichgewichtiger ausgelegt werden. Infolge hier von kann das System zur Verbesserung bei der Abgasreinigung und der Kraftstoffeffizienz beitragen.

Die Steuereinrichtung 22 lässt den Verbrennungsmotor 2 erneut an durch den Elektromotorleistungsabgabewert des Elektromo tors 4 in einem Überlastantriebszustand, der so gewählt ist, dass er eine Nennleistung übersteigt. Wenn das Wiederanlassen durch den Elektromotorleistungsabgabewert für eine Sollzeit periode fortgesetzt worden ist, führt die Steuereinrichtung 22 die Steuerung so durch, dass der Elektromotorleistungsab gabewert des Elektromotors 4 verringert ist, der so gewählt ist, dass er die Nennleistung übersteigt. Dieses System ver mag damit zur kleinen Bauform des Elektromotors 4 beizutra gen. Da der Elektromotorleistungsabgabewert des Elektromotors 4 nur für eine kurze Zeitdauer die Nennleistung übersteigen muss, sind keine negativen Einflüsse auf die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Elektromotors zu befürchten.

Wenn ein Wiederanlassen des Verbrennungsmotors ausschließlich durch den Elektromotor 4 nicht erfolgreich verläuft und wenn ein Wiederanlassen des Verbrennungsmotors durch Betätigen des Zündschlüssels zusätzlich angewendet wird, führt die Steuer einrichtung 22 die Steuerung so durch, dass der Antrieb des Elektromotors 4 sofort gestoppt wird. Wenn ein Verbrennungs motorstart ausschließlich durch den Elektromotor 4 fehl geht und wenn der Anlasser 16 durch Schlüsselbetätigung erneut ge startet wird, kann der Elektromotorantrieb sofort gestoppt werden. Infolge hiervon erlaubt es dieses System, dass die Lebensdauer der Zusatzbatterie 28 über lange Zeit aufrecht erhalten wird, was einen wirtschaftlichen Vorteil mit sich bringt.

Die Steuereinrichtung 22 steuert den Elektromotor 4, der zwi schen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Getriebe 8 angeordnet ist. Die Steuereinrichtung lässt den Verbrennungsmotor 2 an und steuert den Elektromotor 4 derart, dass er einen Über lastantrieb beim Anlassen des Verbrennungsmotors 2 ausführt. Bei diesem System können demnach beide Fahrzeugarten, eine solche mit ausschließlich einem Verbrennungsmotor und eine solche mit Verbrennungsmotor und Elektromotor eingesetzt wer den, um einen Überlastantrieb beim Anlassen des Verbrennungs motors 2 auszuführen. Wenn die Baugröße des Elektromotors (Tiefen- und Durchmesserrichtung) einen starken Einfluss auf den Platzbedarf im Motorraum hat, kann die Baugröße des Elektromotors in geeigneter Weise verringert werden, ohne das Leistungsvermögen zur Unterstützung des Antriebs (des Ver brennungsmotors) zu beeinträchtigen. Der Elektromotor ist derart gewählt, dass ein Überlastantrieb beim Anlassen mög lich ist. Infolge hiervon ermöglicht es dieses System, den Elektromotor mit kompakter Baugröße auszuführen, was im prak tischen Einsatz von Vorteil ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend ange führten Ausführungsformen beschränkt, sondern zahlreichen Ab wandlungen und Modifikationen zugänglich. Wenn beispielsweise der Verbrennungsmotor ausschließlich durch den Elektromotor 4 wiedergestartet wird, ist bei der vorstehend erläuterten, er findungsgemäßen Ausführungsform die Anordnung so getroffen, dass eine Steuereinrichtung den Elektromotorleistungsabgabe wert des Elektromotors mit einem Wert wählt, der eine Nenn leistung übersteigt. Bei einer speziellen Anordnung wird je doch die Drehenergie des Elektromotors 4 in einem Schwungrad gesammelt bzw. gespeichert und die Nutzung des Elektromotors mit dem Elektromotorleistungsabgabewert, entsprechend der Nennleistung und der im Schwungrad gespeicherten Energie ver mag das Wiederanlassen des Verbrennungsmotors durchzuführen.

Bei diesem System ist ein Schwungrad vorgesehen, das Dreh energie zu speichern vermag. Das Schwungrad wird durch den Elektromotor 4 in Drehung versetzt unmittelbar vor dem Wie deranlassen des Verbrennungsmotors 2. Beim Wiederanlassen des Verbrennungsmotors 2 werden sowohl die im sich drehenden Schwungrad gespeicherte Drehenergie wie der Elektromotor mit einem Elektromotorleistungsabgabewert, entsprechend der Nenn leistung, genutzt. Dieses System erlaubt es, dass die in dem Schwungrad gespeicherte Drehenergie effektiv genutzt werden kann.

Selbst dann, wenn der Elektromotor 4 kleine Bauform aufweist, kann zum Bereitstellen der zum Wiederanlassen des Verbren nungsmotors 2 erforderlichen Energie bzw. Leistung die ge speicherte Drehenergie des Schwungrads zusätzlich zur Leis tung des Elektromotors mit einem Elektromotorsleistungsabga bewert in Höhe der Nennleistung zusätzlich genutzt werden. Das Wiederstartvermögen des Verbrennungsmotors 2 kann dadurch verbessert werden. Dadurch, dass das Schwungrad in Drehung versetzt wird, kann das Wiederanlassen rascher oder früher erfolgen. Außerdem gestaltet sich die Beschleunigung problem los und dieses System ist für den praktischen Einsatz von Vorteil.

Durch Nutzung des Elektromotors 4 und des Schwungrads kann das Wiederanlassvermögen für den Verbrennungsmotor 2 in etwa um das zweifache verbessert werden. Dieses System kann da durch zu einer kleinen Bauform des Elektromotors beitragen.

Unmittelbar, bevor das Wiederanlassen des Verbrennungsmotors durchgeführt wird, kann außerdem ein System zum Wiederanlas sen des Verbrennungsmotors überprüft werden. Während des Be triebsablaufs einer automatischen Anlass-/Stoppsteuerung des Verbrennungsmotors kann beispielsweise eine Ermittlung einer Anlassbedingung gestartet werden.

Die vorstehend erläuterte, erfindungsgemäße Ausführungsform ist dazu ausgelegt, einen einzigen Elektromotor zu nutzen. Eine spezielle Anordnung kann jedoch zwei Elektromotoren vor sehen, die in etwa 60% der Nennleistung des (einzigen) Elektromotors der vorstehend erläuterten Ausführungsform ha ben.

Ein Unterstützungsvorgang und ein Wiederanlassen des Verbren nungsmotors können damit durch den Antrieb der zwei Elektro motoren erfolgen. Wenn einer der beiden Elektromotoren ausge fallen ist, führt das System die Steuerung so durch, dass der verbleibende Elektromotor mit einem Elektromotorleistungsab gabewert betrieben wird, der die Nennleistung des Elektromo tors um etwa 60% übersteigt, so dass er in der Lage ist, in einem Notfall die benötigte Funktion zu erbringen. Infolge hiervon kann die Sicherheit eines Hybridfahrzeugs zusätzlich gefördert werden.

Die vorstehend erläuterte, erfindungsgemäße Ausführungsform umfasst keine detaillierte Ausführung im Hinblick auf die Nennleistung des Elektromotors und den diese Nennleistung übersteigenden Wert. Wenn jedoch die Nennleistung 100% be trägt, kann jedoch bei dem 100% übersteigenden Wert, der im Überlastantrieb zum Einsatz gelangt, wenn dieser Wert klein wird, die Häufigkeit von Problemen oder Störungen bezüglich des Elektromotors verringert werden.

Claims

1. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, der mit einer Verbrennungsmotorabtriebswelle des im Fahrzeug vorgese henen Verbrennungsmotors verbunden ist, wobei die Steu ervorrichtung eine automatische Anlass-/Stoppsteuerung für den Verbrennungsmotor durchführt, den Verbrennungs motor durch einen Anlasser beim Anlassen des Verbren nungsmotors durch Betätigung eines Zündschlüssels star tet und unter Nutzung des Elektromotors eine Unterstüt zung stets bereit stellt, wobei die Steuervorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die (1) eine Steuerung durchführt, um den Elektromotor durch ein Verbrennungs motoraktivierungssignal so anzutreiben, dass der Ver brennungsmotor durch den Elektromotor ausschließlich beim Wiederstarten des Verbrennungsmotors angelassen wird, wenn eine Anlassbedingung während des Betriebs der automatischen Anlass-/Stoppsteuerung des Verbrennungsmo tors vorliegt, derart, dass (2) die Steuerung so durch geführt wird, dass der Anlasser und der Elektromotor an getrieben werden durch Ausgeben eines Verbrennungsmotor aktivierungssignals, um stets eine Unterstützung mit dem Elektromotors durchzuführen, wenn ein Anlassvorgang vor liegt unter Verwendung des Anlassers beim Wiederanlassen des Verbrennungsmotors, wenn eine Anlassbedingung nicht erfüllt ist während des Betriebs der automatischen An lass-/Stoppsteuerung des Verbrennungsmotors, und derart, dass (3) ein Motorleistungsabgabewert für den Elektromo tor mit einem Wert gewählt wird, der eine Nennleistung übersteigt, wenn der Verbrennungsmotor unter Verwendung von ausschließlich dem Elektromotor wiederangelassen wird.

2. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung den Verbrennungsmotor mit dem Motorleistungsabgabewert des Elektromotors wieder startet, der mit einem Wert gewählt ist, der die Nenn leistung übersteigt, und wobei nach einem Wiederanlas sen, wenn der Motorleistungsabgabewert für eine Sollzeit fortgedauert hat, die Steuereinrichtung die Steuerung so durchführt, dass der Motorleistungsabgabewert des Elekt romotors allmählich verringert wird, der die Nennleis tung übersteigt.

3. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei dann, wenn das Wiederanlassen des Verbrennungs motors durch den Elektromotor ausschließlich nicht er folgreich gewesen ist, und wenn ein Wiederanlassen des Verbrennungsmotors durch Betätigen eines Zündschlüssels zusätzlich ausgeführt wird, die Steuereinrichtung die Steuerung so durchführt, dass sie den Antrieb des Elekt romotors sofort stoppt.

4. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit einem Ver brennungsmotor und einem Elektromotor, der mit einer Ab triebswelle des Verbrennungsmotors verbunden ist, der in dem Fahrzeug vorgesehen ist, wobei die Steuervorrichtung eine automatische Anlass-/Stoppsteuerung des Verbren nungsmotors durchführt und das Anlassen unter Verwendung des Elektromotors unterstützt, wobei die Steuervorrich tung eine Steuereinrichtung umfasst, die den Elektromo tor steuert, der zwischen dem Verbrennungsmotor und ei nem Getriebe zu liegen kommt, wobei die Steuereinrich tung den Elektromotor derart steuert, dass er einen Überlastantrieb beim Anlassen des Verbrennungsmotors aus führt.

5. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung des Hybridfahrzeugs ein Schwungrad umfasst, das durch den Elektromotor in Dre hung versetzt wird, und wobei die Steuereinrichtung die Steuerung so durchführt, dass das Schwungrad mit dem Elektromotor in Drehung versetzt wird unmittelbar vor Durchführen des Wiederanlassens des Verbrennungsmotors, und dass bei Wiederanlassen des Verbrennungsmotors das Wiederanlassen des Verbrennungsmotors unter Verwendung der im Schwungrad gespeicherten Energie und des Elektro motors ausgeführt wird.