DE102004005268B4

DE102004005268B4 - Stopp- und Startsteuergerät einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004005268B4
Application number: DE102004005268.9A
Authority: DE
Inventors: Kenji Kataoka; Yasushi Kusaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2019-07-18
Anticipated expiration: 2024-02-04
Also published as: JP2004239111A; US6807934B2; FR2850708B1; DE102004005268A1; FR2850708A1; US20040149247A1; JP3815441B2

Abstract

Stopp- und Startsteuergerät (70) einer Brennkraftmaschine (2), mit:einer Stoppsteuereinheit (70), die einen Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine innerhalb eines Bereichs eines vorbestimmten Kurbelwinkels während eines Stoppens der Brennkraftmaschine steuert; undeiner Startsteuereinheit (70), die die Brennkraftmaschine (2) startet,dadurch gekennzeichnet, dassdas Stopp- und Startsteuergerät dazu angepasst ist, eine Stoppstellung einer Kurbelwelle beim Stoppen festzustellen und den von der Startsteuereinheit gesteuerten Startmodus der Brennkraftmaschine (2) in Abhängigkeit der Stoppstellung der Kurbelwelle auszuwählen,wobei ein Elektromotor (1, 3) als Starter (1, 3) dient, undwobei die Startsteuereinheit (70) die Brennkraftmaschine (2) durch den Elektromotor (1, 3) durch Aufbringen eines Drehmomentes startet, wenn eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) keine Stoppstellung der Kurbelwelle in einem vorbestimmten Bereich erreicht wird, das größer ist als wenn beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird, wobei die Startsteuereinheit (70) die Brennkraftmaschine (2) während eines Expansionshubs durch Verbrennen eines Kraftstoffs startet, der während des Stoppens der Brennkraftmaschine (2) zugeführt wird, wenn beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird, und wobei die Startsteuereinheit (70) die Brennkraftmaschine (2) durch den Elektromotor (1) startet, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) nicht die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stopp- und Startsteuerverfahren eines Fahrzeugs, das eine Kurbelwinkelstopppositionssteuerung während eines Stopps einer Brennkraftmaschine durchführt und ein optimales Kraftmaschinenstartverfahren auf der Grundlage des Zustands einer Kurbelwinkelstoppposition nach dem Stoppen auswählt.
Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
Unlängst ist ein Kraftmaschinenstopp- und Startsteuergerät zum automatischen Stoppen einer Kraftmaschine bekannt, wenn das Fahrzeug die Kraftmaschine stoppt und automatisch erneut startet, um das Fahrzeug dann zu starten, wenn ein Befehl zum Starten aus dem Stoppzustand herausgegeben wird, um eine Kraftstoffverbrauchsmenge und Abgas während des Lehrlaufs zu reduzieren, und zwar unter dem Standpunkt des Umweltschutzes, der Ressourcen und der Energieeinsparung oder dergleichen.
Außerdem ist ein Kraftmaschinenstartgerät zum erneuten Starten der Kraftmaschine durch die Startvorrichtung bekannt, bei dem die Kurbelwelle in Rückwärtsrichtung gedreht wird, bevor das Fahrzeug das nächste Mal gestartet wird, und zwar zu der Kurbelwinkelstoppposition, wo das Startdrehmoment kleiner ist, wenn die Startvorrichtung in der normalen Richtung während der Stoppsteuerung des Fahrzeugs gedreht wird und der Kurbelwinkel bei jener Kurbelwinkelstoppposition ist, wo das Startdrehmoment der Startvorrichtung groß ist, um die Startfunktion während des Starts der Kraftmaschine zu verbessern. Zum Beispiel wird auf die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2000 - 283 010 A verwiesen.
Für einen ähnlichen Zweck ist zusätzlich ein Kraftmaschinenstartgerät bekannt, das einen erneuten Start einer Kraftmaschine durch Zuführen des Kraftstoffes zu einem Zylinder bei einem Expansionshub und durch Zünden des Kraftstoffes in dem Zylinder während des Starts der Kraftmaschine durchführt, ohne dass die Startvorrichtung betätigt wird. Zum Beispiel wird auf die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2002- 4 985 A verwiesen.
Falls jedoch bei dem vorstehend beschriebenen Kraftmaschinenstartgerät der Kurbelwinkel nicht zu der gewünschten Kurbelwinkelstoppposition aufgrund eines Problemes gesteuert werden kann, das bei einem Kurbelwinkelsensor oder dergleichen auftritt, dann besteht die Möglichkeit, dass der erneute Start der Kraftmaschine durch die Startvorrichtung einen Fehler aufweist, da das erforderliche Startdrehmoment der Kraftmaschine größer ist. Obwohl die Kraftmaschine durch die Startvorrichtung erneut gestartet werden kann, wenn es bei dem erneuten Start der Kraftmaschine zu einem Fehler kommt, wird das Fahrverhalten verschlechtert, da der erneute Start der Kraftmaschine in diesem Zustand nicht sofort durchgeführt werden kann.
Insbesondere wenn das vorstehend beschriebene Verfahren zum erneuten Starten der Kraftmaschine auf ein Öko-Fahrzeug oder ein Hybrid-Fahrzeug angewendet wird, wobei das Kraftmaschinenstopp- und Startsteuergerät die Kraftmaschine automatisch stoppen und starten kann, wird das Problem der Verschlechterung des Fahrverhaltens noch ernsthafter, da der Kraftmaschinenstopp und der Kraftmaschinenstart häufig durchgeführt werden.
Ferner offenbart die DE 198 08 472 A1 ein Stopp- und Startsteuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Weitere Steuervorrichtungen sind aus WO 01/48 373 A1 und DE 197 05 610 A1 bekannt.
Die Erfindung wurde zum Lösen der vorstehend genannten Probleme geschaffen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Stopp- und Startsteuergerät derart weiterzuentwickeln, dass die Kraftmaschine zuverlässiger gestartet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Stopp- und Startsteuergerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Stopp- und Startsteuergerät der Brennkraftmaschine wird z.B. die Stoppsteuerung der Brennkraftmaschine bei dem Leerlaufstopp so durchgeführt, dass der Kurbelwinkel innerhalb eines vorbestimmten Kurbelwinkelbereiches ist. Der vorbestimmte Kurbelwinkelbereich ist als ein Kurbelwinkelbereich vorgeschrieben, in dem eine zum Starten der Kraftmaschine während des nächsten Startes der Kraftmaschine erforderliche Energie klein ist. Wenn die Brennkraftmaschine innerhalb des vorbestimmten Kurbelwinkelbereiches während des Starts stoppt, dann wird die Brennkraftmaschine durch eine vorbestimmte Kurbeleinheit gestartet. Wenn es jedoch möglich ist, dass die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des vorbestimmten Kurbelwinkelbereiches stoppt, dann wird der Start durch ein anderes Verfahren durchgeführt, das sich von dem Startverfahren der Brennkraftmaschine durch die vorstehend beschriebene Kurbeleinheit unterscheidet. Somit kann gemäß der Kurbelwinkelposition nach dem Kraftmaschinenstopp der Start der Brennkraftmaschine sofort und zuverlässig durch eine geeignete Kurbeleinheit durchgeführt werden.
Die Kurbeleinheit kann ein Elektromotor sein, und die Startsteuereinheit kann die Brennkraftmaschine durch Aufbringen eines Drehmomentes mittels des Elektromotors gestartet werden, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt, wobei das Drehmoment größer ist als wenn die Brennkraftmaschine innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt. Wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt, dann wird erwartet, dass das große Drehmoment beim nächsten Start erforderlich ist. Daher wird die Kraftmaschine durch Aufbringen eines großen Drehmomentes durch den Elektromotor in diesem Fall zuverlässig gestartet.
Die Startsteuereinheit kann die Brennkraftmaschine durch einen ersten Elektromotor starten, wenn die Brennkraftmaschine innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt, und durch einen zweiten Elektromotor, der sich von dem ersten Elektromotor unterscheidet, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt. Gemäß diesem Merkmal werden die Elektromotoren mit dem großen Drehmoment und mit dem kleinen Drehmoment verwendet. Der Elektromotor mit dem kleinen Drehmoment wird dann verwendet, wenn die Kraftmaschine innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt. Der Elektromotor mit dem großen Drehmoment wird dann verwendet, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Kraftmaschine nicht innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt, wodurch die Kraftmaschine zuverlässig gestartet wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der erste Elektromotor ein Motor-Generator sein, der als ein Motor und als ein elektrischer Generator dient, und der zweite Elektromotor kann eine DC-Startvorrichtung sein, die als ein Motor dient. Gemäß diesem Merkmal kann der erste Elektromotor, der als ein Motor dient, auch als ein elektrischer Generator dienen. Wenn der zweite Elektromotor als ein elektrischer Generator dient, dann kann somit ein Ladevorgang durch Zuführen von erzeugter Energie zu einer Stromversorgungseinheit während eines Bremsvorgangs durchgeführt werden, um so eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zu reduzieren. Andererseits kann der zweite Elektromotor, der während des ersten Startvorgangs der Brennkraftmaschine verwendet wird, die DC-Startvorrichtung sein, die als der Motor dient.
Die Startsteuereinheit kann die Brennkraftmaschine durch Verbrennung während eines Expansionshubes von einem Kraftstoff starten, der während des Stoppens der Brennkraftmaschine zugeführt wird, wenn die Brennkraftmaschine innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt, und die Startsteuereinheit kann die Brennkraftmaschine durch den Elektromotor starten, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt. Gemäß diesem Merkmal wird die Brennkraftmaschine durch Verbrennung während des Expansionshubes des Kraftstoffes gestartet, der während des Stoppens der Kraftmaschine zugeführt wird, da die Energie zum Starten der Kraftmaschine vergleichsweise klein ist, wenn die Kraftmaschine innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt. Wenn andererseits die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Kraftmaschine außerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt, dann wird der Elektromotor zum zuverlässigen Starten der Kraftmaschine verwendet, da das große Drehmoment erforderlich ist.
Bei einem bevorzugten Beispiel kann jener Fall, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt, jener Fall sein, wenn ein tatsächlicher Kurbelwinkel während des Stoppens der Brennkraftmaschine außerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels ist.
Der tatsächliche Kurbelwinkel kann von einem Kurbelwinkelsensor abgegeben werden, der den Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine erfasst. Somit kann der tatsächliche Kurbelwinkel in geeigneter Weise und zuverlässig erfasst werden.
Bei einem anderen bevorzugten Beispiel ist jener Fall, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt, jenen Fall enthalten, wenn eine Schätzgenauigkeit einer Schätzverarbeitung des Kurbelwinkels während des Stoppens der Brennkraftmaschine kleiner ist als ein vorbestimmter Standard.
Die Schätzverarbeitung kann den Kurbelwinkel auf der Grundlage einer Abgabe von dem Kurbelwinkelsensor der Brennkraftmaschine und einer Dreherfassungsabgabe von dem Elektromotor schätzen, der als die Kurbeleinheit dient. Gemäß diesem Merkmal kann der Kurbelwinkel mit hoher Genauigkeit geschätzt werden, da der Kurbelwinkel auf der Grundlage der Abgabe von dem Kurbelwinkelsensor und der Dreherfassungsabgabe von dem Elektromotor geschätzt wird. Außerdem kann bei einem anderen Beispiel die Schätzverarbeitung die Dreherfassungsabgabe von dem Elektromotor durch die Abgabe von dem Kurbelwinkelsensor korrigieren. Gemäß diesem Merkmal kann der Elektromotor die Drehabgabe von einer Kurbelwelle mit hoher Genauigkeit erfassen, und gleichzeitig kann eine Rückwärtsdrehung auch erfasst werden. Jedoch tritt bei der Dreherfassungsabgabe von dem Elektromotor ein Summierungsfehler aufgrund einer Abweichung eines Riemens auf, der eine Riemenscheibe des Elektromotors mit der Kurbelwinkelriemenscheibe verbindet. Daher wird der Betrag des Summierungsfehlers durch die Abgabe von dem Kurbelwinkelsensor korrigiert. Infolgedessen kann der Kurbelwinkel als ein absoluter Winkel mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Beispiel kann jener Fall, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des Bereiches des vorbestimmten Kurbelwinkels stoppt, jenen Fall enthalten, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich der Kurbelwinkel nach dem Stoppen der Brennkraftmaschine ändert. Bei einem weiteren Beispiel kann jener Fall, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich der Kurbelwinkel ändert, jener Fall sein, wenn sich der Kurbelwinkel beim Aufnehmen einer externen Kraft nach dem Stoppen der Brennkraftmaschine ändert. Gemäß diesem Beispiel kann jener Fall, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich der Kurbelwinkel ändert, jener Fall sein, wenn sich der Kurbelwinkel ändert, z.B. wenn das Fahrzeug aufgrund der externen Kraft bewegt wird, die durch ein Gefälle bewirkt wird, wenn das Fahrzeug bei einem Anstieg stoppt, nachdem die Brennkraftmaschine gestoppt wurde.
Die Stoppsteuereinheit kann die Brennkraftmaschine automatisch stoppen, wenn eine vorbestimmte Stoppbedingung erfüllt ist, und die Startsteuereinheit kann die Brennkraftmaschine automatisch starten, wenn eine vorbestimmte Startbedingung erfüllt ist. Gemäß diesem Merkmal kann die Stopp- und Startsteuerung der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise auf eine Leerlaufstoppsteuerung eines sogenannten Öko-Fahrzeugs oder eines Hybrid-Fahrzeugs angewendet werden. Dadurch kann eine geeignete Kurbeleinheit gemäß dem Zustand der Kurbelwinkelstoppposition nach der Stoppsteuerung ausgewählt werden, und die Brennkraftmaschine kann sofort und zuverlässig gestartet werden.
Das Wesen, die Anwendbarkeit und weitere Merkmale dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bezüglich eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die nachfolgend kurz beschrieben werden.

1 zeigt eine Systemkonfiguration eines Fahrzeugs, auf das eine Kraftmaschinenstopp- und Startsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
2 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer Kraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine Ansicht einer Konfiguration eines Kurbelwinkelsensors und eines Nockenwinkelsensors;
4A, 4B, 4C, und 4D zeigen Abgabesignalwellenformen eines Kurbelwinkelsensors und eines Nockenwinkelsensors;
5 zeigt eine graphische Darstellung eines Übergangs einer Kraftmaschinendrehzahl durch eine Kraftmaschinenstoppsteuerung;
6 zeigt eine graphische Darstellung eines Änderungszustandes einer Kurbelwinkelposition durch eine Kraftmaschinenstoppsteuerung;
7 zeigt eine Blockdarstellung eines Konfigurationsbeispieles des Kraftmaschinenstopppositionsschätzgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt eine Tabelle von Charakteristika der jeweiligen Sensorabgabesignale, die bei der Kurbelwinkelschätzverarbeitung verwendet werden;
9 zeigt eine Darstellung zum Erläutern eines Kurbelwinkelschätzverfahrens;
10 zeigt eine Flusskarte einer Kraftmaschinenstopp- und Startsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
11 zeigt eine Flusskarte einer Kraftmaschinenstopp- und Startsteuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; und
12 zeigt eine Flusskarte einer Kraftmaschinenstopp- und Startsteuerung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugname auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[Fahrzeugkonfiguration]
Zunächst wird eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugs beschrieben, auf das eine Stopp- und Startsteuerung einer Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Ein Stoppsteuergerät der Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird für sogenannte „Öko-Fahrzeuge“, Hybridfahrzeuge und dergleichen beabsichtigt, auf denen die Leerlaufstopptechnik angewendet wird. Ein „Öko-Fahrzeug“ ist ein Fahrzeug, das mit einem Elektromotor (Motor-Generator) hauptsächlich zum Zwecke des Startens der Kraftmaschine ausgestattet ist, und das die Kraftmaschine durch den Motor-Generator nach dem Stoppen der Kraftmaschine durch die Leerlaufstoppsteuerung automatisch erneut startet. Ein „Hybridfahrzeug“ ist ein Antriebsstrang unter Verwendung einer Kraftmaschine und eines Motor-Generators als Antriebsquellen. Bei einem Hybridfahrzeug arbeiten sowohl die Kraftmaschine als auch der Motor-Generator in Kombination gemäß einem Fahrtzustand, oder sie werden getrennt verwendet, und es kann ein Leistungsverhalten erhalten werden, das ruhig ist und ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten aufweist.
Die 1 zeigt eine Systemkonfiguration eines Fahrzeugs 10 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie dies in der 1 gezeigt ist, hat das Fahrzeug 10 eine DC-Startvorrichtung 1, eine Kraftmaschine 2, einen Motor-Generator 3, der einen elektrischen Strom durch eine von der Kraftmaschine 2 abgegebenen Antriebskraft erzeugt und der als ein Zellenmotor beim Starten der Kraftmaschine 2 antreibbar ist, eine Motorsteuereinheit 4 zum Steuern des Motor-Generators 3 und dergleichen, eine Stromzufuhreinheit 5 zum Austauschen von elektrischer Energie mit dem Motor-Generator 3 und dergleichen über die Motorsteuereinheit 4, ein Stromzufuhrkabel 6 zum jeweiligen Verbinden des Motor-Generators 3, der Motorsteuereinheit 4 und der Stromzufuhreinheit 5, ein Leistungsübertragungssystem 7 zum Übertragen einer von der Kraftmaschine 2 erzeugten Antriebskraft auf Räder, und die Räder 8.
Als nächstes wird jede der vorstehend beschriebenen Einheiten unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
Die DC-Startvorrichtung 1 ist ein DC-Zellenmotor zum Starten der Kraftmaschine 2. Die DC-Startvorrichtung 1 hat eine Welle, sie nimmt eine Stromzufuhr von einer 12V-Stromzufuhreinheit auf, wenn ein Zündschalter eingeschaltet wird (EIN), und sie dreht die Welle. Durch die Drehung der Welle der DC-Startvorrichtung 1 wird eine Kurbelwelle der Kraftmaschine 2 gedreht, und die Kraftmaschine 2 wird gestartet. Insbesondere ist ein Ritzel an einem Spitzenendabschnitt der Welle der DC-Startvorrichtung 1 angebracht. Das Ritzel kämmt ein Hohlrad eines Schwungrads, das an der Kurbelwelle der Kraftmaschine 2 vorgesehen ist. Wenn die DC-Startvorrichtung 1 eine Stromzufuhr von der 12V-Stromzufuhreinheit durch den Start der Kraftmaschine 2 aufnimmt, dann kämmt das Ritzel folglich das Hohlrad des Schwungrads und wird zum Drehen des Schwungrads gedreht. Infolgedessen wird die Kurbelwelle mit einer vorbestimmten Anzahl von verbundenen Kolben gedreht, und daher kann die Kraftmaschine 2 durch die Drehantriebskraft gestartet werden. Das Antreiben der Kurbelwelle zum Starten der Kraftmaschine wird als „Kurbeln“ bezeichnet.
Die Kraftmaschine 2 ist die Brennkraftmaschine zum Erzeugen von Energie durch Verbrennen von Luft/Kraftstoff-Gemischen (nachfolgend zur Vereinfachung als „Gemisch“ bezeichnet) in Zylindern. Es gibt Benzinkraftmaschinen mit Benzin als Kraftstoff, Dieselkraftmaschinen mit Leichtöl und dergleichen als Kraftstoff, und dergleichen als Brennkraftmaschinen. Als Benzinkraftmaschinen gibt es Viertakt-Benzinkraftmaschinen, die einen Einlasszyklus, einen Verdichtungszyklus, einen Expansionszyklus und einen Auslasszyklus während 2 Umdrehungen der Kurbelwelle zum Erzeugen von Leistung abschließen, und Zweitakt-Benzinkraftmaschinen, die den vorstehend genannten einen Zyklus während einer Umdrehung der Kurbelwelle abschließen. Das Fahrzeug 10 bei diesem Ausführungsbeispiel wird als die Viertakt-Benzinkraftmaschine angenommen.
Die 2 zeigt ein Beispiel einer schematischen Konfiguration der Kraftmaschine 2.
Ein Einlassanschluss 24, der an einem Zylinderkopf 12 ausgebildet ist, wird durch ein Einlassventil 26 geöffnet und geschlossen. Einlassluft wird in den Einlassanschluss 24 über einen Einlasskanal 28 zugeführt. Der Einlasskanal 28 ist mit einem Zwischenbehälter 30 versehen, und ein Drosselventil 32 ist stromaufwärts von dem Zwischenbehälter 30 vorgesehen. Eine Öffnung (Drosselöffnung TA) des Drosselventils 32 wird durch einen Elektromotor 34 eingestellt, und die Drosselöffnung TA wird durch einen Drosselöffnungssensor 36 erfasst.
Die Kraftmaschine 2 ist eine sogenannte Anschlusseinspritz-Kraftmaschine, und der Einlassanschluss 24 ist mit einem Kraftstoffeinspritzventil 14 versehen. Ein Luft/Kraftstoffgemisch wird durch die Einlassluft im Inneren des Einlassanschlusses 24 und dem in den Einlassanschluss 24 eingespritzten Kraftstoff erzeugt, und es wird in die Brennkammer 20 eingeführt, die durch den Zylinderblock 16, den Kolben 18 und den Zylinderkopf 12 begrenzt ist. Die Zündkerze 22 ist an einem Deckenabschnitt der Brennkammer 20 angeordnet, und sie zündet das aus dem Einlassanschluss 24 eingeführte Gemisch.
Hochdruckkraftstoff wird zu dem Kraftstoffeinspritzventil 14 von einer Hochdruckkraftstoffpumpe (nicht gezeigt) über ein Förderrohr 14a zugeführt. Dies ermöglicht die Einspritzung des Kraftstoffes in die Brennkammer 20 aus dem Kraftstoffeinspritzventil 14 auch in der letzten Periode des Verdichtungshubs. Kraftstoffdruck in dem Förderrohr 14a wird durch den Kraftstoffdrucksensor 14b erfasst.
Der Auslassanschluss 38, der an dem Zylinderkopf 12 ausgebildet ist, wird durch das Auslassventil 40 geöffnet und geschlossen. Zu dem Auslassanschluss 38 von der Brennkammer 20 ausgelassenes Abgas wird zu der Außenseite über den Auslasskanal 42, einen Abgasreinigungskatalysator (nicht gezeigt) und dergleichen ausgelassen.
Eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 18, die durch die Verbrennung des Gemisches im Inneren der Brennkammer 20 erzeugt wird, wird zu einer Drehbewegung der Kurbelwelle 46 durch die Verbindungsstange 44 umgewandelt. Die Kurbelwelle 46 überträgt eine Leistung zu den Rädern 8 durch einen Drehmomentenwandler und ein nicht gezeigtes Getriebe.
Außer einem derartigen Leistungsübertragungssystem ist ein Ende der Kurbelwelle 46 mit der Riemenscheibe 50 (nachfolgend auch als „Kurbelwellenriemenscheibe“ bezeichnet) über die Elektromagnetkupplung 48 verbunden. Die Riemenscheibe 50 kann eine Leistung zu und von anderen drei Riemenscheiben 54, 56 und 58 durch den Riemen 52 übertragen. Bei diesem Beispiel ist der Verdichter 60 für eine Klimaanlage durch die Riemenscheibe 54 antreibbar, und die Servolenkpumpe 62 ist durch die Riemenscheibe 56 antreibbar. Die andere Riemenscheibe 58 (nachfolgend auch als „MG-Riemenscheibe“ bezeichnet) ist mit dem Motor-Generator 3 verbunden. Der Motor-Generator 3 hat eine Funktion als ein Generator zum Erzeugen von Energie durch die Kraftmaschinenantriebskraft von der Seite der MG-Riemenscheibe 58, und eine Funktion als ein Motor zum Zuführen der Antriebskraft von dem Motor-Generator 3 zur Seite der MG-Riemenscheibe 58. Eine ECU 70 (Kraftmaschinensteuereinheit) ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer gebildet, der eine Eingabe/Abgabe-Vorrichtung, eine Speichervorrichtung, eine Zentralverarbeitungseinheit und dergleichen aufweist, und sie überwacht und steuert das gesamte System des Fahrzeugs 10. Die ECU 70 steuert das Fahrzeug 10, so dass es in einem optimalen Zustand ist, auf der Grundlage von eingegeben Informationen von jedem Sensor und dergleichen, die bei der Kraftmaschine 2 vorgesehen sind. Insbesondere erfasst die ECU 70 den Kraftstoffdruck von dem vorstehend genannten Kraftstoffdrucksensor 14b, die Drosselöffnung TA von dem Drosselöffnungssensor 36, eine Drehzahl des Motor-Generators von einem Drehfrequenzsensor, der bei dem Motor-Generator 3 enthalten ist, die elektrische Spannung der Stromzufuhreinheit 5 oder die Stromstärke der Stromzufuhreinheit 5 während des Lade- und Entladevorgangs, einen Schaltzustand des Zündschalters 72, eine Fahrzeuggeschwindigkeit SPD von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 74, einen Druck- oder Niederdrückungsbetrag eines Beschleunigungspedals (Beschleunigungsvorrichtungsöffnung ACCP) von dem Beschleunigungsvorrichtungsöffnungssensor 76, das Vorhandensein oder Fehlen einer Niederdrückung eines Bremspedals von dem Bremsschalter 78, eine Drehzahl der Kurbelwelle 46 (das heißt eine Kraftmaschinendrehzahl NE) von einem Kraftmaschinendrehzahlsensor 80, eine Einlassluftmenge GA von der Luftdurchsatzmessvorrichtung 82, die Kraftmaschinenkühlwassertemperatur THW von dem Kühlwassertemperatursensor 84, das Vorhandensein oder Fehlen einer Niederdrückung des Beschleunigungspedals von dem Leerlaufschalter 86, einen Luft/Kraftstoff-Verhältniserfassungswert VOX von dem Luft/Kraftstoff-Verhältniserfassungssensor 88, der in dem Abgaskanal 42 vorgesehen ist, eine Drehposition einer Nockenwelle von dem Nockenwinkelsensor 92 und einen Drehwinkel (Kurbelwinkel) der Kurbelwelle von dem Kurbelwinkelsensor 90.
Der Kurbelwinkelsensor 90 ist ein Magnet-Sensor oder dergleichen, der ein zu erfassendes Objekt (zum Beispiel Metall oder dergleichen) erfassen kann, und er ist an einer vorbestimmten Position nahe der Kurbelwelle 46 bei der Kraftmaschine 2 vorgesehen. Ein Zahnrad mit Vorsprüngen und Aussparungen, die an einem Außenumfang ausgebildet sind (nachfolgend als „Signalrotor“ bezeichnet) ist nämlich an einer vorbestimmten Position an der Kraftmaschine 46 angebracht, und der Kurbelwinkelsensor 90 ist an einer geeigneten Position vorgesehen, um die Anzahl der Zähne des Signalrotors zu erfassen. Der Kurbelwinkelsensor 90 kann den Drehwinkel der Kurbelwelle 46 (nachfolgend als „Kurbelwinkel“ bezeichnet) zum Beispiel mit einer Auflösung von ungefähr 10° bis 30° CA erfassen. Wenn die Kurbelwelle 46 gedreht wird, dann dreht sich der Signalrotor auch synchron mit der Kurbelwelle 46. Bei dieser Gelegenheit erfasst der Kurbelwinkelsensor 90 die Anzahl der Zähne des Signalrotors, und er gibt diese zu der ECU 70 oder dergleichen als ein Pulssignal ab. Die ECU zählt die von dem Kurbelwinkelsensor 90 abgegebenen Pulssignale, und sie wandelt diese zu einem Kurbelwinkel um. Somit erfassen die ECU 70 und dergleichen den Kurbelwinkel. Der Kurbelwinkelsensor 90 ist direkt bei der Kraftmaschine 2 vorgesehen, und daher kann er den Kurbelwinkel als einen Absolutwinkel erfassen.
Der Kurbelwinkelsensor 90 gibt ein Pulssignal zu der ECU 70 und dergleichen ab, wenn er einen Zahn des Signalrotors erfasst. Folglich ist das von dem Kurbelwinkelsensor 90 abgegebene Pulssignal in dem gleichen Abgabezustand ungeachtet dessen, ob sich die Kurbelwelle 46 in einer normalen Richtung oder in einer Rückwärtsrichtung dreht, und daher kann die ECU 70 und dergleichen nicht erfassen, ob die Drehung der Kurbelwelle 46 in der normalen Richtung oder in der Rückwärtsrichtung ist.
Auf der Grundlage der so erhaltenen Daten treibt die ECU 70 den Elektromotor 34 an, um die Drosselöffnung TA einzustellen, und sie stellt die Einspritzzeitgebung des Kraftstoffes durch das Kraftstoffeinspritzventil 14 ein. Wenn des weiteren ein Automatikstopzustand eingerichtet ist, dann steuert die ECU 70 die Kraftstoffeinspritzung von dem Kraftstoffeinspritzventil 14, um den Betrieb der Kraftmaschine 2 automatisch zu stoppen. Wenn ein Automatikstartzustand eingerichtet ist, dann steuert die ECU 70 die Drehung der Kurbelwelle 46 durch die Antriebskraft von dem Motor-Generator 3, die durch die Riemenscheibe 58, den Riemen 52, die Riemenscheibe 50 und die Elektromagnetkupplung 48 übertragen wird, um die Kraftmaschine 2 zu starten. Des weiteren führt die ECU 70 eine Zündzeitgebungssteuerung und die anderen erforderlichen Steuerungen aus.
Der Motor-Generator 3 ist mit der Kurbelwelle 46 durch die Riemenscheibe 50, die Riemenscheibe 58 und den Riemen 52 verbunden. Eine der mit der Kurbelwelle 46 verbundenen Kurbelwellenriemenscheibe 50 und der mit dem Motor-Generator 3 verbundenen MG-Riemenscheibe 58 wird drehend angetrieben, wodurch Leistung zu der anderen über den Riemen 52 übertragen wird.
Der Motor-Generator 3 hat die Funktion als der Motor (Elektromotor), der durch Aufnahme einer Stromzufuhr von der Stromzufuhreinheit 5 drehend angetrieben wird, was später beschrieben wird, und er hat die Funktion als der Generator (elektrischer Generator) zum Erzeugen von elektromotorischen Kräften an beiden Enden einer Drei-Phasen-Spule, wenn sich der Motor-Generator 3 beim Aufnehmen der Drehantriebskraft von den Rädern 8 dreht. Wenn der Motor-Generator 3 als der Elektromotor dient, dann dreht sich der Motor-Generator 3 beim Aufnehmen der elektrischen Stromzufuhr von der Stromzufuhreinheit 5, und er überträgt die Drehantriebskraft zu der Kurbelwellenriemenscheibe 50, um die Kurbelwelle 46 zum Starten der Kraftmaschine 2 zu drehen. Wenn andererseits der Motor-Generator 3 als der elektrische Generator dient, dann wird die Drehantriebskraft von den Rädern 8 zu der MG-Riemenscheibe 58 an der Seite des Motor-Generators 3 über die Kurbelwelle 46 und die Kurbelwellenriemenscheibe 50 übertragen, um den Motor-Generator 3 zu drehen. Wenn der Motor-Generator 3 gedreht wird, dann wird eine elektromotorische Kraft in dem Motor-Generator 3 erzeugt, und die elektromotorische Kraft wird zu einem Gleichstrom über die Motorsteuereinheit 4 umgewandelt, um elektrische Energie der Stromzufuhreinheit 5 zu verführen. Somit wird die Stromzufuhreinheit 5 geladen.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 1 ist ein Motorwinkelsensor 3a, in dem ein Hall-Element oder dergleichen vorzugsweise an einem Erfassungsabschnitt vorgesehen ist, an einer vorbestimmten Position in dem Motor-Generator 3 vorgesehen. Der Motorwinkelsensor 3a kann den Drehwinkel der Welle des Motor-Generators 3 mit einer hohen Auflösung von im Wesentlichen 7,5° CA als Einheit erfassen. Wenn der Motor-Generator 3 beim Aufnehmen der elektrischen Stromzufuhr von der Stromzufuhreinheit 5 drehend angetrieben wird, dann erfasst der Motorwinkelsensor 3a den Drehwinkel der Welle. Insbesondere ist der Motorwinkelsensor 3a an jeweiligen Phasen U, V und W so vorgesehen, dass er einen Wechselstrom der jeweiligen U-, V- und W-Phase erfassen kann. Jeder Motorwinkelsensor 3a erfasst einen Wechselstrom der jeweiligen U-, V- und W-Phase, und wandelt diesen zu einem Pulssignal und gibt dieses zu der Motorsteuereinheit 4 ab.
Die Motorsteuereinheit 4 ist in der Kraftmaschine 2 vorgesehen, und sie ist mit dem Motor-Generator 3 und der Stromzufuhreinheit durch das Stromzufuhrkabel 6 jeweils verbunden. Die Motorsteuereinheit 4 ist hauptsächlich durch einen Wechselrichter, einen Wandler, einen Steuercomputer oder dergleichen gebildet.
Der Wechselrichter wandelt einen Gleichstrom mit hoher Spannung von der Stromzufuhreinheit 5 zu einem vorbestimmten Drei-Phasen-Wechselstrom um, um elektrische Energie zu dem Motor-Generator 3 zuzuführen. Andererseits wandelt der Wechselrichter eine elektromotorische Kraft (Drei-Phasen-Wechselstrom), die von dem Motor-Generator 3 erzeugt wird, zu einem Gleichstrom um, der zum Laden der Stromzufuhreinheit 5 geeignet ist.
Der Wandler ist eine DC/DC-Wandlervorrichtung zum Umwandeln einer vorbestimmten DC-Spannung zu einer anderen vorbestimmten DC-Spannung. Der Wandler senkt nämlich die Nennspannung (zum Beispiel 36 V Volt) der Stromzufuhreinheit 5 auf eine vorbestimmte Spannung (zum Beispiel 12 V Volt) ab, um Hilfsgeräte und dergleichen anzutreiben, oder er lädt eine 12 V Stromzufuhreinheit, die bei dem Fahrzeug vorgesehen ist.
Der Steuercomputer steuert den Wechselrichter und den Wandler. Und zwar steuert der Steuercomputer das Antriebsdrehmoment und den Leistungserzeugungsbetrag des Motor-Generators 3 in den optimalen Zustand, und er steuert die elektrische Ladung zu der Stromzufuhreinheit 5 in den optimalen Zustand, um den Ladevorgang durchzuführen. Wenn insbesondere der Motor-Generator 3 als der Elektromotor dient, dann steuert der Steuercomputer das Antriebsdrehmoment und den Leistungserzeugungsbetrag des Motor-Generators 3 auf der Grundlage der elektrischen Leistung, die von der Stromzufuhreinheit 5 zugeführt wird. Infolgedessen wird der Motor-Generator 3 in den optimalen Zustand gesteuert, um als der Elektromotor zu dienen. Wenn andererseits der Motor-Generator 3 als der elektrische Generator dient, dann führt der Steuercomputer einen vorbestimmten Gleichstrom zu der Stromzufuhreinheit 5 auf der Grundlage der elektromotorischen Kraft zu, die von dem Motor-Generator 3 zum Laden der Stromzufuhreinheit 5 erzeugt wird.
Die Motorsteuereinheit 4 zählt die Anzahl der Pulssignale, die von dem vorstehend erwähnten Motorwinkelsensor 3a abgegeben werden, und dadurch wandelt sie die Anzahl zu einem Drehwinkel der Welle des Motor-Generators 3 um. Die Motorsteuereinheit 4 wandelt den umgewandelten Drehwinkel der Welle zu einem Kurbelwinkel auf der Grundlage des Drehverhältnisses der Kurbelwellenriemenscheibe 50 und der MG-Riemenscheibe 58 um. Infolgedessen kann die Motorsteuereinheit 4 den Kurbelwinkel mit einer hohen Auflösung von im Wesentlichen 3° CA als Einheit erfassen.
Die Motorsteuereinheit 4 kann erfassen, ob sich die Welle des Motor-Generators 3 in der normalen oder in der Rücksitzrichtung dreht. Der Abgabezustand von dem Pulssignal der jeweiligen Phasen U, V und W unterscheidet sich nämlich, wenn die Welle des Motor-Generators 3 in der normalen Richtung und in der Rückwärtsrichtung dreht. Das Pulssignal von jeder Phase U, V und W ist in einem derartigen Abgabezustand gemäß der Phasendifferenz, wenn sich die Welle des Motor-Generators 3 in der normalen Richtung dreht, dass das Pulssignal der U-Phase zunächst in einer vorbestimmten Zeit abgegeben wird, dass danach das Pulssignal der V-Phase in einer vorbestimmten späteren Zeit abgegeben wird, und dass danach das Pulssignal der W-Phase in einer vorbestimmten späteren Zeit abgegeben wird, und dies jetzt periodisch wiederholt. Im Gegensatz dazu ist das Pulssignal von jeder Phase U, V und W in einem derartigen Abgabezustand, wenn sich die Welle des Motor-Generators 3 in der Rückwärtsrichtung dreht, dass das Pulssignal demjenigen in der normalen Richtung entgegengesetzt ist. Wenn nämlich die Welle des Motor-Generators 3 in der Rückwärtsrichtung dreht, dann wird jedes Pulssignal in der vorbestimmten Zeit in der Reihenfolge der W-Phase, V-Phase und U-Phase periodisch wiederholt. Aus diesem Grund kann die Motorsteuereinheit 4 erfassen, ob sich die Welle des Motor-Generators 3 in der normalen oder in der Rückwärtsrichtung auf der Grundlage der Phasendifferenz dazwischen dreht.
Die Stromzufuhreinheit 5 ist eine sekundäre Batterie wie zum Beispiel eine Bleibatterie oder eine Nickel-Wasserstoffbatterie. Die Stromzufuhreinheit 5 ist zum Beispiel an einem hinteren Teil des Fahrzeugs 10 angeordnet, um die Raumaufteilung des Fahrzeugs 10 zu verbessern. Die Stromzufuhreinheit 5 kann eine Nennspannung von zum Beispiel 36 V aufweisen. Die Stromzufuhreinheit 5 hat hohe Eingabe/Abgabe-Charakteristika während einer Betätigung des Motor-Generators 3 oder bei einer Energieregeneration während eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs. Insbesondere führt die Stromzufuhreinheit 5 elektrische Energie den Hilfsgeräten, dem Motor-Generator 3 und dergleichen zu. Eine elektrische Energiezufuhr zu dem Motor-Generator 3 wird hauptsächlich dann durchgeführt, während das Fahrzeug 10 stoppt. Wenn das Fahrzeug 10 fährt oder gebremst wird, dann wird die von dem Motor-Generator 3 erzeugte elektromotorische Kraft zu einem Gleichstrom durch die Motorsteuereinheit 4 umgewandelt und der Stromzufuhreinheit 5 zugeführt. Infolgedessen kann die Stromzufuhreinheit 5 geladen werden.
Das Stromzufuhrkabel 6 ist zwischen dem Motor-Generator 3 und der Motorsteuereinheit angeschlossen, und außerdem zwischen der Motorsteuereinheit 4 und der Stromzufuhreinheit 5, wie dies vorstehend beschrieben ist, und sie ist das Bauteil zum Leiten des Gleichstroms und des Drei-Phasen-Wechselstromes.
Das Leistungsübertragungssystem 7 ist hauptsächlich durch den Drehmomentenwandler, eine Sperrkupplung, ein Getriebe, ein Leistungsmechanismus und dergleichen gebildet. Infolge ihrer Zusammenwirkung überträgt oder unterbricht das Leistungsübertragungssystem 7 die von der Kraftmaschine 2 oder dem Motor-Generator 3 erzeugte Drehantriebskraft zu oder von den Rädern 8 gemäß dem Fahrtzustand. Außerdem überträgt das Leistungsübertragungssystem 7 die Antriebskraft von den Rädern 8 zu dem Motor-Generator 3 während des Bremsvorgangs und dergleichen.
Das Rad 8 hat Reifen und dergleichen zum Übertragen der Drehantriebskraft von dem Leistungsübertragungssystem zu einer Fahrbahnoberfläche. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Hinterräder als die Räder 8 gezeigt.
Als Nächstes werden Beispiele des Kurbelwinkelsensors 90 und des Nockenwinkelsensors 92 beschrieben.
Wie dies in der 3 gezeigt ist, ist ein Signalrotor 91 (der in der 2 weggelassen ist) an der Kurbelwelle 46 angebracht. An dem Außenumfangsabschnitt des Signalrotors 91 sind 34 Zähne (Vorsprungsabschnitte) 91a, die in gleichen Winkeln (hierbei um 10° beabstandet) mit einer Achse der Kurbelwelle 46 als eine Mittelachse und ein breiter fehlender Zahn (Abschnitt ohne Zähne) 91b vorgesehen. Die Länge des fehlenden Zahnabschnittes 91b entspricht jener von zwei Zähnen 91a. Der Kurbelwinkelsensor 90 ist gegenüber dem Außenumfangsabschnitt des Signalrotors 91 vorgesehen. Wenn sich die Kurbelwelle 46 dreht, dann passieren die Zähne 91a und der fehlende Zahn 91b des Signalrotors 91 die Nähe des Kurbelwinkelsensors 90 nacheinander, wodurch ein Drehsignal mit Pulsform (nachfolgend als „NE-Signal“ bezeichnet) einschließlich von Pulsen entsprechend der Anzahl der Passagen der Zähne 91a und des fehlenden Zahns 91b von dem Kurbelwinkelsensor 90 abgegeben wird.
Andererseits sind drei Vorsprünge 27a, 27b und 27c an der Außenumfangsfläche der Einlassnockenwelle 27 vorgesehen und in Zwischenräumen von 90° (entsprechend 180° CA) angeordnet, wobei eine Achse der Einlassnockenwelle 27 eine Mittelachse ist. Dementsprechend beträgt ein Zwischenraum zwischen dem Vorsprung 27a und dem Vorsprung 27c an beiden Enden 180° (entsprechend 360° CA). Der Nockenwinkelsensor 92 zum Erfassen der Vorsprünge 27a bis 27c und zum Abgeben des Erfassungssignals ist gegenüber diesen Vorsprüngen 27a bis 27c vorgesehen. Wenn sich die Einlassnockenwelle 27 dreht, dann passieren die Vorsprünge 27a bis 27c die Nähe des Nockenwinkelsensors 92. Infolgedessen wird ein Erfassungssignal mit einer Pulsform von dem Nockenwinkelsensor 92 entsprechend der jeweiligen Passage der Vorsprünge 27a bis 27c abgegeben.
Hierbei sind die Signale in den 4A, 4B, 4C und 4D gezeigt, die von dem Kurbelwinkelsensor 90 und dem Nockenwinkelsensor 92 erhalten werden, die in die ECU 70 eingegeben werden, wenn die Kraftmaschine 2 angetrieben wird. Die 4A zeigt eine Wellenform der elektrischen Spannung, die bei dem Nockenwinkelsensor 92 gemäß der Drehung der Einlassnockenwelle 27 erzeugt wird. Die 4B ist die Wellenform, die durch Wandeln der Wellenform gemäß der 4A der elektrischen Spannung zu dem Nockenwinkelsignal (G2-Signal) mit der Pulsform erhalten wird. Die 4C zeigt eine Wellenform der elektrischen Spannung, die bei dem Kurbelwinkelsensor 90 gemäß der Drehung der Kurbelwelle 46 erzeugt wird. Die 4D zeigt die Wellenform der elektrischen Spannung, die durch Wandeln der Wellenform gemäß der 4C zu dem NE-Signal erhalten wird. Bei diesem Beispiel beträgt die Anzahl der Pulse bei dem NE-Signal entsprechend den Zähnen 91a 34 pro Umdrehung (360° CA) der Kurbelwelle 46. Von den von dem Kurbelwinkelsensor 90 abgegebenen Drehsignalen bei dem Abschnitt entsprechend dem fehlenden Zahn 91b ist der Raum zwischen den Pulsen aufgrund des Fehlens von 2 Pulsen breit. Die Anzahl der Abschnitte mit dem Raum des breiten Pulses ist eins pro einer Umdrehung (360° CA) der Kurbelwelle 46.
Die ECU 70 erfasst Drehphasen der Kurbelwelle 46 und der Einlassnockenwelle 27 auf der Grundlage des NE-Signals von dem Kurbelwinkelsensor 90 und des Nockenwinkelsignals von dem Nockenwinkelsensor 92. Die ECU 70 führt eine Zylinderunterscheidung für jeden Zylinder (#1 bis #4) auf der Grundlage der Drehphasen der Kurbelwelle 46 und der Einlassnockenwelle 27 durch, und sie wählt jenen Zylinder aus, für den die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung von den Zylindern (#1 bis #4) durchgeführt werden soll.
[Betrieb des Fahrzeugs]
Als Nächstes wird ein Betrieb des Fahrzeugs 10 beschrieben, das gemäß der vorstehenden Beschreibung aufgebaut ist. Das Fahrzeug 10 führt verschiedene Betriebsweisen gemäß verschiedenen Betriebszuständen wie zum Beispiel ein Stop, ein Start, eine normale Fahrt, eine Beschleunigungsfahrt, einen Bremsvorgang oder dergleichen durch.
Die Kraftmaschine 2 ist in einem Stop-Zustand während eines automatischen Stops (Leerlaufstop) des Fahrzeugs 10. Wenn Hilfsgeräte wie zum Beispiel ein Luftverdichter, eine Wasserpumpe, eine Servolenkpumpe oder dergleichen in diesem Zustand notwendigerweise angetrieben werden, dann nimmt der Motor-Generator 3 die elektrische Energiezufuhr von der Stromzufuhreinheit 5 auf und treibt diese Hilfsgeräte an, ohne dass die Kraftmaschine 2 angetrieben wird. Jedoch sind die Kraftmaschine 2 und der Motor-Generator 3 miteinander durch den V-Riemen und den verschiedenen Riemenscheiben drehbar verbunden. Wenn daher die Welle des Motor-Generators 3 gedreht wird, dann wird die Drehantriebskraft zu der Kraftmaschine 2 in diesem Zustand übertragen. Um ausschließlich die vorstehend beschriebenen Hilfsgeräte anzutreiben, wird die Elektromagnetkupplung folglich so betätigt, dass die Drehantriebskraft von dem Motor-Generator 3 unterbrochen wird, so dass die Kurbelwelle der Kraftmaschine 2 nicht gedreht wird. Dies ermöglicht einen Antrieb ausschließlich der Hilfsgeräte ohne einen Antrieb der Kraftmaschine 2.
Während des Starts des Fahrzeugs 10, wenn nämlich ein Fahrer bzw. eine Fahrerin seinen oder ihren Fuß von dem Bremspedal nimmt, während das Fahrzeug in dem Leerlauf-Stopzustand ist, dann erhöht der Motor-Generator 3 die Drehzahl auf die Nähe der Leerlaufdrehzahl, wenn dann der Fahrer das Beschleunigungspedal niederdrückt oder tritt, dann dreht der Motor-Generator 3 die Kurbelwelle der Kraftmaschine 2, und die Kraftmaschine 2 wird automatisch erneut gestartet. Wenn eine vorbestimmte Zeit nach dem Bremslösebetrieb verstrichen ist, nämlich von jenem Zeitpunkt an, wenn der Fahrer bzw. die Fahrerin seinen oder ihren Fuß von dem Bremspedal nimmt, dann kann die Kraftmaschine 2 außerdem automatisch erneut gestartet werden, um ein optimales Leistungsverhalten zu erhalten.
Während der normalen Fahrt fährt das Fahrzeug 10 durch die Antriebskraft von der Kraftmaschine 2, die zu den Rädern 8 wie bei den herkömmlichen Fahrzeugen übertragen wird. Während der normalen Fahrt, wenn die elektrische Spannung der Stromzufuhreinheit 5 niedrig ist, wird die Antriebskraft von den Rädern 8 zu dem Motor-Generator 3 übertragen, und der Motor-Generator 3 führt eine elektrische Energieregenerierung durch. Infolgedessen dient der Motor-Generator 3 als ein elektrischer Generator, und er lädt die Stromzufuhreinheit 5, um unzureichende elektrische Energie der Stromzufuhreinheit 5 aufzufüllen (nachfolgend wird dieser Betriebszustand als „Regenerierung“ bezeichnet). Dadurch wird die Stromzufuhreinheit 5 stets in einem korrekten geladenen Zustand gehalten.
Wenn das Fahrzeug 10 eine Bergauffahrt und eine Beschleunigungsfahrt durchführt, dann wird der Motor-Generator 3 unter Verwendung der elektrischen Energie der Stromzufuhreinheit 5 angetrieben, und zwar zusätzlich zu dem Zustand während der vorstehend erwähnten normalen Fahrt, um ein korrektes Leistungsverhalten vorzusehen und die Drehantriebskraft durch den Motor-Generator 3 kann der Drehantriebskraft der Kraftmaschine 2 zugefügt werden (nachfolgend wird dieser Betriebszustand als „Unterstützung“ bezeichnet). Dies ermöglicht, dass das Fahrzeug 10 ein hohes Leistungsverhalten unter effektiver Verwendung der beiden Leistungsquellen erhält, das heißt die Kraftmaschine 2 und der Motor-Generator 3.
Während des Bremsvorgangs beim Verzögern und dergleichen wird die Antriebskraft durch die Räder 8 zu dem Motor-Generator 3 über das Leistungsübertragungssystem 7 und die Kraftmaschine 2 übertragen, und die Regenerierung wird durchgeführt.
[Kraftmaschinenstopsteuerung]
Als Nächstes wird eine Kraftmaschinenstopsteuerung des Fahrzeugs 10 beschrieben. Wie dies vorstehend beschrieben ist, führt das Fahrzeug 10 einen Leerlaufstop durch, es stoppt nämlich die Kraftmaschine 2 automatisch während das Fahrzeug 10 stoppt. Wenn danach der Fahrer bzw. die Fahrerin seinen oder ihren Fuß von dem Bremspedal nimmt, dann erhöht der Motor-Generator 3 seine Drehzahl nahe der Leerlaufdrehzahl der Kraftmaschine 2. Wenn dann der Fahrer das Beschleunigungspedal tritt oder niederdrückt, dann wird der Motor-Generator 3 drehend angetrieben, und die Drehantriebskraft startet die Kraftmaschine 2 erneut automatisch. In dieser Situation wird der Kurbelwinkel zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstopposition im Inneren der Kraftmaschine 2 während des Leerlaufstops gesteuert, um die Fahrt des Fahrzeugs 10 während des automatischen Starts der Kraftmaschine 2 sanft zu starten. Bei dem folgenden Beispiel wird eine genaue Stopsteuerung durch wirksames Nutzen der Trägheitsenergie der Kraftmaschine 2 während des Stops des Fahrzeugs durchgeführt.
Ein Verfahren zum Steuern des Kurbelwinkels auf die optimale Kurbelwinkelstopposition wird nachfolgend beschrieben. Die optimale Kurbelwinkelstopposition wird als eine Stopposition des Kurbelwinkels angenommen, bei der es einfach ist, über den oberen Totpunkt des Verdichtungshubs während des erneuten Starts der Kraftmaschine 2 bei dem Zylinder mit dem Verdichtungshub zu gelangen. Zum Beispiel ist im Falle der vier Zylinder-Kraftmaschine wie bei diesem Beispiel die Kurbelwinkelstopposition dann optimal, wenn sie innerhalb eines Bereiches des Kurbelwinkels von 90° CA bis 120° CA liegt.
Zusammenfassend führt die ECU 70 bei dem herkömmlichen Stopsteuerverfahren des Fahrzeugs 10 eine Kraftstoffunterbrechung zu der Kraftmaschine 2 mit einer vorbestimmten Zeitgebung nach dem Leerlaufzustand aus, und sie stoppt die Kraftmaschine 2 durch die Trägheitsenergie automatisch, die die Kraftmaschine 2 danach aufweist. Jedoch ändert sich die Trägheitsenergie, die die Kraftmaschine 2 aufweist, jedes Mal entsprechend einer Umdrehung der Kraftmaschine während der Kraftstoffunterbrechung, und die Kurbelwinkelstopposition unterscheidet sich dementsprechend jedes Mal. Aus diesem Grund ist es bei dem herkömmlichen Stopsteuerverfahren des Fahrzeugs 10 schwierig, den Kurbelwinkel zum Stoppen bei der optimalen Kurbelwinkelstopposition zu steuern, und bei dem nächsten Start der Kraftmaschine ist die Last in Abhängigkeit von der Kurbelwinkelstopposition groß, wenn das Fahrzeug tatsächlich stoppt. Folglich kann bezüglich des Abgabedrehmoments, das der Motor-Generator 3 aufweist, die Kurbelwelle der Kraftmaschine 2 nicht gedreht werden, und die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers beim automatischen erneuten Start der Kraftmaschine 2 ist hoch.
Folglich wird bei diesem Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl in einer vorbestimmten Zeitgebung nach der Kraftstoffunterbrechung konstant gehalten, wodurch die Trägheitsenergie, die die Kraftmaschine 2 aufweist, bei jenem Zeitpunkt konstant gehalten werden kann. Danach wird die Trägheitsenergie, die die Kraftmaschine 2 aufweist, an jenem Zeitpunkt zum Stoppen der Drehung der Kraftmaschine 2 verwendet. Dadurch kann der Kurbelwinkel zuverlässig zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstopposition jederzeit gesteuert werden.
Insbesondere wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Motor-Generator 3 zum konstanten Aufrechterhalten der Kraftmaschinendrehzahl verwendet. Es wird nämlich eine Drehantriebskraft von dem Motor-Generator 3 auf die Kurbelwelle mit einer vorbestimmten Zeitgebung nach der Kraftstoffunterbrechung aufgebracht (nachfolgend als „Motorantrieb“ bezeichnet), wodurch die Trägheitsenergie konstant gehalten wird, die die Kraftmaschine 2 aufweist. Somit wird der Kurbelwinkel während des Stops der Kraftmaschine zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstopposition gesteuert. Wenn der Kurbelwinkel an der optimalen Kurbelwinkelstopposition ist, dann kann die Kraftmaschinenstartlast während des Startvorgangs der Kraftmaschine minimiert werden, und der Fehler des automatischen erneuten Starts der Kraftmaschine 2 kann wirksam verhindert werden.
Die Art und Weise zum Steuern der Kraftmaschinendrehzahl während des Stops der Kraftmaschine unter Verwendung des Motor-Generators 3 ist in der 5 gezeigt. In der 5 stellt die Wellenform 100 die Änderung der Kraftmaschinendrehzahl gemäß der Kraftmaschinenstopsteuerung bei diesem Ausführungsbeispiel dar. Die Wellenform 101 stellt ein Kraftstoffunterbrechungssignal bei der Kraftmaschinenstopsteuerung dar, und die Kraftstoffunterbrechung wird dann ausgeführt, wenn das Kraftstoffunterbrechungssignal auf einem H-Niveau ist. Die Wellenform 102 stellt ein Antriebssignal (MG-Antriebssignal) des Motor-Generators 3 dar, und der Motor-Generator 3 wird während jener Periode angetrieben, in dem das MG-Antriebssignal auf dem H-Niveau ist.
Falls angenommen wird, dass der Fahrer bzw. die Fahrerin seinen oder ihren Fuß von dem Beschleunigungspedal bei einem Zeitpunkt t0 nimmt, dann wird die Drehzahl der Kraftmaschine 2 nach dem Zeitpunkt t0 im Wesentlichen die Leerlaufdrehzahl NE1. Falls angenommen wird, dass der Fahrer das Bremspedal bei dem Zeitpunkt t1 niederdrückt, dann legt die ECU 70 das Kraftstoffunterbrechungssignal auf das H-Niveau bei diesem Zeitpunkt fest, und sie gibt einen Befehl zur Kraftstoffunterbrechung ab. Wenn die Kraftstoffunterbrechung bei dem Zeitpunkt t1 ausgeführt wird, dann verringert sich allmählich die Drehzahl der Kraftmaschine 2. Wenn die ECU 70 erfasst, dass sie sich die Kraftmaschinendrehzahl auf eine vorbestimmte Motorfestlegungsdrehzahl NE2 (Zeitpunkt t2) verringert, dann legt die ECU 70 das MG-Antriebssignal auf das H-Niveau fest, sie treibt den Motor-Generator 3 und sie treibt die Kraftmaschine 2 durch den Motor-Generator 3 an.
Der Motor-Generator 3 treibt die Kraftmaschine 2 mit der vorbestimmten Motorfestlegungsdrehzahl NE2 in einer vorbestimmten Periode (Zeitpunkt t2 bis t3) an, und wenn die vorbestimmte Periode verstrichen ist, dann stoppt die ECU 70 den Motor-Generator 3 (Zeitpunkt t3). Wenn die Antriebskraft durch den Motor-Generator 3 bei dem Zeitpunkt t3 beseitigt ist, dann wird die Kraftmaschine 2 ausschließlich durch die Trägheitsenergie gedreht, die die Kraftmaschine 2 bei einem Zeitpunkt (das heißt der Zeitpunkt t3) aufweist, und daher verringert sich die Kraftmaschinendrehzahl allmählich, und die Kraftmaschine 2 stoppt in der Nähe des Zeitpunkts t4.
Auf diese Art und Weise wird bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel der Antriebsvorgang der Kraftmaschine 2 vorübergehend zu dem Antriebskraft durch den Motor-Generator 3 während des Stoppens der Kraftmaschine geschaltet, und nachdem die Kraftmaschine 2 auf die vorbestimmte Drehzahl NE2 gehalten wird, wird die Antriebskraft der Kraftmaschine beseitigt. Die Trägheitsenergie, die die Kraftmaschine 2 bei jenem Zeitpunkt aufweist, wenn die Antriebskraft beseitigt ist, wird hauptsächlich durch die Kraftmaschinendrehzahl bei jenem Zeitpunkt bestimmt. Daher hat durch das Beseitigen der Antriebskraft, nachdem die Kraftmaschinendrehzahl auf die vorbestimmte Kraftmaschinendrehzahl NE2 gehalten wurde, die Kraftmaschine 2 die gleiche Trägheitsenergie zu jeder Zeit, und sie stoppt in der gleichen Art und Weise.
Als Nächstes wird ein Verhalten der Kraftmaschine bis zum Stoppen der Kraftmaschine beschrieben, nachdem die Antriebskraft bei der vorbestimmten Kraftmaschinendrehzahl NE2 gemäß der vorstehenden Beschreibung beseitigt wurde. Die 6 zeigt die Versetzung des Kurbelwinkels der Kraftmaschine 2, nachdem die Antriebskraft für die Kraftmaschine 2 beseitigt wurde. In der 6 zeigt die Vertikalachse die Versetzung des Kurbelwinkels (°CA) eines vorbestimmten Zylinders. Es ist zu beachten, dass der „vorbestimmte Zylinder“ jener Zylinder ist, der sich bei dem Verdichtungshub befindet, wenn der Kurbelwinkel von 0° CA zu 180° CA versetzt wird, wie zum Beispiel der Zylinder #3. Die Horizontalachse zeigt die Zeit (s).
Insbesondere zeigt die Vertikalachse die Kurbelwinkelversetzung (°CA), wenn sich der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder von dem Verdichtungshub zu dem Expansionshub verschiebt, und sie zeigt die Kurbelwinkelversetzung jeweils bei 30° CA von dem unteren Totpunkt (0° CA) bis zu dem oberen Totpunkt (180° CA). Währenddessen zeigt die Horizontalachse die verstrichene Zeit (0,6 (s)) nach der Motorstopzeit (0 (s)), bis der Kurbelwinkel des vorbestimmten Zylinders zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstopposition jeweils bei 0,1 (s) gesteuert wird.
Als Nächstes werden die graphischen Darstellungen in der 6 beschrieben. In der 6 sind zwei Arten von graphischen Darstellungen gezeigt. Es sind eine graphische Darstellung 110 für jenen Fall, bei dem die Kraftmaschinendrehzahl während des Stops des Antriebsvorgangs (Motorantriebsvorgang) durch den Motor-Generator 3 hoch ist, und eine graphische Darstellung 112 für jenen Fall, bei dem diese niedrig ist. Während der Zeit von 0 s bis 0,1 s zeigt die graphische Darstellung 110 mit dem großen Gradienten nämlich die Kurbelwinkelversetzung, wenn die Kraftmaschinendrehzahl während des Stops des Motorantriebsvorgangs hoch ist, und die graphische Darstellung 112 mit dem kleinen Gradienten zeigt die Kurbelwinkelversetzung, wenn die Kraftmaschinendrehzahl während des Stoppens des Motorantriebsvorgangs niedrig ist.
Zunächst ist von 0 s bis zur Nähe von 0,1 s gezeigt, dass der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bei dem Verdichtungshub angehoben wird. Der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder wird zur Nähe des oberen Totpunkts bei dem Verdichtungshub angehoben, und zwar direkt nach Verstreichen von 0,1 s. Dabei wird die Kurbelwelle 46 der Kraftmaschine 2 in der normalen Richtung gedreht.
Danach kann der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder nicht über den oberen Totpunkt (180° CA) bei dem Verdichtungshub gelangen, und die Kurbelwelle der Kraftmaschine 2 wird in der Rückwärtsrichtung gedreht, bis annähernd 0,3 s verstrichen sind. Dies hat den folgenden Grund. Infolgedessen dass der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder sich dem oberen Totpunkt des Verdichtungshubs annähert, wird die Volumenkapazität in dem Zylinder allmählich kleiner, und der Druck wird höher. Proportional dazu wird die Verdichtungsreaktionskraft 116 zum Zurückdrücken des Kolbens in dem Zylinder größer. Dementsprechend ist in der Nähe des oberen Totpunkts bei dem Verdichtungshub die Verdichtungsreaktionskraft in dem Zylinder am größten, und daher kann die Trägheitsenergie, die die Kraftmaschine bei jenem Zeitpunkt aufweist, die Verdichtungsreaktionskraft nicht überwinden. Somit wird der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder zur Seite des unteren Totpunkts des Verdichtungshubs zurückgedrückt. Somit kann der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder nicht über den oberen Totpunkt des Verdichtungshubs gelangen, und die Kurbelwelle der Kraftmaschine 2 wird in der Rückwärtsrichtung gedreht.
Danach bewegt sich der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder zu dem unteren Totpunkt des Verdichtungshubs, und die Kurbelwelle 46 der Kraftmaschine 2 wird erneut rückwärts ungefähr bei 0,3 s gedreht. Die Kurbelwelle der Kraftmaschine 2 wird nämlich in der normalen Richtung gedreht. Dies hat den folgenden Grund. Der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder wird nämlich dabei zunächst zu dem unteren Totpunkt des Verdichtungshubs abgesenkt. Bei dem Verdichtungshub sind sowohl das Einlass- als auch das Auslassventil in dem geschlossenen Zustand, und daher wird die Volumenkapazität in dem Zylinder allmählich größer, wenn sich der Kolben zu dem unteren Totpunkt des Verdichtungshubs absenkt. Folglich wird ein Unterdruck im Inneren des Zylinders ausgebildet, und der Unterdruck vergrößert sich allmählich. Dementsprechend kehrt der Kolben entsprechend dem vorbestimmten Zylinder in die Richtung des oberen Totpunkts durch eine Reaktionskraft 118 erneut zurück, die durch den Unterdruck erzeugt wird. Infolgedessen wird die Kurbelwelle der Kraftmaschine 2 in der normalen Richtung erneut gedreht.
Danach verringert sich die Trägheitsenergie allmählich, die die Kraftmaschine 2 aufweist, nach ungefähr 0,3 s, und die Kraftmaschine 2 stoppt, nachdem 0,6 s verstrichen sind. Infolgedessen konvergiert die Kurbelwinkelstopposition innerhalb eines Bereiches des Kurbelwinkels von 90° CA bis 120° CA. Falls die Kurbelwinkelstopposition schließlich innerhalb des Bereiches des Kurbelwinkels von ungefähr 90° CA bis 120° CA konvergiert ist, dann wird angenommen, dass der Kurbelwinkel zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstopposition gesteuert ist, und die Stopsteuerung ist erfolgreich.
[Kraftmaschinenstoppositionsschätzverarbeitung]
Als Nächstes wird eine Kraftmaschinenstoppositionsschätzverarbeitung beschrieben. Die 7 zeigt eine schematische Konfiguration eines Kraftmaschinenstoppositionsschätzgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Beispiel führt eine Motorsteuereinheit 4 die Kraftmaschinenstoppositionsschätzverarbeitung aus. Insbesondere schätzt die Motorsteuereinheit 4 die Kraftmaschinenstopposition, nämlich den Kurbelwinkel während des Stoppens der Kraftmaschine auf der Grundlage des MG-Positionssignals Smg, das von dem Motorwinkelsensor 3a abgegeben wird, des NE-Signals Sne, das von dem Kurbelwinkelsensor 90 abgegeben wird, des Nockenwinkelsignals (G2-Signal) Sg2, das von dem Nockenwinkelsensor 92 abgegeben wird, und des TDC-Signals Stdc, das in der ECU 70 erzeugt wird. Das TDC-Signal hat zwei Signale (ein TDC1-Signal und ein TDC2-Signal), die später beschrieben werden.
Die 8 zeigt eine Tabelle, in der die Charakteristika des MG-Positionssignals, des NE-Signals, des G2-Signals und des TDC-Signals gemäß der vorstehenden Beschreibung aufgeführt sind.
Das MG-Positionssignal ist jenes Signal, das von dem Motorwinkelsensor 3a des Motor-Generators 3 abgegeben wird und den Drehwinkel der Motorwelle angibt. Die Welle des Motor-Generators 3 ist mit der MG-Riemenscheibe 58 verbunden, wie dies in der 2 gezeigt ist, und sie ist durch den Riemen 52 mit der Kurbelwinkelriemenscheibe 50 gekoppelt, die mit der Kurbelwelle 46 verbunden ist. Während das MG-Positionssignal keinen absoluten Winkel der Kurbelwelle angeben kann, da ein Schlupfbetrag des Riemens vorhanden ist, der die MG-Riemenscheibe 58 mit der Kurbelwinkelriemenscheibe 50 verbindet, kann das MG-Positionssignal einen relativen Winkel der Kurbelwelle angeben. Gemäß dem MG-Positionssignal kann der Kurbelwinkel mit einer Auflösung von ungefähr 3° CA erfasst werden, obwohl die Auflösung von einem Riemenscheibenverhältnis der MG-Riemenscheibe 58 und der Kurbelwinkelriemenscheibe 50 abhängt. Da außerdem von dem MG-Positionssignal unterschieden werden kann, ob der Motor in der normalen Richtung oder in der Rückwärtsrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung gedreht wird, kann ein Rückwärtsdrehungssignal erzeugt werden, das angibt, ob der Motor in der normalen Richtung oder in der Rückwärtsrichtung gedreht wird.
Das NE-Signal ist ein Erfassungssignal der Zähne 91a des Signalrotors 91, der an der Kurbelwelle 46 gemäß der vorstehenden Beschreibung angebracht ist, mit dem der absolute Kurbelwinkel mit einer Auflösung von ungefähr 10° CA bis 30° CA gemäß der Anzahl der Zähne 91a erfasst werden kann, die bei dem Signalrotor 91 vorgesehen sind.
Das Nockenwinkelsignal (G2) wird hauptsächlich als ein Zylinderunterscheidungssignal gemäß der vorstehenden Beschreibung verwendet. Da die Nockenwelle und die Kurbelwelle miteinander durch einen Steuerriemen, einer Steuerkette und dergleichen verbunden sind, ist das G2-Signal hauptsächlich das Signal entsprechend dem absoluten Kurbelwinkel. Jedoch hat das G2-Signal eine Zeitversetzung, falls die Kraftmaschine einen variablen Ventilmechanismus (VVT) verwendet.
Das TDC-Signal ist jenes Signal, das die ECU 70 oder dergleichen auf der Grundlage des durch den Kurbelwinkelsensor 90 abgegebenen NE-Signals erzeugt, und das TDC-Signal gibt den Zeitzyklus des TDC an. Folglich können 360° CA des absoluten Kurbelwinkels mit dem TDC-Signal erfasst werden.
Wenn ein MPU-Sensor als der Kurbelwinkelsensor 90 und der Nockenwinkelsensor 92 verwendet wird, dann kann die Sensorabgabe nicht erhalten werden, während die Kraftmaschinendrehzahl (Kurbelwellendrehzahl) niedrig ist. Jedoch kann im Falle einer Verwendung eines MRE-Sensors die Sensorabgabe auch dann erhalten werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl (Kurbelwellendrehzahl) niedrig ist, und somit kann jedes Signal erhalten werden.
Als nächstes wird die Kurbelwinkelschätzverarbeitung beschrieben. Die nachfolgend beschriebene Kurbelwinkelschätzverarbeitung führt eine Kurbelwinkelschätzung mit hoher Genauigkeit durch Kombinieren der Abgaben von dem Motorwinkelsensor an der Seite des Motor-Generators und des Kurbelwinkelsensors und des Nockenwinkelsensors an der Seite der Kraftmaschine durch.
Wie dies in der Tabelle in der 8 gezeigt ist, gibt es das MG-Positionssignal, das den Kurbelwinkel mit der höchsten Genauigkeit erfassen kann. Jedoch kann der absolute Kurbelwinkel nicht aus dem MG-Positionssignal erhalten werden. Folglich wird der Kurbelwinkel durch das MG-Positionssignal mit der höchsten Genauigkeit berechnet, und eine Korrektur wird unter Verwendung des TDC-Signals oder des NE-Signals durchgeführt, welches die absolute Kurbelposition anzeigt, wodurch der Kurbelwinkel mit hoher Genauigkeit geschätzt wird.
Die 9 zeigt das konkrete Beispiel. Durch das MG-Positionssignal kann der Kurbelwinkel mit der Auflösung von 3° CA gemäß der vorstehenden Beschreibung erfasst werden. Dementsprechend wird der Kurbelwinkel hauptsächlich auf der Grundlage des MG-Positionssignals berechnet. Bei dieser Gelegenheit wird der Kurbelwinkel angesichts der Drehrichtung der Kraftmaschine unter Verwendung des Rückwärtsdrehungssignals berechnet.
Währenddessen ist das NE-Signal jenes Signal, das durch Erfassen der Zähne 91a des Signalrotors 91 erhalten wird, der an der Kurbelwelle 46 angebracht ist, und bei dem Abschnitt des fehlenden Zahnes 91b ist keine Pulsabgabe vorhanden (entsprechend den beiden Pulsen bei diesem Beispiel). Der Abschnitt des fehlenden Zahnes 91b entspricht der Position direkt vor dem oberen Totpunkt (TDC) bei einem spezifischen Zylinder der Kraftmaschine 2. Wie dies in der 9 gezeigt ist, befindet sich daher der obere Totpunkt des Zylinders direkt nach dem Abschnitt des NE-Signals entsprechend dem fehlenden Zahn. Folglich erzeugt die ECU 70 das in der 9 gezeigte TDC-Signal, nämlich die Signalabgabe des Pulses entsprechend dem oberen Totpunkt in dem Zylinder jeweils bei 360° CA auf der Grundlage des NE-Signals. Des weiteren dividiert die ECU 70 das TDC-Signal, um ein Signal zu erzeugen, dessen Niveau sich jeweils bei 180° CA ändert (ein TDC2-Signal in der 9). Das TDC-Signal und das TDC2-Signal geben den absoluten Kurbelwinkel an. Folglich wird das Kurbelwinkelsignal, das auf der Grundlage des MG-Positionssignals mit der hohen Auflösung erhalten wird, auf der Grundlage des TDC-Signals oder des TD2-Signals korrigiert. Somit kann der absolute Kurbelwinkel mit hoher Genauigkeit erhalten werden.
Insbesondere werden die Zeitgebung von 180° CA des Kurbelwinkels, der auf der Grundlage des MG-Positionssignals erhalten wird (nachfolgend als „MG-Schätzkurbelwinkel“ bezeichnet) und die Zeitgebung bei 180° CA verglichen, die das TD2-Signal angibt, wie dies in der 9 gezeigt ist. Da das MG-Positionssignal einen Summierungsfehler aufgrund des Schlupfes des Riemens beinhaltet, der die MG-Riemenscheibe mit der Kurbelwinkelriemenscheibe verbindet, wird der Fehlerbetrag auf der Grundlage des TD2-Signals korrigiert. Die Kurbelwinkelschätzung wird nämlich bei der hohen Genauigkeitseinheit (3° CA bei diesem Beispiel) auf der Grundlage des MG-Positionssignals durchgeführt, und der so erhaltene MG-Schätzkurbelwinkel wird jeweils bei 180° CA auf der Grundlage des TD2-Signals korrigiert, was den absoluten Kurbelwinkel liefert. In der Praxis ist es geeignet, den MG-Schätzkurbelwinkel auf der Grundlage des MG-Positionssignals hochzuzählen und den MG-Schätzkurbelwinkel jeweils bei 180° CA auf der Grundlage des TD2-Signals zurückzusetzen.
Das vorstehend beschriebene Verfahren zum Erzeugen des TD2-Signals zum Durchführen der Korrektur bei jeweils 180° CA ist lediglich ein Beispiel. Irgendein Verfahren kann übernommen werden, das das MG-Schätzkurbelwinkelsignal unter Verwendung jenes Signals auf der Grundlage des NE-Signals oder des TDC-Signals korrigiert, das den absoluten Kurbelwinkel angibt. Zum Beispiel kann ein Signal, dessen Niveau sich jeweils bei 90° CA ändert, auf der Grundlage des TDC-Signals erzeugt werden, und das MG-Schätzkurbelwinkelsignal kann jeweils bei 90° CA unter Verwendung von diesem Signal korrigiert werden. Das MG-Schätzkurbelwinkelsignal kann jeweils bei 30° CA unter Verwendung des NE-Signals selbst korrigiert werden, das die Genauigkeit von 30° CA aufweist. Alternativ kann der MG-Schätzkurbelwinkel jeweils bei 720° CA unter Verwendung des G2-Signals korrigiert werden. Da das G2-Signal das Zylinderunterscheidungssignal ist, kann der MG-Schätzkurbelwinkel korrigiert werden, und die Zylinderunterscheidung kann gleichzeitig durchgeführt werden, indem das G2-Signal verwendet wird, wodurch der Hub des jeweiligen Zylinders während des Stoppens der Kraftmaschine erkannt wird.
Da der MG-Positionssensor den Motordrehwinkel zu jener Zeit erfassen kann, wenn die Kraftmaschinendrehzahl niedrig ist (siehe 8), ist es möglich, den Kurbelwinkel nach der Zeit der niedrigen Kraftmaschinendrehzahl bis zu dem Stopp der Kraftmaschine genau zu schätzen, und zwar ungeachtet dessen, ob der MPU-Sensor oder der MRE-Sensor für den Kurbelwinkelsensor und den Nockenwinkelsensor verwendet wird.
Die vorstehend beschriebene Kurbelwinkelschätzverarbeitung soll ein Zustandssignal erzeugen, das angibt, ob die Kurbelwinkelschätzverarbeitung stabil durchgeführt wird oder nicht, und zwar ob die Genauigkeit der Kurbelwinkelschätzung ausreichend ist oder nicht, nämlich auf der Grundlage des Fehlers während der Korrektur des MG-Schätzkurbelwinkels.
Hinsichtlich des Fehlers, der bei dem MG-Schätzkurbelwinkel enthalten ist, sind hauptsächlich ein Fehler, der durch den Schlupf des Riemens 52 hervorgerufen wird, der die MG-Riemenscheibe 58 mit der Kurbelwinkelriemenscheibe 50 verbindet, und ein Rechenfehler denkbar, wenn der MG-Schätzkurbelwinkel auf der Grundlage des MG-Positionssignals berechnet wird. Jedoch wird angenommen, dass der Fehler aufgrund des Schlupfes des Riemens innerhalb eines bestimmten Bereiches gemäß der Struktur des Riemens und der Riemenscheibenabschnitte bleibt, und dass der Rechenfehler des MG-Schätzkurbelwinkels ebenfalls innerhalb eines bestimmten Bereiches bleibt.
Während die Kurbelwinkelschätzverarbeitung mit hoher Genauigkeit stabil ausgeführt wird, bleibt der Fehler zwischen den MG-Schätzkurbelwinkel und dem absoluten Kurbelwinkel, der auf der Grundlage des TDC-Signals oder dergleichen erhalten wird, innerhalb des vorstehend erwähnten Standardfehlerbereiches. Wenn der Fehler nicht innerhalb des Standardfehlerbereiches bleibt, dann wird im Gegensatz dazu angenommen, dass die Kurbelwinkelschätzverarbeitung in einem instabilen Zustand ist, nämlich in einem Zustand, in dem die Schätzgenauigkeit nicht ausreichend ist und das geschätzte Ergebnis aufgrund eines bestimmten Faktors nicht zuverlässig ist. Daher legt die Motorsteuereinheit 4 eine Zustandsmarke wie z.B. eine Schätzgenauigkeitsmarke fest. Wenn der Fehler innerhalb des Standardfehlerbereiches ist, dann wird die Schätzgenauigkeitsmarke auf EIN festgelegt (die den Zustand angibt, in dem die Schätzgenauigkeit gewährleistet ist), und wenn der Fehler außerhalb des Standardfehlerbereiches ist, dann wird die Schätzgenauigkeitsmarke auf AUS festgelegt (die den Zustand angibt, in dem die Schätzgenauigkeit unzureichend ist). Folglich kann noch einfacher festgestellt werden, ob unter Bezugname auf die Schätzgenauigkeitsmarke das geschätzte Ergebnis der Kurbelwinkelschätzverarbeitung zuverlässig ist oder nicht, die während der Stopppositionssteuerung ausgeführt wird. Auf der Grundlage der Schätzgenauigkeitsmarke können verschiedene Gegenmaßnamen unternommen werden. Wenn z.B. die Schätzgenauigkeitsmarke während der Kraftmaschinenstoppsteuerung wie z. B. ein Leerlaufstopp auf AUS festgelegt ist, dann wird dabei bestimmt, dass das Kraftmaschinenstopppositionsschätzergebnis unzuverlässig ist, und die Kraftmaschinenstoppsteuerung kann unterbrochen werden. Wenn außerdem die Schätzgenauigkeitsmarke auf AUS festgelegt ist, dann kann die vorbestimmte Verarbeitung ausgeführt werden, wenn die Kraftmaschine beim nächsten Mal gestartet wird.
[Startsteuerverfahren]
Als nächstes werden verschiedene Arten von Startsteuerverfahren gemäß der Kurbelwinkelstoppposition beschrieben, was der zentrale Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.
Falls der Kurbelwinkel zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition gesteuert wird, dann besteht kein Problem, da die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen automatischen erneuten Startes durch den Motor-Generator 3 hoch ist. Wenn andererseits der Kurbelwinkel zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition bei dem Leerlaufstopp aus irgendwelchen Gründen nicht gesteuert werden kann, dann ist eine korrekte Steuerung während des Startens der Kraftmaschine erforderlich, da der automatische erneute Start einen Fehler aufweisen kann. Bei der vorliegenden Erfindung wird die korrekte Startsteuerung gemäß der Situation ausgeführt, wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Kraftmaschine nicht an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition durch die Kraftmaschinenstoppsteuerung stoppt. Die Gründe, dass die Stoppsteuerung an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition nicht ausgeführt werden kann, sind hauptsächlich jene Probleme, die bei dem Stoppsteuerverfahren durch Störgrößen ect. auftreten, oder jene Probleme, die bei dem Motorwinkelsensor 3a und dem Kurbelwinkelsensor 90 auftreten.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Zunächst wird das erste Ausführungsbeispiel beschrieben. Das erste Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Startsteuerung, bei der der Kurbelwinkel unter Verwendung der Abgabe von dem Kurbelwinkelsensor 90 nach der Kraftmaschinenstoppsteuerung erfasst wird.
Wenn der Kurbelwinkel nicht an der vorbestimmten optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist, z.B. wenn der Kurbelwinkel nicht innerhalb eines Bereiches des Kurbelwinkels von 90° CA bis 120° CA ist, obwohl die Stoppsteuerung des Fahrzeugs 10 bei dem Leerlaufstopp ausgeführt wird, dann wird die Last zum Starten der Kraftmaschine während des erneuten Startes der Kraftmaschine 2 groß. Falls der automatische erneute Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 während dieser Zeit ausgeführt wird, dann kann der automatische erneute Start der Kraftmaschine daher aufgrund des unzureichenden Abgabedrehmomentes durch den Motor-Generator 3 einen Fehler aufweisen. Somit wird bei dem Ausführungsbeispiel unter Verwendung des Kurbelwinkelsensors 90 erfasst, ob die Kraftmaschine an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition durch die Kraftmaschinenstoppsteuerung erfolgreich gestoppt wird oder nicht. Im Falle eines Fehlers führt die ECU 70 den Start der Kraftmaschine 2 durch die DC-Startvorrichtung 1 mit dem großen Abgabedrehmoment und nicht durch den Motor-Generator 3 aus.
Wenn die Stoppsteuerung der optimalen Kurbelwinkelstoppposition einen Fehler aufweist, dann wird die Last zum Starten der Kraftmaschine für den automatischen erneuten Start der Kraftmaschine 2 ziemlich groß. Wenn die Stoppsteuerung einen Fehler aufweist, wenn der Kolben bei dem Verdichtungshub während des automatischen erneuten Startes der Kraftmaschine sich dem oberen Totpunkt des Verdichtungshubs annähert, dann nimmt der Kolben genauer gesagt eine große Verdichtungsreaktionskraft auf. Aufgrund dessen wird während des automatischen erneuten Startes die Kraftmaschinenstartlast so erzeugt, dass der Kolben die Verdichtungsreaktionskraft überwinden kann, um über den oberen Totpunkt des Verdichtungshubs zu gelangen. Daher kann bezüglich des Abgabedrehmomentes von dem Motor-Generator 3 der Motor-Generator 3 das ausreichende Drehmoment zum Starten der Kraftmaschine 2 durch Drehen der Kurbelwelle nicht abgeben, und die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass der automatische erneute Start der Kraftmaschine einen Fehler aufweist.
Wenn die Stoppsteuerung zu der optimalen Kurbelwinkelstoppposition einen Fehler aufweist, dann führt die ECU 70 den automatischen erneuten Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 nicht aus. Anstatt dessen startet die ECU 70 die Kraftmaschine 2 durch die DC-Startvorrichtung 1 mit dem größeren Abgabedrehmoment. Auch wenn die Stoppsteuerung der optimalen Kurbelwinkelstoppposition einen Fehler aufweist, wird die Kraftmaschine 2 dadurch sicher erneut gestartet, und die Zeit zum erneuten Starten der Kraftmaschine nach dem Leerlaufstoppzustand kann kurz sein. Somit kann der Wille des Fahrers zum Starten der Kraftmaschine angemessen bewirkt werden, ohne dass das Fahrverhalten verschlechtert wird.
Als nächstes wird der Fluss der Kraftmaschinenstopp- und Startsteuerung des ersten Ausführungsbeispieles unter Bezugname auf die 10 beschrieben. Die 10 zeigt eine Flusskarte des Stopp- und Startsteuerverfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel. Es ist zu beachten, dass die ECU 70 die Stopp- und Startsteuerung hauptsächlich auf der Grundlage der Abgabesignale von den verschiedenen Sensorarten ausführt.
Zunächst bestimmt die ECU 70 bei einem Schritt S1, ob die Kraftmaschinenstoppbedingung erfüllt ist oder nicht, z.B. ob der Bremsschalter EIN/AUS ist oder nicht, und ob die Kraftmaschinendrehzahl gleich der vorbestimmten Kraftmaschinendrehzahl ist oder nicht. Wenn der Bremsschalter 78, der mit dem Bremspedal gekoppelt ist, eingeschaltet ist (EIN) (nämlich jener Zustand, dass der Fahrer das Fahrzeug bremst), und wenn die Kraftmaschinendrehzahl gleich der vorbestimmten Kraftmaschinendrehzahl ist (z. B. nahe 0 (U/min)), dann bestimmt die ECU 70 genauer gesagt, dass die Kraftmaschinenstoppbedingung erfüllt ist, nämlich auf der Grundlage der Abgabesignale von den Sensoren, die jeweils derartige Zustände erfassen (Schritt S1; JA). Wenn andererseits der Bremsschalter AUS ist, oder wenn die Kraftmaschinendrehzahl nicht gleich der vorbestimmten Kraftmaschinendrehzahl ist (z.B. ist sie nahe 0 (U/min)), dann bestimmt die ECU 70, dass die Kraftmaschinenstoppbedingung nicht erfüllt ist.
Als nächstes stoppt die ECU 70 bei einem Schritt S2 die Kraftmaschine 2 durch die Kraftmaschinenstoppsteuerung. Der Kurbelwinkel wird durch die Kraftmaschinenstoppsteuerung so gesteuert, dass er an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist. Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird nämlich eine Kraftstoffeinspritzunterbrechung bei jedem Zylinder bei dem Leerlaufzustand ausgeführt, und der Motorantrieb wird mit der vorbestimmten Zeitgebung ausgeführt. Infolgedessen wird die Trägheitsenergie der Kraftmaschine 2 konstant gehalten, und die Kraftmaschinendrehzahl wird schließlich 0 (U/min), um die Kraftmaschine 2 zu stoppen (Schritt S2).
Als nächstes wird bei einem Schritt S3 die Erfassung der Kurbelwinkelstoppposition nach dem Stoppen der Kraftmaschine ausgeführt. Genauer gesagt führt die Motorsteuereinheit 4 die Erfassung des Kurbelwinkels unter Verwendung des Kurbelwinkelsensors 90 aus, der den absoluten Kurbelwinkel erfassen kann, nämlich als Reaktion auf ein Befehlssignal von der ECU 70 (Schritt S3). Dadurch wird der Kurbelwinkel nach der Stoppsteuerung erfasst.
Als nächstes nimmt die ECU 70 bei einem Schritt S4 das Abgabesignal von der Motorsteuereinheit 4 auf, und sie bestimmt, ob der bei dem Schritt S3 erfasste Kurbelwinkel innerhalb des vorbestimmten Bereiches ist oder nicht, d.h. ob das Fahrzeug zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition gesteuert wird oder nicht.
Als nächstes bestimmt die ECU 70, ob die Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 oder durch die DC-Startvorrichtung 1 gestartet wird, und zwar gemäß dem Zustand der Kurbelwinkelstoppposition. Wenn der Kurbelwinkel an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist, dann ist die Last zum Starten der Kraftmaschine zum erneuten Starten der Kraftmaschine 2 klein. Da die Kraftmaschine 2 durch das Abgabedrehmoment von dem Motor-Generator 3 angemessen erneut gestartet werden kann, legt die ECU 70 daher das nächste Verfahren zum Starten der Kraftmaschine 2 auf den Kraftmaschinenstart durch den Motor-Generator 3 fest (Schritt S5) .
Wenn andererseits der Kurbelwinkel nicht an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist, dann ist die Last zum Starten der Kraftmaschine zum erneuten Starten der Kraftmaschine 2 groß. Daher legt die ECU 70 das nächste Verfahren zum Starten der Kraftmaschine 2 auf den Kraftmaschinenstart durch die DC-Startvorrichtung 1 fest, die das größere Abgabedrehmoment als der Motor-Generator 3 aufweist (Schritt S6).
Als Nächstes bestimmt die ECU 70 bei einem Schritt S7, ob die Kraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist oder nicht, und zwar aufgrund dessen, ob der Bremsschalter von EIN zu AUS geschaltet wurde oder nicht. Wenn der Bremsschalter 78, der mit dem Bremspedal gekoppelt ist, von EIN nach AUS geschaltet wird, d.h. wenn der Fahrer bzw. die Fahrerin seinen oder ihren Fuß von dem Bremspedal nimmt, dann bestimmt die ECU 70 genauer gesagt, dass die Kraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, nämlich auf der Grundlage des Abgabesignals von dem Sensor, der den Zustand erfasst (Schritt S7; JA). Dadurch startet die ECU 70 die Kraftmaschine 2 durch das Verfahren zum Starten der Kraftmaschine, dass bei dem Schritt S5 oder S6 festgelegt ist (Schritt S8).
Wenn andererseits der Bremsschalter nach wie vor EIN ist, dann bestimmt die ECU 70, dass die Kraftmaschinenstartbedingung nicht erfüllt ist, nämlich auf der Grundlage der Abgabesignale von den Sensoren, die den Zustand erfassen (Schritt S7; NEIN), und sie startet die Kraftmaschine 2 nicht, bis der Start der Kraftmaschine zulässig ist.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, erfasst die ECU 70 den absoluten Kurbelwinkel nach der Stoppsteuerung durch den Kurbelwinkelsensor, und sie wählt das optimale Verfahren zum Starten der Kraftmaschine gemäß dem Zustand aus. Daher kann der nächste erneute Start der Kraftmaschine sofort und zuverlässig ausgeführt werden.
Wenn der Leerlaufstopp mehrmals durchgeführt wird und die Stoppsteuerung zu der optimalen Kurbelwinkelstoppposition fortlaufend mehrmals einen Fehler aufweist, dann kann die ECU 70 den Leerlaufstopp danach unterbinden, indem sie bestimmt, dass ein bestimmtes Problem bei der Stoppsteuerfunktion der Kraftmaschine auftritt. Wenn die Stoppsteuerung auf die optimale Kurbelwinkelstoppposition einen Fehler aufweist, wie dies vorstehend beschrieben ist, dann wird das Verfahren zum Starten der Kraftmaschine zu dem Steuerverfahren zum Starten der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 jedes Mal dann geändert, was die Verschlechterung des Fahrverhaltens während des automatischen Starts der Kraftmaschine beseitigt. Da die DC-Startvorrichtung 1 mehrmals beim erneuten Start der Kraftmaschine verwendet wird, können ebenso Probleme hinsichtlich der Lebensdauer (Nutzlebensdauer) der DC-Startvorrichtung 1 auftreten.
Bei der DC-Startvorrichtung 1 strömt eine große Stromstärke wie z.B. 600 bis 800A (Ampere) bei dem Kraftmaschinenstart. Dadurch wird ein Kontaktpunkt (Bürste) schnell abgeschliffen, der die Energie zu der DC-Startvorrichtung 1 zuführt, falls der erneute Start der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 häufig wiederholt wird. Infolgedessen wird die Nutzlebensdauer der DC-Startvorrichtung merklich verkürzt. Daher unterbindet die ECU 70 den Leerlaufstopp danach. Dadurch kann verhindert werden, dass der erneute Start der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 mehrmals wiederholt wird, und die Verschlechterung des Fahrverhaltens als Reaktion auf den Wille des Fahrers zum Starten kann vermieden werden, und die Lösung des Problems hinsichtlich der Lebensdauer der DC-Startvorrichtung 1 ist möglich.
In diesem Fall wird bei einem Schritt S6 der Flusskarte der in der 10 gezeigten Stopp- und Startsteuerung die Anzahl der Fehler der Stoppsteuerung auf die optimale Kurbelwinkelstoppposition gezählt, und die Anzahl wird mit einer vorbestimmten Zahl verglichen. Falls die gezählte Zahl größer ist als die vorbestimmte Zahl, dann bestimmt die ECU 70, dass ein bestimmtes Problem bei der Stoppsteuerfunktion auftritt, und sie unterbindet danach den Leerlaufstopp. Dadurch kann das Problem hinsichtlich der Haltbarkeit der DC-Startvorrichtung 1 gelöst werden, da verhindert werden kann, dass der erneute Start der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 mehrmals ausgeführt wird. Es ist zu beachten, dass die Festlegung zum Unterbinden des Leerlaufstoppes entfallen kann, wenn das Problem des Stoppsteuerverfahrens gelöst ist.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Als Nächstes wird das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird durch den Kurbelwinkelsensor erfasst, ob die Kraftmaschine an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition nach der automatischen Stoppsteuerung der Kraftmaschine für den Leerlaufstopp erfolgreich gestoppt ist oder nicht. Anstatt dessen wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Erfassung unter Verwendung der Schätzverarbeitung des Kurbelwinkels ausgeführt.
Wenn die Kurbelwinkelschätzung ausgeführt wird, dann besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Schätzgenauigkeit der Kurbelwinkelstoppposition nicht ausreicht, falls die Probleme hinsichtlich des Kurbelwinkelsensors 90 und des Motorsensors 3a auftreten. In einem derartigen Fall führt die ECU 70 ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Verfahren den automatischen erneuten Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 nicht durch, und stattdessen wird die Kraftmaschine 2 durch die DC-Startvorrichtung 1 gestartet, die das größere Abgabedrehmoment aufweist.
Wenn die Schätzgenauigkeit der Kurbelwinkelstoppposition niedrig ist, dann ist z.B. die Zuverlässigkeit gering, dass die tatsächliche Kurbelwinkelstoppposition innerhalb des optimalen Kurbelwinkels 90° CA bis 120° CA ist. Auch wenn die Schätzgenauigkeit der Kurbelwinkelstoppposition niedrig ist, besteht kein Problem, wenn die Kurbelwinkelstoppposition tatsächlich innerhalb des Kurbelwinkels von 90° CA bis 120° CA ist. Wenn jedoch die Kurbelwinkelstoppposition nicht innerhalb des Kurbelwinkels 90° CA bis 120° CA ist, dann ist die Last zum Starten der Kraftmaschine groß, und es ist möglich, dass der automatische erneute Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 fehlerhaft ist. Um die Kraftmaschine 2 sofort und zuverlässig erneut zu starten, wenn die Schätzgenauigkeit der Kurbelwinkelstoppposition niedrig ist, vermeidet die ECU 70 somit ungeachtet der tatsächlichen Kurbelwinkelstoppposition den automatischen erneuten Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3, und sie startet die Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 mit dem größeren Abgabedrehmoment. Somit kann der erneute Start der Kraftmaschine aus dem Leerlaufstopp zuverlässig durchgeführt werden.
Als Nächstes wird der Fluss der Stopp- und Startsteuerung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die 11 zeigt eine Flusskarte der Stopp- und Startsteuerung der Kraftmaschine gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Es ist zu beachten, dass die ECU 70 die Stopp- und Startsteuerung hauptsächlich auf der Grundlage der Abgabesignale von verschiedenen Sensoren ausführt.
Bei der in der 11 gezeigten Flusskarte werden die zu der in der 10 gezeigten Flusskarte identischen Abschnitte kurz beschrieben.
Zunächst schreitet die Verarbeitung bei einem Schritt S11 zu einem Schritt S12 weiter, wenn die Kraftmaschinenstoppbedingung erfüllt ist. Dadurch stoppt die Kraftmaschine 2, und der Kurbelwinkel wird zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition gesteuert.
Als Nächstes bestimmt die ECU 70 bei einem Schritt S13 auf der Grundlage des Abgabesignals von dem Kurbelwinkelsensor 90 und dem Motorsensor 3a, ob die Schätzung der Kurbelwinkelstoppposition möglich ist oder nicht. Genauer gesagt bestimmt die ECU 70, ob die Abgabesignale von dem Kurbelwinkelsensor 90 und dem Motorwinkelsensor 3a korrekt erhalten werden oder nicht. Wenn die Schätzung der Kurbelwinkelstoppposition möglich ist, dann schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S14 (Schritt S13; JA). Wenn andererseits die Schätzung der Kurbelwinkelstoppposition unmöglich ist, dann schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S17 (Schritt S13; NEIN). Wenn die Schätzung der Kurbelwinkelstoppposition unmöglich ist, dann kann die Motorsteuereinheit 4 die Schätzung der Kurbelwinkelstoppposition nicht ausführen. Daher legt die ECU 70 das Verfahren beim nächsten Start der Kraftmaschine auf den Kraftmaschinenstart durch die DC-Startvorrichtung 1 fest (Schritt S17), um die Kraftmaschine 2 sofort und zuverlässig erneut zu starten.
Bei dem Schritt S14 führt die Motorsteuereinheit 4 die Schätzung der Kurbelwinkelstoppposition auf der Grundlage des Befehlssignals von der ECU 70 aus. Die Motorsteuereinheit 4 führt die Schätzung der Kurbelwinkelstoppposition unter Verwendung des MG-Positionssignals von dem Motorwinkelsensor 3a, des NE-Signals von dem Kurbelwinkelsensor 90 und des TDC-Signals von der ECU 70 bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren aus.
Bei einem Schritt S15 bezieht sich die ECU 70 auf die vorstehend beschriebene Schätzgenauigkeitsmarke, und sie bestimmt, ob die Schätzgenauigkeit der Kurbelwinkelstoppposition hoch ist oder nicht. Außerdem bestimmt die ECU 70 gleichzeitig, ob der geschätzte Kurbelwinkel innerhalb des vorbestimmten Bereiches ist oder nicht, d.h. ob das Fahrzeug zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition gesteuert wird oder nicht. Wenn die Schätzgenauigkeit der Kurbelwinkelstoppposition hoch ist und der geschätzte Kurbelwinkel innerhalb des vorbestimmten Bereiches ist, dann legt die ECU 70 das nächste Verfahren zum Starten der Kraftmaschine 2 auf den Kraftmaschinenstart durch den Motor-Generator 3 fest (Schritt S16). Wenn andererseits entweder die Schätzgenauigkeit der Kurbelwinkelstoppposition niedrig ist oder der geschätzte Kurbelwinkel nicht innerhalb des vorbestimmten Bereiches ist, dann legt die ECU 70 das nächste Verfahren zum Starten der Kraftmaschine 2 auf den Kraftmaschinenstart durch die DC-Startvorrichtung 1 fest (Schritt S17). Dabei kann der erneute Start der Kraftmaschine 2 sofort und zuverlässig ausgeführt werden, da das optimale Verfahren zum Starten der Kraftmaschine gemäß der Schätzgenauigkeit der Kurbelwinkelschätzposition nach der Stoppsteuerung ausgewählt wird.
Als Nächstes bestimmt die ECU 70 bei einem Schritt S18, ob die Kraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist oder nicht, z.B. ob der Fahrer bzw. die Fahrerin seinen oder ihren Fuß von dem Bremspedal nimmt (das Bremspedal ist AUS). Wenn die Kraftmaschinenstartbedingung erfüllt ist, dann startet die ECU 70 die Kraftmaschine 2 durch das Verfahren zum Starten der Kraftmaschine, dass bei dem Schritt S16 oder S17 festgelegt ist (Schritt S19).
Wie dies gemäß der Stopp- und Startsteuerung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben ist, kann das optimale Verfahren zum Starten der Kraftmaschine dadurch ausgewählt werden, dass die Schätzgenauigkeit der Kurbelwinkelstoppposition nach der Stoppsteuerung berücksichtigt wird, und somit kann der nächste erneute Start der Kraftmaschine 2 sofort und zuverlässig ausgeführt werden.
Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann die ECU 70 bestimmen, dass ein bestimmtes Problem bei der Schätzverarbeitung des Kurbelwinkels auftritt, und sie kann danach den Leerlaufstopp unterbinden, wenn die Schätzung der Kurbelwinkelstoppposition in einer vorbestimmten Zeit wiederholt unmöglich wurde, nachdem der Leerlaufstopp und die Steuerung zu der optimalen Kurbelwinkelstoppposition mehrfach durchgeführt wurden. Somit kann verhindert werden, dass der erneute Start der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 mehrmals wiederholt wird, und das Problem hinsichtlich der Lebensdauer der DC-Startvorrichtung 1 kann gelöst werden.
In diesem Fall wird bei einem Schritt S17 bei der in der 11 gezeigten Flusskarte der Stopp- und Startsteuerung die Anzahl der Fehler bei der Stoppsteuerung auf die optimale Kurbelwinkelstoppposition gezählt, und die gezählte Anzahl wird mit der vorbestimmten Zahl verglichen. Falls die gezählte Anzahl größer ist als die vorbestimmte Zahl, dann bestimmt die ECU 70, dass das Problem bei der Schätzverarbeitung des Kurbelwinkels auftritt, und sie unterbindet danach den Leerlaufstopp. Dadurch kann das Problem hinsichtlich der Lebensdauer der DC-Startvorrichtung 1 gelöst werden, da verhindert werden kann, dass der erneute Start der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 mehrmals ausgeführt wird. Es ist zu beachten, dass die Festlegung der Unterbindung des Leerlaufstoppes aufgehoben werden kann, wenn das Problem des Stoppsteuerverfahrens gelöst ist.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Als Nächstes wird das dritte Ausführungsbeispiel beschrieben.
Auch wenn die Stoppsteuerung der Kraftmaschine erfolgreich ist und die Kraftmaschine an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition erfolgreich gestoppt wurde, kann das Fahrzeug 10 durch eine Kraft bewegt werden, die aus einem Unfall resultiert. Das dritte Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem derartigen Fall der automatische erneute Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 vermieden wird und das die Steuerung zu dem Verfahren zum erneuten Starten der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 geändert wird.
Es gibt einige Fälle, bei denen das Fahrzeug 10 durch die Kraft bewegt wird, die aus einem Unfall resultiert. Wenn z.B. das Fahrzeug 10 mit einem Automatikgetriebe (nachfolgend als „AT-Fahrzeug“ bezeichnet) einen Leerlaufstopp auf einem steilen Anstieg durchführt, wobei die Räder 8 mit dem Leistungsübertragungssystem 7 verbunden sind (z.B. Antriebsmodus), dann kann das AT-Fahrzeug durch den Anstieg langsam bewegt werden. Wenn außerdem das AT-Fahrzeug einen Leerlaufstopp in dem Antriebsmodus durchführt, dann kann das AT-Fahrzeug beabsichtigt bewegt werden.
In derartigen Fällen wird die Kurbelwelle gemäß der Drehung der Räder 8 bewegt, da die Räder 8, das Leistungsübertragungssystem 7 und die Kraftmaschine 2 strukturell miteinander verbunden sind. Dadurch kann der Kurbelwinkel an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition außerhalb des Bereiches der optimalen Kurbelwinkelstoppposition gelangen. Falls der Kurbelwinkel außerhalb des Bereiches der optimalen Kurbelwinkelstoppposition gelangt, dann wird die Last zum Starten der Kraftmaschine beim Starten der Kraftmaschine groß. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit besonders hoch, dass der automatische erneute Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 fehlerhaft ist. Wenn der Kurbelwinkel außerhalb des Bereiches der optimalen Kurbelwinkelstoppposition gelangt, dann vermeidet die ECU 70 daher den automatischen erneuten Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3, und sie wählt den Startvorgang der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 aus, die das größere Abgabedrehmoment hat, um die Kraftmaschine zuverlässig zu starten.
Genauer gesagt erfasst die ECU 70 den Kurbelwinkel durch den Kurbelwinkelsensor 90, der den absoluten Kurbelwinkel erfassen kann, nachdem das Fahrzeug durch die Kraftmaschinenstoppsteuerung gestoppt wurde und bevor die Kraftmaschine beim nächsten Mal automatisch gestartet wird, und sie bestimmt, ob der erfasste Kurbelwinkel innerhalb des Bereiches der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist oder nicht. Wenn der erfasste Kurbelwinkel innerhalb des Bereiches der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist, dann führt die ECU 70 den nächsten automatischen erneuten Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 aus. Wenn andererseits der erfasste Kurbelwinkel außerhalb des Bereiches der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist, dann führt die ECU 70 den nächsten automatischen Start der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 aus, die das größere Abgabedrehmoment hat.
Falls der automatische erneute Start der Kraftmaschine nach wie vor durch den Motor-Generator 3 ungeachtet der Tatsache versucht wird, dass der tatsächliche Kurbelwinkel außerhalb des Bereiches der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist, da sich die Kurbelwinkelstoppposition nach dem Stopp des Fahrzeugs bewegt hat, kann der automatische erneute Start der Kraftmaschine fehlerhaft sein. In diesem Fall braucht der tatsächliche Start der Kraftmaschine eine sehr lange Zeit, falls die Steuerung zu dem Verfahren zum Starten der Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 geändert wird, nachdem der Fehler bei dem automatischen erneuten Start der Kraftmaschine aufgetreten ist.
Daher wird die Steuerung bei dem dritten Ausführungsbeispiel zu dem Kraftmaschinenstart durch die DC-Startvorrichtung 1 geändert, wenn sich der Kurbelwinkel außerhalb des Bereiches der optimalen Kurbelwinkelstoppposition nach dem Stopp des Fahrzeugs bewegt hat, um die Kraftmaschine durch die DC-Startvorrichtung 1 zu starten, ohne dass der automatische Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 versucht wird. Somit kann der Start der Kraftmaschine 2 sofort und zuverlässig ausgeführt werden.
Als Nächstes wird der Fluss der Kraftmaschinenstopp- und Startsteuerung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unter Bezugname auf die 12 beschrieben. Die 12 zeigt eine Flusskarte der Stopp- und Startsteuerung des dritten Ausführungsbeispieles. Es ist zu beachten, dass die ECU 70 die Stopp- und Startsteuerung hauptsächlich auf der Grundlage der Abgabesignale von verschiedenen Sensoren ausführt.
In der 12 sind die Verarbeitungen der Schritte S101 bis S107 identisch zu den Verarbeitungsschritten S1 bis S7 in der Flusskarte des ersten Ausführungsbeispieles, das in der 10 gezeigt ist. Der Kurbelwinkel wird nämlich durch den Kurbelwinkelsensor nach der Stoppsteuerung der Kraftmaschine erfasst, und es wird bestimmt, ob der erfasste Kurbelwinkel an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist oder nicht. Auf der Grundlage des bestimmten Ergebnisses wird das nächste Verfahren zum Starten der Kraftmaschine entweder auf den Start durch den Motor-Generator 3 oder durch die DC-Startvorrichtung 1 festgelegt.
Wenn bestimmt wird, dass die Kraftmaschinenstartbedingung bei dem Schritt S107 erfüllt ist, dann führt die ECU 70 die Erfassung des Kurbelwinkels unter Verwendung des Kurbelwinkelsensors erneut aus, bevor die Kraftmaschine gestartet wird. Kurz gesagt bestätigt die ECU 70, dass der Kurbelwinkel nach dem Stopp des Fahrzeugs nicht geändert wurde. Bei den Schritten S108 bis S111 werden die Verarbeitungen durchgeführt, die identisch zu den Verarbeitungen bei den Schritten S103 bis S106 sind. Wenn nämlich der Kurbelwinkel an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition unmittelbar vor dem automatischen Start der Kraftmaschine ist, dann wird der Start durch den Motor-Generator 3 festgelegt. Wenn der Kurbelwinkel nicht an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ist, dann wird der Start durch die DC-Startvorrichtung 1 festgelegt. Als Nächstes startet die ECU 70 bei dem Schritt S112 die Kraftmaschine durch das Verfahren zum Starten der Kraftmaschine erneut, welches bei dem Schritt S110 oder S111 festgelegt ist. Dadurch kann der erneute Start der Kraftmaschine sofort und zuverlässig durchgeführt werden.
(Abwandlung)
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird bestimmt, ob der Kurbelwinkel zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition gesteuert ist oder nicht, und zwar sowohl nach dem Kraftmaschinenstopp als auch unmittelbar vor dem Kraftmaschinenstart. Jedoch kann bestimmt werden, ob der Kurbelwinkel zum Stoppen an der optimalen Kurbelwinkelstoppposition ausschließlich unmittelbar vor dem Kraftmaschinenstart gesteuert wird oder nicht, und das nächste Verfahren zum Starten der Kraftmaschine kann gemäß dem erfassten Ergebnis festgelegt werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der nächste Start der Kraftmaschine durch den Motor-Generator 3 durchgeführt, wenn die Stoppsteuerung zu der optimalen Kurbelwinkelstoppposition erfolgreich ist. Stattdessen kann das System so konfiguriert sein, dass die Kraftstoffeinspritzung bei dem vorbestimmten Zylinder durchgeführt wird, der in dem Expansionshub bei der fortschreitenden Stoppsteuerung ist, und wenn die Stoppsteuerung auf die optimale Kurbelwinkelstoppposition erfolgreich ist, dann wird der Kraftstoff verbrannt, um eine Verbrennungsenergie zum Starten der Kraftmaschine 2 bei dem Startvorgang der Kraftmaschine zu erzeugen.
Wie dies vorstehend gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, kann der erneute Start der Brennkraftmaschine durch Ausführen der Erfassung oder der Schätzung der Kurbelwinkelstoppposition nach der Kraftmaschinenstoppposition in einer sofortigen und zuverlässigen Art und Weise durchgeführt werden, und zwar gemäß dem Kurbelwinkelzustand nach der Stoppsteuerung.
Wenn außerdem die Kurbelwinkelstoppposition unmittelbar vor der Start der Kraftmaschine erneut bestätigt wird, dann kann der erneute Start der Brennkraftmaschine sofort und zuverlässig durchgeführt werden, auch wenn die Kurbelwinkelstoppposition aus bestimmten Gründen nach der Kraftmaschinenstoppsteuerung geändert wird.
Die Erfindung kann in anderen spezifischen Ausführungsformen ausgeführt werden, ohne dass der Umfang davon verlassen wird. Die gegenwärtigen Ausführungsbeispiele sind daher in jeder Hinsicht als darstellend und nicht als einschränkend zu betrachten, wobei der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die vorherige Beschreibung bestimmt ist, und alle Änderungen sind hierbei enthalten, die innerhalb der Äquivalenz der Ansprüche liegen.
Wenn ein Kurbelwinkel zum Stoppen auf eine optimale Kurbelwinkelstoppposition durch eine automatische Kraftmaschinenstoppsteuerung, wie z.B. ein Leerlaufstopp, gesteuert wird, oder wenn die Kurbelwinkelstoppposition mit hoher Genauigkeit geschätzt werden kann, dann wird der automatische erneute Start der Kraftmaschine durch einen Motor-Generator (3) durchgeführt, der als ein Elektromotor oder als ein elektrischer Generator dient, und zwar bei dem nächsten erneuten Start der Kraftmaschine (2). Wenn andererseits der Kurbelwinkel nicht zum Stoppen auf die optimale Kurbelwinkelstoppposition gesteuert wird, wenn die Kurbelwinkelstoppposition nicht mit hoher Genauigkeit geschätzt werden kann, oder wenn sich die Kurbelwinkelstoppposition nach der Stoppsteuerung ändert, dann wird die Kraftmaschine durch eine DC-Startvorrichtung (1) erneut gestartet, die ein Abgabedrehmoment aufweist, das größer ist als jenes eines Motor-Generators (3), und zwar beim nächsten erneuten Start der Kraftmaschine.

Claims

Stopp- und Startsteuergerät (70) einer Brennkraftmaschine (2), mit: einer Stoppsteuereinheit (70), die einen Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine innerhalb eines Bereichs eines vorbestimmten Kurbelwinkels während eines Stoppens der Brennkraftmaschine steuert; und einer Startsteuereinheit (70), die die Brennkraftmaschine (2) startet, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopp- und Startsteuergerät dazu angepasst ist, eine Stoppstellung einer Kurbelwelle beim Stoppen festzustellen und den von der Startsteuereinheit gesteuerten Startmodus der Brennkraftmaschine (2) in Abhängigkeit der Stoppstellung der Kurbelwelle auszuwählen, wobei ein Elektromotor (1, 3) als Starter (1, 3) dient, und wobei die Startsteuereinheit (70) die Brennkraftmaschine (2) durch den Elektromotor (1, 3) durch Aufbringen eines Drehmomentes startet, wenn eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) keine Stoppstellung der Kurbelwelle in einem vorbestimmten Bereich erreicht wird, das größer ist als wenn beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird, wobei die Startsteuereinheit (70) die Brennkraftmaschine (2) während eines Expansionshubs durch Verbrennen eines Kraftstoffs startet, der während des Stoppens der Brennkraftmaschine (2) zugeführt wird, wenn beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird, und wobei die Startsteuereinheit (70) die Brennkraftmaschine (2) durch den Elektromotor (1) startet, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) nicht die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird.
Stopp- und Startsteuergerät (70) einer Brennkraftmaschine (2), mit: einer Stoppsteuereinheit (70), die einen Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine innerhalb eines Bereichs eines vorbestimmten Kurbelwinkels während eines Stoppens der Brennkraftmaschine steuert; und einer Startsteuereinheit (70), die die Brennkraftmaschine (2) startet, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopp- und Startsteuergerät dazu angepasst ist, eine Stoppstellung einer Kurbelwelle beim Stoppen festzustellen und den von der Startsteuereinheit gesteuerten Startmodus der Brennkraftmaschine (2) in Abhängigkeit der Stoppstellung der Kurbelwelle auszuwählen, wobei die Startsteuereinheit (70) die Brennkraftmaschine (2) durch einen ersten Elektromotor (3) startet, wenn beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) eine Stoppstellung der Kurbelwelle in einem vorbestimmten Bereich erreicht wird, und durch einen zweiten Elektromotor (1), der sich von dem ersten Elektromotor unterscheidet, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) nicht die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird.
Stopp- und Startsteuergerät (70) der Brennkraftmaschine (2) gemäß Anspruch 2, wobei der erste Elektromotor (3) ein Motor-Generator ist, der als ein Motor und als ein elektrischer Generator dient, und wobei der zweite Elektromotor ein Gleichstrom-Starter (1) ist, der als ein Motor dient.
Stopp- und Startsteuergerät (70) der Brennkraftmaschine (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jener Fall, bei dem die Wahrscheinlichkeit besteht, dass beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) nicht die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird, einen Fall beinhaltet, bei dem eine tatsächliche Stoppstellung der Kurbelwelle nicht die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich ist.
Stopp- und Startsteuergerät (70) der Brennkraftmaschine (2) gemäß Anspruch 4, wobei die tatsächliche Stoppstellung der Kurbelwelle von einem Kurbelwinkelsensor (90) abgegeben wird, der die Stellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (2) erfasst.
Stopp- und Startsteuergerät (70) der Brennkraftmaschine (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jener Fall, bei dem die Wahrscheinlichkeit besteht, dass beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) nicht die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird, einen Fall beinhaltet, bei dem eine Schätzgenauigkeit einer Schätzverarbeitung der Stellung der Kurbelwelle während des Stoppens der Brennkraftmaschine (2) kleiner ist als ein vorbestimmter Standard.
Stopp- und Startsteuergerät (70) der Brennkraftmaschine (2) gemäß Anspruch 6, wobei die Schätzverarbeitung die Stellung der Kurbelwelle auf der Grundlage einer Abgabe von dem Kurbelwinkelsensor (90) der Brennkraftmaschine (2) und einer Dreherfassungsabgabe von dem Elektromotor (3) schätzt, der als Starter (1, 3) dient.
Stopp- und Startsteuergerät (70) der Brennkraftmaschine (2) gemäß Anspruch 7, wobei die Schätzverarbeitung die Dreherfassungsabgabe von dem Elektromotor (3) durch die Abgabe von dem Kurbelwinkelsensor (90) korrigiert.
Stopp- und Startsteuergerät (70) der Brennkraftmaschine (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Fall, bei dem die Wahrscheinlichkeit besteht, dass beim Stoppen der Brennkraftmaschine (2) nicht die Stoppstellung der Kurbelwelle in dem vorbestimmten Bereich erreicht wird, einen Fall beinhaltet, bei dem die Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich die Stellung der Kurbelwelle nach dem Stopp der Brennkraftmaschine (2) ändert.
Stopp- und Startsteuergerät (70) der Brennkraftmaschine (2) gemäß Anspruch 9, wobei ein Fall, bei dem die Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich die Stellung der Kurbelwelle ändert, jenen Fall beinhaltet, wenn sich die Stellung der Kurbelwelle durch Aufnahme einer externen Kraft nach dem Stopp der Brennkraftmaschine (2) ändert.
Stopp- und Startsteuergerät (70) der Brennkraftmaschine (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Stoppsteuereinheit (70) die Brennkraftmaschine (2) automatisch stoppt, wenn eine vorbestimmte Stoppbedingung erfüllt ist, und wobei die Startsteuereinheit (70) die Brennkraftmaschine (2) automatisch startet, wenn eine vorbestimmte Startbedingung erfüllt ist.