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GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, und insbesondere eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung einschließlich einer Vielzahl von Lasten, die gemeinsam betrieben werden und eine Leistungszufuhr von einer Leistungsquelleneinrichtung erhalten.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In der jüngsten Zeit wurde verschiedenes elektronisch gesteuertes Zubehör und entsprechende Einrichtungen in einem Fahrzeug angeordnet. Soll eine Vielzahl von Einrichtungen mit unterschiedlicher Leistungsaufnahme gleichzeitig betrieben werden, dann tritt jedoch ein Spannungsabfall auf, der im Ergebnis zu einer niedrigeren Geschwindigkeit der gesamten Maßnahmen und zu einer verlangsamten Funktion der Einrichtungen führt. Als eine Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, einen großen Generator im Fahrzeug vorzusehen oder die Batteriekapazität zu vergrößern.
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Die japanische Offenlegungsschrift Nr.
JP 2003 - 189 696 A offenbart eine Vorgehensweise, bei der Prioritäten bei der Ansteuerung einer Vielzahl von Einrichtungen vergeben wird, und es wird in dem Fall, dass eine Handsteuerung bzw. ein Antreiben einer Einrichtung mit einer hohen Priorität erforderlich wird, die Leistungszufuhr bzw. die Antriebsleistung für eine Einrichtung mit niedriger Priorität unterbrochen, so dass im Ergebnis die Größe des Generators vermindert werden kann.
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Wird jedoch die Leistungszufuhr zu der Einrichtung unterbrochen, dann wird die Einrichtung in einen nicht betriebsfähigen Zustand versetzt bzw. außer Betrieb gesetzt. Eine längere Zeitdauer des nicht betriebsfähigen Zustands führt möglicherweise zu Problemen. Ferner benötigt eine Einrichtung, deren Betrieb einmal angehalten wurde, eine längere Zeit, um die erforderliche Aufgabe bzw. abzuschließen bzw. die Funktion zu erfüllen.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass ein angemessener Betrieb einer Vielzahl von Lasten möglich ist, während so weit wie möglich der Betrieb der Vielzahl der Lasten aufrecht erhalten werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 4.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
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Durch die vorliegende Erfindung wird die notwendige Leistung einer Einrichtung mit einer höheren Priorität zugeführt, so dass eine Steuerung möglich ist, ohne die Betätigung derselben zu beeinträchtigen. Ferner wird die Leitungszufuhr zu einer Einrichtung mit einer niedrigeren Priorität nicht vollständig abgeschaltet sondern vermindert, und es wird deren Betrieb aufrecht erhalten, so dass auch eine Einrichtung oder Einrichtungen mit niedrigerer Priorität ihren Sollbetrieb und die entsprechenden Ziele schnell erreichen können.
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Die vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren verständlich. Es zeigen:
- 1 einen Aufbau eines Fahrzeugs 100 in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Steuerungsaufbaus eines mittels einer Steuerungseinheit 8 gemäß der Darstellung in 1 zu verarbeitenden Programms nach Empfangen einer VVT-Motorbetätigungsanforderung,
- 3 eine graphische Darstellung von Signalzeitverläufen bzw. Betriebswellenformen zur Angabe eines Beispiels der Stromänderung, wenn eine Steuerung in Verbindung mit dem in 2 gezeigten Ablaufdiagramm durchgeführt wird,
- 4 ein Ablaufdiagramm zur Angabe eines Steuerungsaufbaus einer Steuerung zur Durchführung gemäß einer ersten Abwandlung, und
- 5 einen Aufbau eines Fahrzeugs 200 in Verbindung mit einer zweiten Abwandlung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. In den Figuren sind dieselben oder entsprechende Teile durchgängig mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, so dass eine Beschreibung derselben nicht wiederholt wird.
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1 zeigt einen Aufbau eines Fahrzeugs 100 in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß der Darstellung in 1 umfasst das Fahrzeug 100 eine Bremskraftmaschine 2, eine Batterie 4, einen Generator (Wechselstromgenerator) 6, eine Steuerungsschaltung 8, einen Spannungssensor 10 und einen Beschleunigungseinrichtungssensor bzw. Beschleunigungssensor bzw. Fahrpedalsensor 11.
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Die Brennkraftmaschine 2 umfasst einen Zylinder 30, der in einem Zylinderkopf angeordnet ist, einen Kolben 32, der in dem Zylinder 30 eine hin- und hergehende Bewegung durchführt, und einen Pleuelstange 34 zum Verbinden des Kolbens 32 mit einer Kurbelwelle 36.
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Die Brennkraftmaschine 2 umfasst ferner die Kurbelwelle 36, eine Einlassnockenwelle 20, eine an der Einlassnockenwelle 20 angeordnete Nocke 26, ein Einlassventil 28, das ein Luftventil ist und geöffnet und geschlossen wird durch ein Herabdrücken mittels der Nocke 26 in Verbindung mit der Drehung der Einlassnockenwelle 20, und eine Einrichtung zur variablen Ventilzeitsteuerung bzw. eine Ventilzeitänderungseinheit zum Ändern der Zeiten der Drehung des Einlassventils 28 durch Ändern einer Drehphase der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle 36.
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Die Einlassnockenwelle 20 dreht sich, wenn sich die Kurbelwelle 36 dreht. Die Nocke 26 ist an der Einlassnockenwelle 20 angeordnet und bestimmt die Öffnungsposition des Einlassventils 28 auf der Basis des Abstands des äußeren Kreisumfangs von der Drehachse der Einlassnockenwelle 20.
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Die Brennkraftmaschine 2 umfasst einen VVT-Mechanismus bzw. einen Variable-Valve-Timing-Mechanismus. Die Ventilzeitänderungseinheit ändert die Zeit bzw. zeitliche Steuerung des Öffnens und Schließens des Einlassventils 28 durch Ändern der Drehphase der Einlassnockenwelle bezüglich der Kurbelwelle 36 auf der Basis eines Zeitsteuerungssignals SC.
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Die Ventilzeitänderungseinheit umfasst einen VVT-Motor (Variable-Valve-Timing-Motor) 14, sowie einen Voreilungsmechanismus 16. Die Kraft eine Kettenrads 28, das an der Kurbelwelle angeordnet ist, wird auf ein Zahnrad 18 mittels einer Kette 40 übertragen und bewirkt eine Rotation des Voreilungsmechanismus 16. Der VTT-Motor 14 wird in Drehung versetzt, wenn er Leistung von der Batterie 4 erhält. Der Voreilungsmechanismus 16 bewirkt eine Rotation der Einlassnockenwelle 20 in Verbindung mit dem Drehmoment, das von einer Drehachse 15 des VTT-Motors 14, und dem Drehmoment, das von dem Zahnrad 18 ausgeübt wird.
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Die Brennkraftmaschine 2 umfasst ferner einen Nockenwinkelsensor 22 zur Erfassung eines Drehwinkels der Einlassnockenwelle 20 durch Erfassen der Drehung eines an der Einlassnockenwelle 20 angeordneten Vorsprungs, und ein Kurbelwinkelsensor (Kurbelwellenwinkelsensor) 24 erfasst einen Drehwinkel der Kurbelwelle 36. Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist die Brennkraftmaschine 2 eine Brennkraftmaschine mit einer doppelten oben liegenden Nockenwelle (DOHC-Maschine) und umfasst zusätzlich eine Auslassnockenwelle und ein Auslassventil, die nicht gezeigt sind.
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Die Steuerungsschaltung 8 empfängt eine Phaseninformation θCA von dem Nockenwinkelsensor 22 und empfängt die Maschinendrehzahl Ne und die Phaseninformation θCR von dem Kurbelwinkelsensor 24, und steuert die Drehzahl in der Weise, dass die Drehachse 15 des VTT-Motors 14 grundsätzlich in derselben Phase wie das Zahnrad 18 rotiert, in Verbindung mit dem Steuerungssignal SC.
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Unter Bezugnahme auf einen angeforderten VVT-Voreilungswinkel, der auf der Basis der Ausgabe des Beschleunigungssensors 11 und der Maschinendrehzahl bestimmt ist, vergrößert oder vermindert die Steuerungsschaltung 8 geringfügig die Drehzahl des VTT-Motors 14, bis der Voreilungswinkel durch die Phasendifferenz in der Ausgabe des Nockenwellensensors 22 und der Ausgabe des Kurbelwinkelsensors 24 reflektiert bzw. berücksichtigt wird. Wird der VVT-Motor 14 abrupt betätigt, dann nimmt er eine große Leistung auf. In dem Fahrzeug 100 sind daher andere Lasten bzw. Verbraucher des Fahrzeugs mit einer Priorität versehen und klassifiziert, und die Lasten werden Gruppe für Gruppe entsprechend einer Klassifizierung auf der Basis der Priorität gesteuert.
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Das Fahrzeug 100 umfasst ferner eine Fahrzeuglastgruppe 50 mit einer höheren Priorität als der VVT-Motor 14, eine Lastgruppe 60 mit einer größeren Leistungsaufnahme und einer niedrigeren Priorität als der VVT-Motor 14, und eine Lastgruppe 70 mit einer geringeren Leistungsaufnahme und niedrigerer Priorität als der VVT-Motor 14.
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Beispielsweise umfasst die Lastgruppe 50 ein Frontlicht (Frontscheinwerfer) 52, ein Rücklicht (Hecklampe) 54, einen Airbag-Sensor 56 und eine elektrische Lenkhilfe (elektrische Servolenkung) 58. Dies sind sehr wichtige Lasten bezüglich des Fahrens oder des Betriebs des Fahrzeugs.
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Die Lastgruppe 60 umfasst eine Sitzheizung 61, eine Heckscheibenheizung (Beschlagentfernungseinrichtung) 62, die verwirklicht ist durch einen in einem Rückfenster eingebetteten und aufzuheizenden Draht, ein Klimaanlagengebläse 63, einen Klimaanlagenventilator 64 zum Zuführen von Luft zu einem Klimaanlagenkondensator, und einen Lüfter 65 zum Zuführen von Luft zu einem Kühler (Wärmetauscher).
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Diese Lasten beziehen sich im Wesentlichen auf den Komfort der Fahrgäste und nehmen eine relativ große Leistung auf.
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Die Lastgruppe 70 umfasst ein Fahrzeugnavigationssystem 71 und eine Innenbeleuchtungslampe 72. Diese Lasten beziehen sich im Wesentlichen auf den Komfort der Fahrgäste und nehmen eine relativ geringe Leistung auf.
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Des Weiteren umfasst das Fahrzeug 100 die Batterie 4 und den Generator 6 als Leistungsquelleneinrichtung, und die Vielzahl von Lastgruppen 50, 60 und 70, die gemeinsam betrieben werden und eine Leistungszufuhr durch die Leistungsquelleneinrichtung erhalten. Liegt eine Vielzahl von gleichzeitigen Anforderungen zur Betätigung der Vielzahl der Lasten vor, dann bestimmt die Steuerungsschaltung 8 die Betätigungsanforderungen mit einer höheren Priorität und Betätigungsanforderungen mit einer niedrigeren Priorität auf der Basis der vorbestimmten Prioritäten für die jeweiligen Anforderungen, so dass in Abhängigkeit von einer Anforderung mit einer hohen Priorität die entsprechende Last gemäß der Anforderung betrieben wird, und in Abhängigkeit von einer Anforderung mit einer niedrigeren Priorität die entsprechende Last in begrenzter Weise betrieben wird zur Aufnahme einer kleineren Leistung als angefordert. Die Prioritäten entsprechen der jeweiligen Anforderungen und sind klassifiziert und im Voraus in einem Speicher (Speichereinrichtung) 9, der (bzw. die) in der Steuerungsschaltung 8 vorgesehen ist, gespeichert.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Steuerungsaufbaus eines mittels der Steuerungsschaltung 8 gemäß 1 durchzuführenden bzw. zu verarbeitenden Programms nach Empfangen einer VVT-Motorbetätigungsanforderung.
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Das Ablaufdiagramm wird von der Hauptroutine aufgerufen und verarbeitet, wenn durch die Betätigung eines Beschleunigungssensors oder durch eine Belastungsänderung eine Anforderung zur Betätigung des VVT-Motors vorliegt.
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Wird gemäß der Darstellung in den 1 und 2 der Ablauf bzw. Prozess gestartet, dann bestimmt die Steuerungsschaltung 8 in Schritt S1, ob die Anforderung zur Betätigung des VVT-Motors eine schnelle Betätigung oder nicht erfordert. Es wird beispielsweise die Ausgabe des Beschleunigungssensors 11 überwacht, und steigt der Betrag der Betätigung des Beschleunigungspedals abrupt an, oder wird die Last oder die Drehzahl abrupt geändert in Folge einer Änderung der Straßenneigung (Steigung oder Gefälle) oder dergleichen, dann ändert sich der Sollvoreilwinkel für VVT-Steuerung (variable Ventilzeitsteuerung) in abrupter Weise.
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Ist die Differenz zwischen dem Sollwert und dem gegenwärtigen Sollvoreilwinkel groß, dann wird die proportionale Steuerung entsprechend der Differenz durchgeführt, und die Anforderung für die VVT-Steuerung wird aus einer Anforderung für eine schnelle Betätigung bestimmt.
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Ist die Bedingung gemäß Schritt S1 erfüllt, geht der Ablauf zu Schritt S2 über, und andernfalls erfolgt ein Übergang des Ablaufs zu Schritt S8.
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In einem Schritt S2 wird bestimmt, ob eine Anforderung für eine schnelle Betätigung einer Einrichtung von hoher Priorität vorliegt oder nicht. Hierbei bedeutet die Einrichtung mit einer hohen Priorität die zur Lastgruppe 50 gemäß 1 gehörenden Einrichtungen, beispielsweise einschließlich des Frontlichts 52, der Rückleuchten 54, des Airbag-Sensors 56 und der elektrischen Lenkhilfe 58.
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Liegt gemäß Schritt S2 eine Anforderung für eine schnelle Betätigung der Einrichtung mit einer höheren Priorität vor, beispielsweise wenn das Frontlicht 52 eingeschaltet wird oder die Lenkhilfe 58 durch eine abrupte Betätigung des Lenkrads aktiviert bzw. betrieben wird, dann wird bestimmt, dass eine Anforderung für eine schnelle Betätigung der Einrichtung mit hoher Priorität vorliegt. In diesem Fall geht der Ablauf über zu Schritt S7, und die Betätigungssteuerung der Einrichtung mit hoher Priorität wird durchgeführt. Der VVT-Motor 14 wird in der Weise gesteuert, dass eine Verstärkung zur Durchführung der Proportionalsteuerung für einen durch den Beschleunigungssensor 11 und die Fahrzeuglast bestimmten angeforderten Wert vermindert wird.
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Wird in Schritt S2 bestimmt, dass keine Anforderung für eine schnelle Betätigung einer Einrichtung mit einer hohen Priorität vorliegt, dann geht der Ablauf zu Schritt S3 über.
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Es wird in dem Schritt S3 bestimmt, ob eine Anforderung zur Betätigung einer Einrichtung mit einer großen Leistungsfähigkeit mit einer niedrigen Priorität vorliegt oder nicht. Hierbei bedeutet die Einrichtung mit einer großen Leistungsfähigkeit und einer niedrigen Priorität eine Einrichtung, die in Folge der großen Leistungsaufnahme bewirkt, dass ein Spannungsabfall bei ihrem Betrieb auftritt, obwohl diese Einrichtung nicht mit einer höheren Priorität als die VVT-Steuerung betätigt werden muss. Eine Last mit einer Leistungsaufnahme von 80 W oder mehr entspricht beispielsweise der Einrichtung mit einer großen Leistungsfähigkeit und einer niedrigen Priorität.
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Wird in Schritt S3 bestimmt, dass eine Anforderung zur Betätigung einer Einrichtung mit großer Kapazität und niedriger Priorität vorliegt, dann geht der Ablauf zu Schritt S6 über. Wird hingegen bestimmt, dass keine Anforderung zur Betätigung einer Einrichtung mit einer großen Kapazität und einer niedrigen Priorität vorliegt, dann geht der Ablauf zu Schritt S4 über.
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Es wird in Schritt S4 bestimmt, ob eine Anforderung zur Betätigung einer Einrichtung mit einer kleinen Leistungsfähigkeit und einer niedrigen Priorität vorliegt oder nicht. Hierbei gehört eine Einrichtung mit einer kleinen Kapazität und einer niedrigen Priorität zu einer Last der Lastgruppe 70 von 1, beispielsweise in der Form eines Fahrzeugsnavigationssystems 71 oder einer Innenraumlampe (Fahrgastraumlampe) 72. Die Anforderung entspricht dem Drücken eines Suchknopfs bei dem Navigationssystem 71 oder dem Einschalten der Innenbeleuchtungslampe 72.
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Wird in Schritt S4 bestimmt, dass eine Anforderung vorliegt zur Betätigung einer Einrichtung mit kleiner Kapazität und niedriger Priorität, dann geht der Ablauf über zu Schritt S5. Wird hingegen bestimmt, dass keine derartige Anforderung vorliegt, dann geht der Ablauf über zu Schritt 58.
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In Schritt S5 wird die Spannung einer Leistungsversorgungsleitung BL mittels eines Spannungssensors 10 überwacht, und es wird das Ergebnis der Steuerungsschaltung 8 zugeführt. Es wird bestimmt, ob dieser Wert nicht größer als ein eingestellter Wert (beispielsweise 10 V) ist oder nicht. Ist die Leistungsversorgungsspannung nicht höher als der eingestellte Wert gemäß Schritt S5, dann geht der Ablauf über zu Schritt S6, und ist hingegen die Leistungsversorgungsspannung höher als der eingestellte Wert gemäß Schritt S5, dann geht der Ablauf über zu Schritt 58.
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Der Ablauf geht zu Schritt S8 über, wenn die Anforderung zur Betätigung der VVT- Steuerung nicht eine Anforderung für eine schnelle Betätigung ist, d.h., wenn der Leistungsverbrauch nicht sehr groß ist; wenn die Anforderung zur Betätigung der VVT-Steuerung eine Anforderung für eine schnelle Betätigung ist und keine Anforderung für die Betätigung weiterer Lastschaltungen vorliegt; oder wenn die Anforderung für eine Einrichtung mit niedriger Leistungsfähigkeit und niedriger Priorität vorliegt und die Spannung der Leistungsversorgungsleitung BL, die durch die Batterie 4 und den Generator 6 definiert ist, ausreichend hoch ist. In einem derartigen Fall wird eine Steuerung mit Priorität nicht durchgeführt, und es wird eine normale Steuerung verarbeitet, bei der keine besonderen Beschränkungen auf eine beliebige Anforderung bestehen.
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Der Ablauf geht über zu Schritt S6, wenn die Anforderung zur Betätigung der VVT-Steuerung eine Anforderung für eine schnelle Betätigung ist und eine Anforderung für eine Betätigung einer Einrichtung mit einer großen Leistungsfähigkeit und einer niedrigen Priorität vorliegt, oder wenn eine Anforderung zur Betätigung einer Einrichtung mit einer kleinen Leistungsfähigkeit und niedriger Priorität vorliegt und die Leistungsversorgungsspannung der Leistungsversorgungsleitung BL nicht höher als der eingestellte Wert ist.
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Die Betätigungssteuerung mit einer Priorität der VVT-Steuerung wird in einem derartigen Fall durchgeführt, und die Verstärkung für die Betätigungssteuerung anderer Einrichtungen mit niedriger Priorität wird vermindert. Beispielsweise wird der Wert eines Stroms, der durch die Sitzheizung 61 fließen soll, auf die Hälfte des angeforderten Werts vermindert, oder es kann der Klimaanlagenventilator 64, der Kühlerlüfter 65 und das Klimaanlagengebläse 63 betrieben werden, wobei die Drehzahl vermindert wird. Dabei ist zu beachten, dass ein großer Strom durch den VVT-Motor 14 im Falle der schnellen Betätigung der VVT-Steuerung für etwa eine Sekunde fließt, und dass es daher nicht wahrscheinlich ist, dass sich der Fahrgast unwohl fühlt in Folge beispielsweise eines schwächeren Klimaanlagenbetriebs.
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Bezüglich des Fahrzeugnavigationssystem 71, das zu einer Einrichtung mit einem niedrigen Leistungsverbrauch und einer niedrigen Priorität gehört, dann wird auch bei Eingabe eine Anforderung zum Suchen einer Route zu einem Bestimmungsort, die durch den Fahrer an der Betätigungstafel (Eingabetableau) eingegeben wird, die Routensuche während einer vorbestimmten Zeitdauer (von beispielsweise einer Sekunde im längsten Fall) nicht durchgeführt, bis die schnelle Betätigung der VVT-Steuerung abgeschlossen ist und das System in einem Zustand einer niedrigen Leistungsaufnahme aufrecht erhalten wird, und es wird die Routensuche nach der vorbestimmten Zeitdauer in Verbindung mit einer Anweisung durch die Steuerungsschaltung 8 gestartet.
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Wird der Ablauf gemäß den Schritten S6, S7 oder S8 abgeschlossen bzw. vollendet, dann geht der Ablauf über zu Schritt S9, und es kehrt die Steuerung zur Hauptroutine zurück.
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3 zeigt eine graphische Darstellung von Signalzeitverläufen bzw. Betriebswellenformen zur Darstellung eines Beispiels der Stromänderung, wenn die Steuerung in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm von 2 durchgeführt wird.
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Gemäß der Darstellung in 3 wird zuerst zu einer Zeit t1 ein Beschleunigungspedal betätigt bzw. niedergedrückt, und die Beschleunigungspedalposition θta beginnt sich zu vergrößern. In Abhängigkeit davon wird der Sollvoreilwinkel θevvtt der VVT-Steuerung, der innerhalb der Steuerungsschaltung 8 berechnet wird, schnell ansteigen. Um dem Sollvoreilwinkel zu folgen bewirkt die Steuerungsschaltung 8 mittels eines Steuerungssignals SC eine schnelle Verstellung des Ansteuerungsschaltverhältnisses d des VVT-Motors 14. Im Ergebnis überschreitet der Motoransteuerungsgröße d die Schwellenspannung dth. Dabei ist zu beachten, dass im Falle der Vergrößerung der Motoransteuerungsgröße d der durch den VVT-Motor 14 aufgenommene Strom ebenfalls ansteigt.
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In Abhängigkeit von der Motoransteuerungsgröße d, die den Schwellenwert dth überschreitet, ändert die Steuerungsschaltung 8 einen Strom ih der Sitzheizung 61 und einen Strom if des Klimaanlagenventilators 64. Der Heizeinrichtungsstrom ih wird von einem Strom i1 zu einem Strom i2 vermindert, und der Ventilatorstrom if wird von einem Strom i3 zu einem Strom i4 vermindert, und von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2 wird der Betrieb dieser Lasten aufrecht erhalten.
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Mit anderen Worten, in der Zeitdauer von dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 verleiht die Steuerung dem Betrieb des VVT-Motors 14 im Gegensatz zu der Heizeinrichtung oder dem Ventilator eine höhere Priorität.
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Wird die VVT-Motoransteuerungsgröße d kleiner als der Schwellenwert dth zu dem Zeitpunkt t2, dann kehrt der Heizeinrichtungsstrom ih von dem Begrenzungswert i2 zu dem angeforderten Stromwert i1 zurück, und der Ventilatorstrom if kehrt ebenfalls von dem Begrenzungswert (begrenzter Wert) i4 zu dem angeforderten Stromwert i3 zurück.
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Wird auf diese Weise gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein VVT-Motor in einem Leistungssystem wie ein Fahrzeug verwendet, wobei dieser eine große Leistung aufnimmt, wenn er schnell betätigt wird, dann werden andere Fahrzeuglasten d.h. Einrichtungen, die eine Leistungsaufnahme gleichartig zu derjenigen des VVT-Motors 14 aufweisen, im Voraus klassifiziert in Lasten, die zu betreiben sind mit einer hohen Priorität, in Lasten mit einer großen Leistungsfähigkeit und mit einer niedrigeren Priorität, und in Lasten einer kleinen Leistungsfähigkeit mit einer niedrigen Priorität, und wird die VVT-Steuerung schnell betätigt, dann wird eine Betätigungssteuerung mit einer Priorität durchgeführt, wobei eine Bestimmung des Zustands der Leistungsversorgungsspannung Berücksichtigung findet.
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Es ist daher nicht erforderlich, einen übergroßen Spielraum des Leistungsversorgungssystems bereit zu stellen, so dass die Größenverminderung des Leistungsversorgungssystems einfacher wird und eine angemessene Steuerung der VVT-Vorrichtung realisiert werden kann.
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Erste Abwandlung
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Die VVT- Vorrichtung ist vorgesehen zur Verbesserung bzw. Optimierung des Brennstoffsverbrauch durch Ändern der Zeiten (zeitliche Bedingung) des Öffnens und Schließens des Einlassventils und dergleichen in Verbindung mit der Fahrzeugbelastung oder einer Beschleunigungseinrichtungsposition. Wird die Zeit des Schließens des Einlassventils zu sehr bei dem Start des Betriebs verzögert, dann wird der Maschinenstart möglicherweise in Folge einer nicht ausreichenden Kompression der Ansaugluft in der Brennkammer misslingen.
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Es ist daher erforderlich, zu der Zeit des Startens den VVT-Motors 14 mit Priorität zu betätigen zur Verwirklichung einer angemessenen Schließzeit vor der Maschinenzündung. Andernfalls könnte die Maschine nicht starten. Mit anderen Worten, zur Zeit des Startens muss die VVT-Steuerung mit höheren Priorität als zu anderen Zeiten durchgeführt bzw. verarbeitet werden.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Steuerungsaufbaus, wie er bei der ersten Abwandlung durchgeführt wird.
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In einem Schritt S11 unter Bezugnahme auf 4 bestimmt die Steuerungsschaltung 8, ob die Anforderung zur Betätigung der VVT-Steuerung zu der Zeit des Startens bewirkt wurde oder nicht. Es kann durch Überwachen der Ausgabe des Kurbelwinkelsensors 24 und der Überprüfung, ob die Maschine sich bereits dreht oder nicht, diese Bestimmung durchgeführt werden. Die Bestimmung kann alternativ in Abhängigkeit davon erfolgen, ob die Anforderung zur Betätigung der VVT-Steuerung gleichzeitig mit einer Anforderung zum Starten der Maschine erfolgt ist.
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Wird die Anforderung zur Betätigung der VVT-Steuerung zu der Zeit des Startens gemäß Schritt S11 betätigt, dann geht der Ablauf über zu Schritt S12, und andernfalls geht der Ablauf zu Schritt S14 über.
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Die Steuerungsschaltung 8 bestimmt in Schritt S12, ob eine weitere Anforderung zur Betätigung einer anderen Last oder anderer Lasten vorliegt, die begrenzt werden können.
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Es wird beispielsweise bestimmt, ob eine Anforderung vorliegt zur Betätigung bzw. zum Betreiben der Innenraumlampe oder eines Klimaanlagenlüfters oder nicht, und in Abhängigkeit von der Anforderung ebenfalls ermittelt, ob sich derartige Einrichtungen in Betrieb befinden. Wird in Schritt S12 ermittelt, dass eine Anforderung zur Betätigung einer weiteren Last oder weiterer Lasten vorliegt, dann geht der Ablauf zu Schritt S13 über, und die Steuerungsschaltung 8 betätigt die andere Last oder die anderen Lasten mit Begrenzung. Nach Beendigung des Ablaufs gemäß Schritt S13 geht der Ablauf über zu Schritt S14.
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Wird in Schritt S12 bestimmt, dass keine Anforderung zur Betätigung einer weiteren Last vorliegt, dann geht der Ablauf zu Schritt S14 über.
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In Schritt S14 wird die VVT-Betätigungssteuerung durchgeführt. Der Ablauf geht so dann zu Schritt S15 über, und die Steuerung kehrt zur Hauptroutine zurück. In Folge einer derartigen Verarbeitung werden nicht sämtliche Anforderungen zur Betätigung der VVT-Steuerung als mit einer hohen Priorität im Vergleich zu anderen Lasten mit niedrigerer Priorität eingestellt, sondern es werden die Anforderungen mit Prioritäten eingestellt, die in Abhängigkeit von den Inhalten der Steuerung bestimmt sind. Folglich kann eine weitere angemessene Steuerung verwirklicht werden.
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Zweite Abwandlung
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5 zeigt einen Aufbau eines Fahrzeugs 200 in Verbindung mit einer zweiten Abwandlung.
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Gemäß der Darstellung in 5 umfasst das Fahrzeug 200 eine Leistungsquelleneinrichtung 102, ein Frontlicht 111, einen VVT-Motor 112, einen Klimaanlagenlüfter 114 und eine Sitzheizung 116 als Fahrzeuglasten, eine Maschinen-ECU (elektronische Steuerungseinheit) 118, so wie eine Klimaanlagen-ECU 120.
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Die Leistungsquelleneinrichtung 102 umfasst eine Batterie 104, einen Generator 105 und Strombegrenzungseinheiten 106 und 108. In Verbindung mit dem Lastzustand der Batterie 104, dem Erzeugungszustand des Generators 105 und des Leistungsaufnahmezustands jeder Last wird die Spannung an einer Leistungsversorgungsleitung BL bestimmt.
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Da es sich bei dem Klimaanlagenlüfter 114 und der Sitzheizung 116 um Einrichtungen mit einer niedrigeren Priorität als der VVT-Motor 112 handelt, sind die Strombegrenzungseinheiten 106 und 108 zwischen der Leistungsversorgungsleitung BL und den jeweiligen Einrichtungen angeordnet.
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Die Maschine ECU 118 steuert den VVT-Motor 112 und steuert somit den Ventilvoreilwinkel, und steuert ferner eine Strombegrenzung durch die Strombegrenzungseinheiten 106 und 108.
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Liegt eine Anforderung zur Betätigung bzw. zum Betreiben des Klimaanlagenlüfters 114 in unabhängiger Weise durch die Klimaanlagen-ECU 120 vor, dann kann eine Betätigung bzw. ein Betrieb mit Priorität für die VVT-Steuerung realisiert werden, indem Strombegrenzungseinheiten 106 und/oder 108 hinzugefügt oder geändert werden, so wie durch den Steuerungsinhalt der Maschinen-ECU 118, wobei der Zustand der elektronischen Steuerungseinheit ECU 120 (Klimaanlagen-ECU) in der bestehenden Form aufrecht erhalten wird. Mit anderen Worten, die Betätigung der VVT-Steuerung mit Priorität kann ohne eine besondere Änderung der elektronischen Steuerungseinheit ECU 120 verwirklicht werden.
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Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird in diesem Ausführungsbeispiel die erforderliche Leistung der Einrichtung mit höherer Priorität zugeführt, so dass eine Steuerung ohne eine Behinderung des Betriebs bzw. der Betätigung der Einrichtung möglich wird.
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Es tritt ferner der Fall nicht auf, dass die Leistung nicht allen Einrichtungen mit niedrigerer Priorität zugeführt wird, sondern es werden die Einrichtungen mit niedrigerer Priorität immer betrieben, jedoch mit einer verminderten Leistung. Daher können die Vorgaben (Ziele, Funktionen) und zu erreichende Maßnahmen auch mit diesen Einrichtungen schneller erreicht werden.
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Wird die Priorität als Steuerungsinhalt bestimmt und nicht Einrichtung für Einrichtung eingestellt, dann kann eine feinfühligere Steuerung in angemessener Weise verwirklicht werden.
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Wird eine Betätigung bzw. ein Betrieb angesichts des Zustands der Leistungsversorgungsspannung begrenzt, dann kann eine unnötige Begrenzung des Betriebs vermieden werden, wenn der Spannungszustand ausreichend ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Verbindung mit Ausführungsbeispielen beschrieben, die lediglich der Veranschaulichung der Erfindung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. Der Bereich der Erfindung wird durch den Inhalt der Patentansprüche bestimmt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrzeug 100 somit die Batterie 4 und den Generator 6 als eine Leistungsquelleneinrichtung, so wie eine Vielzahl von Fahrzeuglastgruppen 50, 60, und 70, die gemeinsam betrieben werden und eine Leistungszufuhr durch die Leistungsquelleneinrichtung erhalten. Liegt eine Vielzahl von Anforderungen zur Betätigung bzw. zum Betrieb der Vielzahl der Lasten gleichzeitig vor, dann bestimmt die Steuerungsschaltung 8 eine Anforderung mit höherer Priorität und eine Anforderung mit niedrigerer Priorität auf der Basis einer vorbestimmten Priorität für jede der Anforderungen. Die Steuerungsschaltung 8 betreibt die entsprechende Last gemäß der Anforderung in Abhängigkeit von der Anforderung der höheren Priorität, und betreibt die entsprechende Last mit einem begrenzten Betrieb zur Aufnahme einer geringeren Leistung als angefordert in Abhängigkeit von der Anforderung der niedrigen Priorität. Vorzugsweise ist eine der Vielzahl der Lasten einer Einrichtung zur variablen Ventilzeitsteuerung (VVT-Steuerung) zur Änderung der zeitlichen Bedingungen des Öffnens und Schließens eines Einlassventils oder eines Auslassventils der Brennkraftmaschine.
