DE102007009528A1 - Steuergerät für ein elektrisches Hybridfahrzeug - Google Patents

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Makoto Kawasaki Ogata
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Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
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Abstract

Ein elektrisches Hybridfahrzeug ist so aufgebaut, dass eine Antriebskraft eines elektrischen Motors 6 an Antriebsräder 16 übertragen werden kann und eine Rotationswelle des elektrischen Motors 6 mit einer Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors 2 verbunden werden kann. Wenn ein Startschalter 38 von der ersten in die zweite Position geschaltet wird, startet eine Fahrzeug-ECU 22 die Spannungsversorgung von einer Batterie 18 an einen Umsetzer 20. Wenn der Startschalter 38 von der zweiten in die dritte Position geschaltet wird, startet die Fahrzeug-ECU 22 den Verbrennungsmotor 2 durch den elektrischen Motor 6, wenn eine Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 mit Hilfe des Umsetzers 20 ausgeführt werden kann, und startet andererseits den Verbrennungsmotor 2 durch einen Anlasser 56, wenn die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 nicht mit Hilfe des Umsetzers 20 ausgeführt werden kann.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für ein elektrisches Hybridfahrzeug und insbesondere auf ein Steuergerät für ein elektrisches Hybridfahrzeug, dass so eingerichtet ist, dass eine Antriebskraft eines elektrischen Motors an die Antriebsräder des Fahrzeuges übertragen werden kann, und die Antriebswelle des elektrischen Motors auch mit der Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors verbunden werden kann.
  • Stand der Technik:
  • Ein so genanntes paralleles elektrisches Hybridfahrzeug, das so eingerichtet ist, dass sowohl die Antriebskraft des Verbrennungsmotors als auch die des elektrischen Motors an die Antriebsräder des Fahrzeuges übertragen werden kann, ist entwickelt und in praktische Benutzung genommen worden.
  • In dieser Art von elektrischem Hybridfahrzeug kann die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit der Rotationswelle des elektrischen Motors verbunden werden und somit kann der Verbrennungsmotor unter Benutzung der Antriebskraft des elektrischen Motors, der als Motor betrieben wird, gestartet werden.
  • Ein elektrisches Hybridfahrzeug, welches die Antriebskraft des elektrischen Motors benutzt, um den Verbrennungsmotor zu starten, ist z.B. in der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-64873 offenbart, die im folgenden als Patentdokument 1 bezeichnet werden wird.
  • In dem im Patentdokument 1 vorgeschlagenen elektrischen Hybridfahrzeug wird der Verbrennungsmotor automatisch durch den Motor gestartet, wenn eine große Antriebskraft angefordert wird, z. B. für eine schnelle Beschleunigung des Fahrzeuges, während das Fahrzeug nur durch den elektrischen Motor mit einem angehaltenen Verbrennungsmotor angetrieben wird, so dass der Verbrennungsmotor auch eine Antriebskraft erzeugen kann. Zu diesem Zeitpunkt kann der Verbrennungsmotor nicht durch den elektrischen Motor gestartet werden, wenn die Batteriespannung kleiner als ein vorgegebener Wert ist oder wenn ein Ankurbelungssignal des Verbrennungsmotors nicht erkannt wird. In solch einem Fall wird der Verbrennungsmotor durch Benutzung eines Anlassers anstelle des elektrischen Motors gestartet.
  • Ein elektrisches Hybridfahrzeug, welches die Antriebskraft des elektrischen Motors benutzt, um den Verbrennungsmotor zu starten, ist zum Beispiel auch in der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2004-339943 offenbart, im folgenden als Patentdokument 2 bezeichnet werden wird.
  • Auch in einem elektrischen Hybridfahrzeug, wie es im Patentdokument 2 offenbart ist, wird, wie im elektrischen Hybridfahrzeug aus Patentdokument 1, der Verbrennungsmotor automatisch von dem elektrischen Motor gestartet, um eine Antriebskraft zu erzeugen, wenn eine große Antriebskraft angefordert wird, z.B. für eine schnelle Beschleunigung des Fahrzeuges, während das Fahrzeug nur von dem elektrischen Motor mit angehaltenem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das Antriebsdrehmoment möglicherweise knapp werden, da der Verbrennungsmotor von dem elektrischen Motor gestartet wird, und somit die Antriebskraft des elektrischen Motors zu einem anderen Zweck als im Antreiben des Fahrzeuges verwendet wird. Demzufolge wird der Verbrennungsmotor durch den Anlasser anstelle des elektrischen Motors gestartet, wenn das zum Antreiben des Fahrzeuges erforderliche Drehmoment größer als ein Referenzwert ist.
  • Somit sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um die Probleme zu lösen, die in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Fahrzeuges auftreten, wenn der Verbrennungsmotor automatisch gestartet wird, während das Fahrzeug nur von der Antriebskraft des elektrischen Motors angetrieben wird. Jedoch berücksichtigen diese Verfahren nicht den Fall, in dem der Startschalter von dem Fahrer betätigt wird, um den Verbrennungsmotor zu starten.
  • Insbesondere ist ein elektrisches Hybridfahrzeug in der folgenden Art und Weise eingerichtet: Wenn der Startschalter durch den Fahrer in die EIN-Position gedreht wird, wird die Batterie mit einem Umsetzer verbunden, um die Stromversorgung des elektrischen Motors zu steuern. Wenn der Startschalter danach von dem Fahrer in die START-Position gedreht wird, wird die elektrische Energie der Batterie über den Umsetzer an den elektrischen Motor geliefert, um den Verbrennungsmotor zu starten. Die Spannung der Batterie ist jedoch im allgemeinen hoch, und somit fließt ein großer Einschaltstrom, wenn die Batterie mit dem Umsetzer verbunden wird, ein Schaltkreis (Einschaltstromunterbrechungsschaltkreis) ist vorgesehen, um den Einschaltstrom zu unterdrücken. Während der Einschaltstromunterbrechungsschaltkreis im Betrieb ist, nimmt die an den Umsetzer angelegte Spannung aufgrund des von dem Einschaltstromunterbrechungsschaltkreis verursachten Spannungsabfalls ab. Dementsprechend kann der elektrische Motor nicht betrieben werden, um den Verbrennungsmotor zu starten, bis der Betrieb des Einschaltstromunterbrechungsschaltkreises abgeschlossen ist.
  • Somit startet der elektrische Motor seinen Betrieb nicht, wenn der Fahrer den Startschalter in die EIN-Position und danach sofort in die START-Position dreht, bis der Betrieb des Einschaltstromunterbrechungsschaltkreises abgeschlossen ist. Es dauert einen Moment, bis der elektrische Motor betrieben wird, um den Verbrennungsmotor zu starten. Dementsprechend, kann der Fahrer möglicherweise solch eine Verzögerung beim Starten des Verbrennungsmotors als Fehlfunktion missdeuten oder das Betriebsgefühl beim Starten des Verbrennungsmotors kann gestört sein.
    •
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht worden und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Steuergerät für ein elektrisches Hybridfahrzeug zur Verfügung zu stellen, wobei der Verbrennungsmotor selbst in dem Fall, in dem der Startschalter in die EIN Position und dann unmittelbar danach in die START-Position gedreht wird, schnell gestartet werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung wird auf ein elektrisches Hybridfahrzeug angewandt, das einen elektrischen Motor und einen Verbrennungsmotor beinhaltet, und das so eingerichtet ist, dass eine Antriebskraft des elektrischen Motors an die Antriebsräder übertragen werden kann, und eine Rotationswelle des elektrischen Motors mit einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors verbunden werden kann. Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst ein Steuergerät gemäß der vorliegenden Erfindung: eine Batterie, welche elektrische Energie speichert, die an den elektrischen Motor geliefert wird; ein Energiesteuermittel, das eingerichtet ist, mit elektrischer Energie von der Batterie versorgt zu werden und vorgesehen ist, eine Steuerung der Energieversorgung für den elektrischen Motor vorzunehmen. Das Steuergerät ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:
    ein Steuerungsbewertungsmittel, das eingerichtet ist, um zu bewerten, ob die Energieversorgung für den elektrischen Motor von dem Energieversorgungssteuermittel ausgeführt werden kann oder nicht; einem Anlasser, der getrennt von dem elektrischen Motor vorgesehen ist und geeignet ist, den Verbrennungsmotor durch Übertragen einer Antriebskraft, die von ihm erzeugt wird, an die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors zu starten; einen Startschalter, der eingerichtet ist in eine von wenigstens drei Positionen geschaltet zu werden, die eine erste, eine zweite und eine dritte Position umfassen; und ein Startkontrollmittel, das eingerichtet ist, um die Energieversorgung von der Batterie an die Energiesteuermittel zu starten, wenn der Startschalter von der ersten Position in die zweite Position geschaltet wird, wobei der Startschalter bewirkt, dass die Energiesteuermittel die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor ausführen, um den Verbrennungsmotor durch den elektrischen Motor zu starten, wenn der Startschalter von der zweiten Position in die dritte Position geschaltet wird, und wenn das Steuerbewertungsmittel zu dem Ergebnis kommt, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann, und andererseits das Startkontrollmittel den Verbrennungsmotor durch den Anlasser startet, wenn das Steuerbewertungsmittel zu dem Ergebnis kommt, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor nicht von den Steuerkontrollmitteln ausgeführt werden kann.
  • Mit dem wie zuvor beschrieben eingerichteten Steuergerät stößt das Startsteuermittel die Energieversorgung von der Batterie an das Energiesteuermittel an, wenn der Startschalter von der ersten in die zweite Position geschaltet wird.
  • Wenn der Startschalter in die dritte Position geschaltet wird, nachdem die Energieversorgung von der Batterie an das Energiesteuermittel gestartet worden ist, bevor die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor durch das Energiesteu ermittel ausgeführt werden kann, kommt das Kontrollbewertungsmittel zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor nicht von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann. Infolge dieser Bewertung startet das Startsteuermittel den Verbrennungsmotor durch den Anlasser unabhängig von dem elektrischen Motor.
  • Andererseits, wenn der Startschalter in die dritte Position geschaltet wird, nachdem die Energieversorgung von der Batterie an das Steuerkontrollgerät gestartet worden ist, und die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor durch das Energiesteuermittel ausgeführt werden kann, kommt das Steuerbewertungsmittel zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann. Infolge dieser Bewertung bewirkt das Startsteuermittel, dass das Energiesteuermittel die Energieversorgung an den elektrischen Motor steuert und dadurch den Verbrennungsmotor durch den elektrischen Motor steuert.
  • Dementsprechend kann der Verbrennungsmotor, nachdem der Startschalter von der ersten in die zweite Position geschaltet worden ist und dadurch die Stromversorgung von der Batterie an das Energiesteuermittel gestartet worden ist, selbst dann gestartet werden, wenn die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor noch nicht von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass der Fahrer eine Verzögerung beim Starten der Energie fälschlicherweise als Fehlfunktion deutet und das Betriebsgefühl des Fahrers beim Starten des Verbrennungsmotors zu verbessern.
  • Wenn die Energieversorgung von der Batterie an das Stromversorgungsmittel gestartet wird und dann der Startschalter in die dritte Position geschaltet wird, nachdem die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor durch das Energieversorgungsmittel ausgeführt werden kann, wird der Verbrennungsmotor durch den elektrischen Motor gestartet. Dadurch wird der Verbrennungsmotor durch den elektrischen Motor gestartet, wenn der Startschalter durch den Fahrer nach einem Zeitraum betätigt wird, was ein leises Starten des Verbrennungsmotors ermöglicht. Da es nicht nötig ist, den Anlasser jedes Mal zu benutzen, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, kann auch die Lebensdauer des Anlassers verlängert werden.
  • Vorzugsweise beinhalten die Energiesteuermittel einen Umsetzerschaltkreis, der eingerichtet ist, um die von der Batterie an den elektrischen Motor gelieferte elektrische Energie anzupassen, und ein Verbindungsmittel, das eingerichtet ist, um die Batterie und den Umsetzerschaltkreis zu verbinden. Wenn der Startschalter von der ersten Position in die zweite Position geschaltet wird, bewirkt das Startsteuermittel, dass das Verbindungsmittel eine Verbindung zwischen der Batterie und dem Umsetzerschaltkreis herstellt, und wenn die Verbindung zwischen der Batterie und dem Umsetzerschaltkreis durch das Verbindungsmittel vervollständigt ist, kommt das Steuerungsbewertungsmittel zu dem Ergebnis, dass die Energieversorgung an den elektrischen Motor von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann.
  • Mit dem wie oben eingerichteten Steuergerät bewirkt das Startsteuermittel, dass das Verbindungsmittel die Verbindung zwischen der Batterie und dem Umsetzerschaltkreis herstellt, wenn der Startschalter von der ersten in die zweite Position geschaltet wird.
  • Wenn der Startschalter in die dritte Position geschaltet wird, bevor die Verbindung zwischen der Batterie und dem Umsetzerschaltkreis durch das Verbindungsmittel abgeschlossen ist, kommt das Steuerungsbewertungsmittel zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Energieversorgung an den Motor noch nicht von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann. In Übereinstimmung mit diesem Ergebnis startet das Startsteuermittel den Verbrennungsmotor durch den Anlasser unabhängig von dem elektrischen Motor.
  • Andererseits kommt das Steuerungsbewertungsmittel, wenn der Startschalter in die dritte Position geschaltet wird, nachdem die Verbindung zwischen der Batterie und dem Umsetzerschaltkreis durch das Verbindungsmittel abgeschlossen ist, zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor von dem Energiesteuerkontrollmittel ausgeführt werden kann. In Übereinstimmung mit dem Ergebnis, bewirkt das Startsteuermittel, dass das Energiesteuermittel die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor ausführt und startet dadurch den Verbrennungsmotor durch den elektrischen Motor.
  • Auf diese Weise kommt das Steuerungsbewertungsmittel beim Schließen der Verbindung zwischen der Batterie und dem Umsetzerschaltkreis durch das Verbindungsmittel zu dem Ergebnis, dass es möglich geworden ist, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor durch das Energiesteuerungsmittel ausgeführt werden kann. Es ist daher möglich, eine Situation zu vermeiden, in der der elektrische Motor den Verbrennungsmotor nicht starten kann, da die Verbindung zwischen der Batterie und dem Umsetzerschaltkreis unvollständig ist, wenn der elektrische Motor dabei ist, den Verbrennungsmotor zu starten. Dementsprechend kann der Verbrennungsmotor ohne Fehler gestartet werden.
  • Vorzugsweise beinhalten die Verbindungsmittel einen Einschaltstromunterdrückungsschaltkreis, der eingerichtet ist, einen Einschaltstrom zu unterdrücken, der fließt, wenn die Batterie mit dem Umsetzerschaltkreis verbunden wird, und wenn die Unterdrückung des Einschaltstromes durch den Einschaltstromunterdrückungsschaltkreis abgeschlossen ist, kommen die Steuerungsbewertungsmittel zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann.
  • Mit einem wie oben eingerichteten Steuergerät ist die Batterie durch einen Einschaltstromunterdrückungsschaltkreis mit dem Umsetzerschaltkreis verbunden, wenn der Startschalter von der ersten Position in die zweite Position geschaltet wird.
  • Wenn der Startschalter in die dritte Position geschaltet wird, bevor die Unterdrückung des Einschaltstromes durch den Einschaltstromunterdrückungsschaltkreis abgeschlossen ist, kommt das Steuerungsbewertungsmittel zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor nicht von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann. Infolge dieses Ergebnisses startet das Startsteuermittel den Motor durch den Anlasser unabhängig von dem elektrischen Motor.
  • Andererseits kommt das Steuerungsbewertungsmittel, wenn der Startschalter in die dritte Position geschaltet wird, nachdem das Unterdrücken des Einschaltstromes durch den Einschaltunterdrückungsstromschaltkreis abgeschlossen ist, zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann. Infolge dieses Ergebnisses bewirkt das Startsteuermittel, dass das Energiesteuermittel die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor ausführt und dadurch den Verbrennungsmotor durch den elektrischen Motor startet.
  • Auf diese Weise kommt das Steuerungsbewertungsmittel, wenn die Unterdrückung des Einschaltstromes durch den Einschaltstromunterdrückungsschaltkreis abgeschlossen ist, zu dem Ergebnis, dass es möglich geworden ist, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor von dem Energiesteuermittel ausgeführt wird. Es ist daher möglich, eine Situation zu vermeiden, in der der elektrische Motor versagt, den Verbrennungsmotor zu starten, da der Einschaltstrom durch den Einschaltstromunterdrückungsschaltkreis unterdrückt wird, wenn der elektrische Motor dabei ist, den Verbrennungsmotor zu starten, und daher keine ausreichende Energie von der Batterie an den Umsetzerschaltkreis geliefert werden kann. Dementsprechend kann der Verbrennungsmotor ohne Fehlfunktion gestartet werden.
  • Vorzugsweise umfasst das Steuerungsgerät weiterhin Bestätigungsmittel, die eingerichtet sind, eine Anzeige und/oder eine Mitteilung zur Verfügung zu stellen, die auf dem Ergebnis der Bewertung durch das Steuerungsbewertungsmittel basiert, ob die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor von dem Energiesteuermittel ausgeführt werden kann oder nicht.
  • Mit einem wie oben beschriebenen Steuergerät stellt das Bestätigungsmittel eine Anzeige und/oder eine Mitteilung zur Verfügung, ob die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor durch das Energieversorgungssteuermittel ausgeführt werden kann oder nicht.
  • Die von dem Bestätigungsmittel zur Verfügung gestellte Anzeige und/oder Mitteilung macht es für den Fahrer einfach, zu entscheiden, ob der Verbrennungsmotor durch den elektrischen Motor oder den Anlasser zu starten ist.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • 1 zeigt einen wesentlichen Teil eines elektrischen Hybridfahrzeuges, dass ein Steuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat;
  • 2 zeigt einen Umsetzer und die ihm zugehörigen Elemente in dem elektrischen Hybridfahrzeug gemäß 1; und
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das eine Startsteuerung zeigt, die in dem elektrischen Hybridfahrzeug gemäß 1 ausgeführt wird.
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  • Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
  • 1 zeigt einen wesentlichen Teil eines elektrischen Hybridfahrzeuges 1, auf das die vorliegende Erfindung angewandt wird. Eine Eingangswelle einer Kupplung 4 ist mit einer Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors 2, der ein Dieselmotor ist, verbunden. Eine Ausgangswelle der Kupplung 4 ist mit einer Eingangswelle eines automatischen Getriebes (im folgenden als Getriebe bezeichnet) 8 über eine Rotationswelle eines permanent-magnetischen Synchronmotors (der im Folgenden als elektrischer Motor bezeichnet wird) 6 verbunden. Eine Ausgangswelle des Getriebes 8 ist durch eine Kardanwelle 10, ein Differential 12 und Antriebswellen 14 mit linken und rechten Antriebsrädern 16 verbunden.
  • Somit sind die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 2 und die Rotationswelle des elektrischen Motors 6 miteinander verbunden, wenn die Kupplung 4 im Eingriff ist, und können durch das Getriebe 8 mit den Antriebsrädern 16 verbunden werden. Andererseits ist die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 2 von der Rotationswelle des elektrischen Motors 6 getrennt, wenn die Kupplung 4 ausgerückt ist, und somit kann nur die Rotationswelle des elektrischen Motors 6 mechanisch über das Getriebe 8 mit den Antriebsrädern 16 verbunden werden.
  • Der elektrische Motor 6 wird als Motor betrieben, wenn Gleichstromenergie, die in einer Batterie 18 gespeichert ist, an den elektrischen Motor 6 geliefert wird, nachdem sie von einem Umsetzer (Energiesteuermittel) 20 in Wechselstromenergie umgewandelt worden ist. Ein Antriebsdrehmoment des elektrischen Motors 6 wird an die Antriebsräder 16 übertragen, nachdem es durch das Getriebe 8 auf eine geeignete Geschwindigkeit umgesetzt worden ist. Wenn das Fahrzeug abbremst, wird der elektrische Motor 6 als Generator betrieben. Kinetische Energie, die durch die Rotation der Antriebsräder 16 erzeugt wird, wird durch das Getriebe 8 an den elektrischen Motor 6 übertragen, um in Wechselstromenergie umgewandelt zu werden, wodurch ein regeneratives Bremsdrehmoment erzeugt wird. Die Wechselstromenergie wird dann durch den Umsetzer 20 in Gleichstromenergie umgewandelt und in die Batterie 18 geladen. Auf diese Weise wird die kinetische Energie, die durch die Rotation der Antriebsräder 16 erzeugt worden ist, als elektrische Energie wieder gewonnen.
  • Ein Antriebsdrehmoment des Verbrennungsmotors 2 wird, während die Kupplung 4 eingerückt ist, durch die Rotationswelle des elektrischen Motors 6 an das Getriebe 8 übertragen. Das Antriebsdrehmoment des Verbrennungsmotors 2 wird an die Antriebsräder 16 übertragen, nachdem es auf eine geeignete Geschwindigkeit umgesetzt worden ist. Somit werden sowohl das Antriebsdrehmoment des Verbrennungsmotors 2 und das des elektrischen Motors 6 an die Antriebsräder 16 übertragen, wenn der elektrische Motor 6 als Motor betrieben wird, während das Antriebsdrehmoment des Verbrennungsmotors 2 an die Antriebsräder 16 übertragen wird. In anderen Worten, ein Teil des Antriebsdrehmomentes, das an die Antriebsräder 16 zu übertragen ist, um das Fahrzeug anzutreiben, wird von dem Verbrennungsmotor 2 zur Verfügung gestellt, und gleichzeitig, wird der Rest des Antriebsdrehmomentes von dem elektrischen Motor 6 zur Verfügung gestellt.
  • Wenn eine Speicherrate (die im Folgenden als SOC bezeichnet wird) der Batterie 18 so gering ist, dass die Batterie 18 geladen werden muss, wird der elektrische Motor 6 als Generator betrieben. Zusätzlich wird der elektrische Motor 6 unter Benutzung eines Teiles der Antriebsenergie des Verbrennungsmotors 2 angetrieben, um so Energieerzeugung auszuführen. Wie zuvor beschrieben, wird die erzeugte Wechselstromenergie von dem Umsetzer 20 in Gleichstromenergie umgewandelt und die Batterie 18 wird mit dieser Gleichstromenergie geladen.
  • Eine Fahrzeug-ECU (Startsteuermittel) 22 führt die Einrück-/Ausrück-Steuerung der Kupplung 4 und die Gangschaltsteuerung des Getriebes 8 in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Fahrzeuges und des Verbrennungsmotors 2 so wie mit Informationen, die von einer Verbrennungsmotor-ECU 24, einer Umsetzer-ECU (Steuerungsbewertungsmittel) 26 und einer Batterie-ECU 28 zur Verfügung gestellt werden, aus. Die Fahrzeug-ECU 22 führt eine integrierte Steuerung durch, um den Verbrennungsmotor 2 und den elektrischen Motor 6 geeignet gemäß dem Zustand der zuvor genannten Steuerungen und der verschiedenen Arten von Betriebszuständen des Fahrzeuges wie zum Beispiel Anfahren, Beschleunigung und Abbremsen, zu steuern.
  • Die Verbrennungsmotor-ECU 24 führt Start-/Stop-Steuerung des Verbrennungsmotors 2 in Übereinstimmung mit Information durch, die von der Fahrzeug-ECU 22 zur Verfügung gestellt werden. Ebenso führt die Verbrennungsmotor-ECU 24 verschiedene Arten von Steuerungen durch, die im Betrieb des Verbrennungsmotors 2 für sich erforderlich sind, einschließlich Leerlaufsteuerung des Verbrennungsmotors, Regenerationssteuerung eines (nicht gezeigten) Auspuffgasreinigungsgerätes und ähnlichem. Weiterhin steuert die Verbrennungsmotor-ECU 24 die Kraftstoffeinspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt des Verbrennungsmotors 2, so dass der Verbrennungsmotor 2 das erforderliche Drehmoment in dem Verbrennungsmotor 2 erzeugt, das von der Fahrzeug-ECU 22 vorgegeben ist.
  • Die Umsetzer-ECU 26 überwacht den Zustand des Umsetzers 20 und schickt Informationen über den überwachten Zustand an die Fahrzeug-ECU 22. Die Umsetzer-ECU 26 steuert auch den Umsetzer 20 in Übereinstimmung mit dem von dem elektrischen Motor 6 zu erzeugenden Drehmoment, dass von der Fahrzeug-ECU 22 vorgegeben worden ist und steuert dadurch den Betrieb des elektrischen Motors 6 so, dass der elektrische Motor als ein Motor oder Generator betrieben wird.
  • Die Batterie-ECU 28 erkennt die Temperatur und Spannung der Batterie 18, den elektrischen Strom, der zwischen dem Inverter 20 und der Batterie 18 fließt, usw. Die Batterie-ECU 28 erhält den SOC der Batterie 18 von diesen Erkennungswerten und sendet den erhaltenen SOC zusammen mit den Erkennungsergebnissen an die Fahrzeug-ECU 22.
  • Während die Fahrzeug-ECU 22 Informationen mit der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Umsetzer-ECU 26 und der Batterie-ECU 28 austauscht, steuert sie die Verbrennungsmotor-ECU 24 und Umsetzer-ECU 26 so an, dass sie den Verbrennungsmotor 2 und den elektrischen Motor 6 jeweils geeignet steuern und steuert auch in geeigneter Weise die Kupplung 4 und das Getriebe 8.
  • Wenn sie solche Steuermaßnahmen durchführt, berechnet die Fahrzeug-ECU 22 das für den Betrieb des Fahrzeugs notwendige Drehmoment basierend auf den Erkennungsergebnissen, die von einem Beschleunigungspositionssensor 32, zum Erkennen der Menge des Niederdrückens eines Gaspedals 30, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34, zum Erkennen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, und einem Drehzahlsensor 36 zum Erkennen der Drehzahl des elektrischen Motors 6 zur Verfügung gestellt werden. Dann weist die Fahrzeug-ECU 22 basierend auf den von den einzelnen ECUs zur Verfügung gestellten Informationen in Übereinstimmung mit dem aktuellen Betriebszustand des Fahrzeuges, des Verbrennungsmotors 2 und dem elektrischen Motor 6 dem Verbrennungsmotor 2 und dem elektrischen Motor 6 das erforderliche Drehmoment zu und teilt der Verbrennungsmotor-ECU 24 und der Umsetzer-ECU 26 die jeweiligen zugewiesenen Drehmomente mit. Zu diesem Zeitpunkt steuert die Fahrzeug-ECU 22 das Getriebe 8 und die Kupplung 4 wie erforderlich.
  • Wenn das erforderliche Drehmoment allein dem elektrischen Motor 6 zugewiesen wird und kein Drehmoment dem Verbrennungsmotor 2 zugewiesen wird, löst die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4 und weist die Umsetzer-ECU 26 an, das Ausgangsdrehmoment des elektrischen Motors 6 auf das erforderliche Drehmoment zu setzen.
  • In diesem Fall, erlaubt die Verbrennungsmotor-ECU 24 dem Verbrennungsmotor 2 im Leerlauf zu laufen, da dem Verbrennungsmotor kein Drehmoment zugewiesen worden ist. Andererseits steuert die Umsetzer-ECU 26 den Umsetzer 20 in Übereinstimmung mit dem von der Fahrzeug-ECU 22 angewiesenen Drehmoment, so dass die Gleichstromenergie der Batterie 18 durch den Umsetzer 20 in Wechselstromenergie umgewandelt und dem elektrischen Motor 6 zur Verfügung gestellt wird. Der elektrische Motor 6 wird somit mit Wechselstromenergie versorgt und wird als Motor betrieben, um das erforderliche Drehmoment auszugeben. Das Ausgangsdrehmoment des elektrischen Motors 6 wird über das Getriebe 8 an die Antriebsräder 16 übertragen. Wenn das erforderliche Drehmoment sowohl dem Verbrennungsmotor 2 als auch dem elektrischen Motor 6 zugewiesen wird, bringt die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4 in Eingriff. Dann steuert die Fahrzeug-ECU 22 die Verbrennungsmotor-ECU 24 so an, dass sie das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 2 auf das ihr dementsprechend zugewiesene Drehmoment setzt, und steuert ebenso die Umsetzer-ECU 26 so an, dass sie das Ausgangsdrehmoment des elektrischen Motors 6 auf das ihr zugewiesene Drehmoment setzt.
  • Die Verbrennungsmotor-ECU 24 steuert den Verbrennungsmotor 2 so, dass das zugewiesene Drehmoment, wie von der Fahrzeug-ECU 22 angewiesen, von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegeben werden kann. Die Umsetzer-ECU 26 steuert den Umsetzer 20 in Übereinstimmung mit dem zugewiesenen Drehmoment, wie es von der Fahrzeug-ECU 22 angewiesen worden ist. Im Ergebnis wird das erforderliche Dreh moment, welches die Summe der Ausgangsdrehmomente des Verbrennungsmotors 2 und des elektrischen Motors 6 ist, über das Getriebe 8 an die Antriebsräder 16 übertragen.
  • Wenn das erforderliche Drehmoment allein dem Verbrennungsmotor 2 zugewiesen wird und kein Drehmoment dem elektrischen Motor 6 zugewiesen wird, bringt die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4 in Eingriff. Dann steuert die Fahrzeug-ECU 22 die Verbrennungsmotor-ECU 24 so an, dass sie das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 2 auf das erforderliche Drehmoment setzt, und steuert auch die Umsetzer-ECU 26 so an, dass sie das Ausgangsdrehmoment des elektrischen Motors 6 auf Null setzt.
  • Die Verbrennungsmotor-ECU 24 steuert den Verbrennungsmotor 2 so, dass das erforderliche Drehmoment, wie es von der Fahrzeug-ECU 22 angeordnet ist, von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegeben werden kann. Andererseits steuert die Umsetzer-ECU 26 den Umsetzer 20 so, dass der elektrische Motor 6 weder als Motor noch als Generator betrieben wird. Im Ergebnis wird das von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene erforderliche Drehmoment über das Getriebe 8 an die Antriebsräder 16 übertragen.
  • Die Fahrzeug-ECU 22 ist mit einem Startschalter 38 verbunden, der von dem Fahrer betrieben wird, um die Energielieferung an einzelne Geräte wie zum Beispiel die Umsetzer-ECU 26, die Batterie-ECU 28, die Verbrennungsmotor-ECU 24, usw. zu erlauben und zu verhindern, und ebenso, um den Verbrennungsmotor 2 zu starten und zu stoppen. Der Startschalter 38 kann in einer von drei Positionen gedreht oder geschaltet werden, die eine AUS-Position (1. Position), in der die Energielieferung an die einzelnen Geräte gestoppt ist und auch der Verbrennungsmotor 2 gestoppt ist, eine EIN-Position (2. Position), in der die einzelnen Geräte mit Energie versorgt werden, und eine START-Position (3. Position), in der der Verbrennungsmotor 2 gestartet wird, beinhalten. Der Startschalter 38 ist so konstruiert, dass der Startschalter 38 automatisch in die EIN Position zurückkehrt, wenn er mit der Hand des Fahrers von der EIN-Position in die START-Position gelegt wird.
  • In Übereinstimmung mit der Position des Startschalters 38 führt die Fahrzeug-ECU 22 eine Anweisung der Energieversorgung an die einzelnen Geräte aus und steuert das Starten/Stoppen des Verbrennungsmotors 2.
  • Wenn der Startschalter 38 in die EIN-Position gedreht wird, während der Startschalter 38 in der AUS-Position ist, das heißt, wenn das Fahrzeug im Stillstand ist, veranlasst die Fahrzeug-ECU 22 die Energielieferung an die einzelnen Geräte. Dementsprechend werden die Verbrennungsmotor-ECU 24, die Umsetzer-ECU 26 und die Batterie-ECU 28 mit elektrischer Energie versorgt.
  • Wenn sie mit elektrischer Energie versorgt wird, beginnt die Umsetzer-ECU 26 ihren Betrieb, verbindet die Batterie 18 über in dem Umsetzer 20 vorgesehene Verbindungseinheiten (Verbindungsmittel) 40 mit dem Umsetzer 20, um den elektrischen Motor 6 in Übereinstimmung mit den Energieversorgungsstartanweisungen der Fahrzeug-ECU 22 in Betrieb zu setzen.
  • 2 zeigt den Umsetzer 20 mit den Verbindungseinheiten 40.
  • Wie in 2 gezeigt, beinhaltet der Inverter 20 die Verbindungseinheiten 40 und einen Umsetzerschaltkreis 42 zum Umwandeln der Gleichstromenergie, die ihm von der Batterie 18 durch die Verbindungseinheiten 40 zur Verfügung gestellt wird, in dreiphasige Wechselstromenergie, um diese dem elektrischen Motor 6 zur Verfügung zu stellen. Eine der Verbindungseinheiten 40 ist mit dem positiven Anschluss der Batterie 18 verbunden und eine andere ist mit dem negativen Anschluss derselben verbunden. Jede Verbindungseinheit 40 besteht aus einem Hauptkontakt 44 zum direkten Verbinden der Batterie 18 mit dem Umsetzerschaltkreis 42 und einer Einschaltstromunterbrechungseinheit 46, die parallel mit dem Hauptkontakt 44 verbunden ist.
  • Die Einschaltstromunterbrechungseinheit 46 ist vorgesehen, um das Fliessen eines großen Einschaltstromes aufgrund der relativ hohen Spannung der Batterie 18 zu verhindern, wenn die Batterie 18 mit dem Umsetzerschaltkreis 42 verbunden wird. Jede Einschaltstromunterbrechungseinheit 46 beinhaltet einen Unterkontakt 48 und einen Stromreduktionswiderstand 50, der in Reihe mit dem Unterkontakt 48 verbunden ist. Jeder Hauptkontakt 44 schließt sich, wenn eine elektromagnetische Spule 52 mit Energie versorgt wird, und öffnet sich, wenn die Spule 52 ohne Energie ist. Jeder Unterkontakt 48 schließt sich, wenn eine elektromagnetische Spule 54 mit Energie versorgt wird, und öffnet sich, wenn die Spule 54 ohne Energie ist. Die mit Energie versehenen Zustände der Spulen 52 und 54 werden von der Umsetzer-ECU 26 in Übereinstimmung mit dem Energieversorgungs-Startbefehl von der Fahrzeug ECU 22 gesteuert.
  • Insbesondere wenn der Startschalter 38 von der AUS in die EIN-Position gedreht wird, gibt die Fahrzeug-ECU 22 einen Befehl, um die elektrische Energieversorgung an die einzelnen Geräte zu starten, so dass die Umsetzer-ECU 26 mit elektrischer Energie versorgt wird. Dann versorgt die Umsetzer-ECU 26 in Reaktion auf den Startbefehl der Energieversorgung von der Fahrzeug-ECU 22 die Spule 54 mit Energie, um die Unterkontakte 48 zu schließen.
  • Da die Unterkontakte 48 geschlossen sind, ist die Batterie 18 mit dem Umschalterschaltkreis 42 über die Stromverringerungswiderstände 50 verbunden und dementsprechend fließt Einschaltstrom, während er von den Widerständen 50 beschränkt ist. In diesem Fall wird der Umschaltstromkreis 42 mit einer Spannung versehen, die um eine Menge geringer als die Batteriespannung ist, die dem Spannungsabfall entspricht, der von den Stromverringerungswiderständen 50 verursacht wird. Wenn der Einschaltstrom danach abnimmt, nähert sich die an den Umschaltstromkreis 42 angelegte Spannung der Batteriespannung.
  • Die Umsetzer-ECU 26 überwacht die Spannung, die an den Umschaltstromkreis 42 angelegt ist. Wenn die überwachte Spannung mit der Abnahme des Einschaltstromes eine vorgegebene Spannung nahe der Batteriespannung erreicht, kommt die Umsetzer-ECU 26 zu dem Ergebnis, dass die Unterdrückung des Einschaltstromes durch die Einschaltstromunterdrückungseinheiten 46 beendet ist, und versorgt die Spule 52 mit Spannung, um die Hauptkontakte 44 zu schließen. Das Schließen der Hauptkontakte 44 vervollständigt die Verbindung zwischen dem Umschaltstromkreis 42 und der Batterie 18 und somit wird der Umschaltstromkreis 42 direkt mit der Batteriespannung versorgt. Beim Anlegen der Batteriespannung kommt die Inverter-ECU 26 zu dem Ergebnis, dass eine Steuerung der Spannungsversorgung an den elektrischen Motor mittels des Umsetzerschaltkreises 42 ausgeführt werden kann und schickt der Fahrzeug-ECU 22 die Information, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor ausgeführt werden kann.
  • Auf den Empfang der Information schaltet die Fahrzeug-ECU 22 eine Anzeigelampe (Bestätigungsmittel) 60, die in der Instrumententafel innerhalb des Fahrzeuges vorgesehen ist, ein.
  • Auf diese Weise ist die Batterie direkt mit dem Umschaltstromkreis 42 verbunden und die Umsetzer-ECU 26 steuert den Umschaltstromkreis 42 in Übereinstimmung mit Befehlen von der Fahrzeug-ECU 22, um die Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 zu steuern. Wie aus dem Obigen erkannt werden wird, ist ein gewisser Zeitraum, nachdem der Startschalter 38 von der AUS in die EIN-Position gedreht worden ist, erforderlich, bis die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor mit Hilfe des Umsetzerschaltkreises 42 ausgeführt werden kann und der elektrische Motor 6 dadurch betrieben werden kann, und dieser bestimmte Zeitraum, der eine Zeitverzögerung ist, entspricht dem Zeitraum vom Schließen der Unterkontakte 48 bis zum Schließen der Hauptkontakte 44 nach der Verringerung des Einschaltstromes.
  • Wenn der elektrische Motor 6 betriebsbereit ist, bringt die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4 in Eingriff, um die Rotationswelle des elektrischen Motors 6 mit der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 2 zu verbinden und, nachdem das Getriebe 8 in die neutrale Position gesetzt worden ist, die Rotationswelle des elektrischen Motors 6 von den Antriebsrädern 16 zu trennen, oder nach der Bestätigung der Trennung kann die Fahrzeug-ECU 22 den elektrischen Motor 6 als Motor betreiben, um den Verbrennungsmotor 2 zu starten. Es gibt jedoch eine Zeitverzögerung von dem Zeitpunkt, zu dem der Startschalter 38 von der AUS in die EIN-Position gedreht worden ist, bis der elektrische Motor 6 betriebsbereit wird, wie zuvor erwähnt. Wenn also der Startschalter 38 von der AUS in die EIN-Position und dann unmittelbar darauf in die START-Position gedreht wird, wird das Starten des Verbrennungsmotors 2 durch den elektrischen Motor 6 verzögert.
  • Um eine solche Verzögerung beim Starten des Verbrennungsmotors 2 zu beseitigen, ist der Verbrennungsmotor 2 unabhängig von dem elektrischen Motor 6 mit einem Anlasser 56 versehen. Der Anlasser 56 ist identisch mit einem Anlasser, wie er in normalen Fahrzeugen verwendet wird, bei denen der Verbrennungsmotor die einzige Betriebsenergiequelle ist und daher wird auf eine ausführliche Beschreibung davon verzichtet. Der Anlasser 56 hat ein (nicht gezeigtes) Zahnradgetriebe, das in Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Hohlzahnrad gebracht werden kann, das an einem Endabschnitt der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 2 befestigt ist. Der Anlasser 56 dreht die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 2 mit dem Zahnradgetriebe im Eingriff mit dem Hohlzahnrad, um den Verbrennungsmotor 2 zu starten. Um den Verbrennungsmotor 2 je nach Bedarf wahlweise durch den Anlasser 56 oder den elektrischen Motor 6 zu starten, führt die Fahrzeug-ECU 22 eine Startsteuerung für den Verbrennungsmotor 2 durch, wie sie im Flussdiagramm gemäß 3 gezeigt wird. Die Startsteuerung wird gestartet, wenn der Startschalter 38 von der AUS in die EIN-Position gedreht wird.
  • Auf den Start der Startsteuerung bestimmt die Fahrzeug-ECU 22 im Schritt S1, basierend auf den Informationen, die von der Umsetzer-ECU 26 zur Verfügung gestellt werden, ob die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor mit Hilfe des Umsetzerschaltkreises 42 durchgeführt werden kann. Wenn der Startschalter 38 gerade von der AUS in die EIN-Position gedreht worden ist, und demzufolge die Unterdrückung des Einschaltstromes durch die Einschaltstromunterdrückungseinheiten 46 noch nicht abgeschlossen ist, kommt die Umsetzer-ECU 26 zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 nicht mit Hilfe des Umsetzerschaltkreises 42 ausgeführt werden kann. In diesem Fall führt die Fahrzeug-ECU 22 das Verfahren im Schritt S2 in Übereinstimmung mit der Bewertung durch die Umsetzer-ECU 26 fort.
  • Im Schritt S2 schaltet die Fahrzeug-ECU 22 die Anzeigelampe 60 aus (lässt die Lampe 60 ausgeschaltet), da die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 nicht ausgeführt werden kann, woraufhin die Fahrzeug-ECU 22 das Verfahren im Schritt S4 fortführt.
  • Andererseits, wenn ein gewisser Zeitraum abgelaufen ist, nachdem der Startschalter 38 von der AUS in die EIN-Position gedreht worden ist, und die Unterdrückung des Einschaltstromes durch die Einschaltstromunterdrückungsmittel 46 abgeschlossen ist, so dass die Batterie 18 und der Umsetzerschaltkreis 42 bei geschlossenen Hauptkontakten 44 miteinander verbunden sind, kommt die Umsetzer-ECU 26 zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor mit Hilfe des Umsetzerschaltkreises 42 ausgeführt werden kann. In Übereinstimmung mit der Bewertung durch die Umsetzer-ECU 26 fährt die Fahrzeug-ECU 22 das Verfahren mit dem Schritt S3 fort.
  • Im Schritt S3 schaltet die Fahrzeug-ECU 22 die Anzeigelampe 60 ein, da die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor ausgeführt werden kann, worauf die Fahrzeug-ECU 22 das Verfahren im Schritt S4 fortführt.
  • Somit schaltet die Fahrzeug-ECU 22 in den Schritten S1–S3 die Anzeigelampe 60 ein oder aus, je nachdem ob die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 ausgeführt werden kann oder nicht. Durch einen Blick auf die Anzeigelampe 60 kann der Fahrer daher bestätigen, ob die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 ausgeführt werden kann oder nicht. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Anzeigelampe 60, die auf der Instrumententafel angeordnet ist, als Bestätigungsmittel benutzt, aber das Bestätigungsmittel kann alternativ eingerichtet sein, die Information unter Benützung von Stimme oder einiger anderer Mittel zu liefern.
  • Im Schritt S4 stimmt die Fahrzeug-ECU 22 ab, ob der Startschalter 38 in die START-Position gedreht worden ist oder nicht. Wenn der Startschalter 38 nicht in der START-Position ist, kehrt das Verfahren zum Schritt S1 zurück, in dem die Fahrzeug-ECU 22 das Ergebnis der Umsetzer-ECU 26, ob die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 mit Hilfe des Umsetzerschaltkreises 42 ausgeführt werden kann oder nicht, bestätigt. Andererseits, wenn der Startschalter 38 in die START-Position gedreht worden ist, fährt die Fahrzeug-ECU 22 mit dem Verfahren im Schritt S5 fort, indem die Fahrzeug-ECU 22 noch einmal basierend auf dem Ergebnis der Bewertung durch die Umsetzer-ECU 26 bestimmt, ob die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 mit Hilfe des Umsetzerschaltkreises 42 durchgeführt werden kann. In diesem Fall, liefert die Umsetzer-ECU 26 dasselbe Bewertungsergebnis wie im Schritt S1 und daher kann die Entscheidung vom Schritt S1 im Schritt S5 verwendet werden.
  • Wenn die Fahrzeug-ECU 22 im Schritt S5 bestimmt, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 nicht mittels des Umsetzerschaltkreises 42 durchgeführt werden kann, führt die Fahrzeug-ECU 22 das Verfahren mit dem Schritt S6 fort.
  • Im Schritt S6 löst die Fahrzeug-ECU 22 die Kupplung 4, um die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 2 von der Rotationswelle des elektrischen Motors 6 zu trennen, und betreibt dann den Anlasser 56, um den Verbrennungsmotor 2 anzukurbeln. Auch weist die Fahrzeug-ECU 22 die Verbrennungsmotor-ECU 24 an, den Verbrennungsmotor 2 zu betreiben. Auf den Empfang der Anweisung von der Fahrzeug-ECU 22 löst die Verbrennungsmotor-ECU 24 Kraftstoffversorgung an den Verbrennungsmo tor 2 aus. Im Ergebnis wird der Verbrennungsmotor 2 gestartet, woraufhin die Startsteuerung endet.
  • Andererseits, wenn die Fahrzeug-ECU 22 im Schritt S5 bestimmt, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 mittels des Umsetzerschaltkreises 42 ausgeführt werden kann, führt die Fahrzeug-ECU 22 das Verfahren mit dem Schritt S7 fort. Im Schritt S7 überprüft die Fahrzeug-ECU 22, dass die Kupplung 4 im Eingriff ist und auch, dass das Getriebe 8 in der neutralen Position ist. Dann teilt die Fahrzeug-ECU 22 der Umsetzer-ECU 26 das notwendige Ausgangsdrehmoment des elektrischen Motors 6 zum Starten des Verbrennungsmotors 2 mit und weist auch die Verbrennungsmotor-ECU 24 an, den Verbrennungsmotor 2 zu betreiben.
  • Auf den Empfang der Mitteilung von der Fahrzeug-ECU 22 betreibt die Umsetzer-ECU 26 den elektrischen Motor 6 als Motor und bewirkt, dass der elektrische Motor 6 das Drehmoment ausgibt, wie von der Fahrzeug-ECU 22 angewiesen, und dadurch den Verbrennungsmotor 2 ankurbelt. Zu diesem Zeitpunkt startet die Verbrennungsmotor-ECU 24 die Kraftstoffversorgung an den Verbrennungsmotor 2 in Reaktion auf die Anweisung von der Fahrzeug-ECU 22 und somit wird der Verbrennungsmotor 2 gestartet, woraufhin die Startsteuerung beendet wird.
  • Die Startsteuerung für den Verbrennungsmotor 2 wird auf diese Art und Weise durchgeführt. Dementsprechend wird der Verbrennungsmotor 2 durch den Anlasser 56 gestartet, sobald der Startschalter 38 in die START-Position gedreht wird, wenn die Unterdrückung des Einschaltstromes durch die Einschaltstromunterdrückungseinheit 46 noch nicht abgeschlossen ist, wie in dem Fall, indem der Startschalter 38 von der AUS in die EIN-Position und unmittelbar darauf in die START-Position gedreht wird. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass der Fahrer die Zeitverzögerung, die notwendig ist, bis die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 ausgeführt werden kann, als Fehlfunktion missversteht, und das Betriebsgefühl des Fahrers beim Starten des Verbrennungsmotors 2 zu verbessern.
  • Wenn der Startschalter 38 in die START-Position gedreht wird, nachdem die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor 6 ausgeführt werden kann, wie in dem Fall, indem der Startschalter 38 von der AUS in die EIN-Position gedreht wird und nach einiger Zeit in die START-Position gedreht wird, wird der Verbrennungsmotor 2 von dem elektrischen Motor 6 gestartet. In diesem Fall kann der Verbrennungsmotor 2 leise gestartet werden. Da es unnötig ist, den Anlasser jedes Mal zu benutzen, wenn der Verbrennungsmotor 2 gestartet wird, kann auch die Betriebsdauer des Anlassers 56 verlängert werden. Insbesondere kann der Fahrer beim Starten des Verbrennungsmotors 2 durch die Anzeigelampe 60 bestätigen, dass die Steuerung der Spannungsversorgung an den elektrischen Motor 6 ausgeführt werden kann, bevor er den Startschalter 38 in die START-Position dreht. Dementsprechend muss der Fahrer, wenn er beabsichtigt, den elektrischen Motor 6 zum Starten des Verbrennungsmotors 2 zu benutzen, nur den Startschalter 38 zu einem geeigneten Zeitpunkt in die START-Position drehen, während er die Anzeigelampe 60 betrachtet, wodurch es dem Fahrer ermöglicht wird, einfach die Startmethode zu wählen, die er bevorzugt.
  • Weiterhin kommt die Umsetzer-ECU 26 zu dem Ergebnis, dass die Steuerung der Spannungsversorgung an den elektrischen Motor 6 mit Hilfe des Umsetzerschaltkreises 42 möglich geworden ist, wenn die Hauptkontakte 44 der Verbindungseinheiten 40 beschlossen werden, um die Verbindung zwischen der Batterie 18 und dem Umsetzerschaltkreis 42 zu vervollständigen. Demzufolge wird in Fällen, in denen die Verbindung zwischen der Batterie 18 und dem Umsetzerschaltkreis 42 unvollständig ist, der elektrische Motor 6 nicht zum Starten des Verbrennungsmotors 2 betrieben. In solchen Fällen wird der Verbrennungsmotor 2 zuverlässig durch den Anlasser 56 gestartet.
  • Ebenso kommt die Umsetzer-ECU 26 zu dem Ergebnis, dass es möglich geworden ist, die Energieversorgung des elektrischen Motors 6 mit Hilfe des Umsetzerschaltkreises 42 auszuführen, wenn die Unterdrückung des Einschaltstromes durch die Einschaltstromunterdrückungseinheiten 46 abgeschlossen ist. Es ist daher möglich, eine Situation zu vermeiden, in der der elektrische Motor 6 zum Starten des Verbrennungsmotors 2 betrieben wird, obwohl der Einschaltstrom durch die Einschaltstromunterdrückungseinheiten 46 unterdrückt wird und demzufolge nicht ausreichend Energie von der Batterie 18 an den Umsetzerschaltkreis 42 geliefert werden kann. In diesen Fällen kann der Verbrennungsmotor 2 ohne Fehlfunktion durch den Anlasser 56 gestartet werden. Während das Steuergerät für ein elektrisches Hybridfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht allein auf das vorangehende Beispiel beschränkt.
  • Zum Beispiel ist in dem zuvor beschriebenen Beispiel der elektrische Motor 6 zwischen der Kupplung 4 und dem Getriebe 8 angeordnet, aber die Anordnung der Bestandteile ist nicht auf eine solche Anordnung beschränkt. Der elektrische Motor 6 kann z.B. zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und der Kupplung 4 angeordnet sein, und die vorliegende Erfindung ist genauso auf elektrische Hybridfahrzeuge mit solch einem Aufbau anwendbar.
  • Auch wird in dem zuvor beschriebenen Beispiel ein Dieselmotor als Verbrennungsmotor 2 benutzt. Diese Art des Verbrennungsmotors ist jedoch nicht auf einen Dieselmotor beschränkt und kann ein Benzinmotor sein.
  • Weiterhin ist in dem voran beschriebenen Beispiel ein permanent-magnetischer Synchronmotor als elektrischer Motor 6 benutzt worden, aber die Art des zu verwendenden elektrischen Motors ist auch nicht auf solch einen elektrischen Motor beschränkt.
  • Nachdem die Erfindung so beschrieben worden ist, wird es offensichtlich sein, dass sie auf verschiedene Arten und Weisen variiert werden kann. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Geist und dem Schutzbereich der Erfindung zu sehen, und alle solche Modifikationen, die für den Fachmann offensichtlich sind, sollen vom Schutzbereich der folgenden Ansprüche umfasst sein.

Claims (4)

  1. Steuergerät für ein elektrisches Hybridfahrzeug, das einen elektrischen Motor (6) und einen Verbrennungsmotor (2) beinhaltet, und das so aufgebaut ist, dass eine Antriebskraft des elektrischen Motors (6) an Antriebsräder (16) übertragen werden kann und eine Antriebswelle des elektrischen Motors (6) mit einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors (2) verbunden werden kann, wobei das Steuergerät umfasst: eine Batterie (18), die elektrische Energie speichert, um sie an den elektrischen Motor (6) zu liefern; und ein Energiesteuermittel (20), das mit elektrischer Energie von der Batterie (18) versorgt wird und eingerichtet ist, um eine Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor (6) auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin umfasst: ein Steuerungsbewertungsmittel (26), das eingerichtet ist, zu bewerten, ob die Steuerung der Spannungsversorgung an den elektrischen Motor (6) von dem Energiesteuermittel (20) durchgeführt werden kann oder nicht; einen Anlasser (56), der getrennt von dem elektrischen Motor (6) vorgesehen ist, und geeignet ist, den Verbrennungsmotor (2) zu starten, indem er die von ihm erzeugte Antriebskraft an die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors (2) überträgt; einen Startschalter (38), der angepasst ist, in einer von wenigstens drei Positionen geschaltet zu werden, wobei die drei Positionen eine erste, eine zweite und eine dritte Position beinhalten; und ein Startsteuermittel (22), das eingerichtet ist, um die Energieversorgung von der Batterie (18) an das Energiesteuermittel (20) zu starten, wenn der Startschalter (38) von der ersten Position in die zweite Position geschaltet wird, wobei, wenn der Startschalter (38) von der zweiten Position in die dritte Position geschaltet wird, das Startsteuermittel (22) bewirkt, dass das Energiesteuermittel (20) die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor (6) ausführt, um den Verbrennungsmotor (2) durch den elektrischen Motor (6) zu starten, wenn das Steuerbewertungsmittel (26) zu dem Ergebnis kommt, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor (6) von den Energiesteuermitteln (20) ausgeführt werden kann, und andererseits das Startkontrollmittel den Verbrennungsmotor (2) durch den Anlasser (56) startet, wenn das Steuerungsbewertungsmittel (26) zu dem Ergebnis kommt, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor (6) nicht von dem Energiesteuermittel (20) ausgeführt werden kann.
  2. Steuergerät für ein elektrisches Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiesteuermittel (20) einen Umsetzerschaltkreis (42) beinhaltet, der eingerichtet ist, um elektrische Energie, die von der Batterie (18) an den elektrischen Motor (6) zur Verfügung gestellt wird, anzupassen und Verbindungsmittel (40), die eingerichtet sind, um die Batterie (18) und den Umsetzerschaltkreis (42) zu verbinden; das Startsteuermittel (22) bewirkt, dass die Verbindungsmittel (40) eine Verbindung zwischen der Batterie (18) und dem Umschaltschaltkreis (42) herstellen, wenn der Startschalter (38) von der ersten Position in die zweite Position geschaltet wird; und wenn die Verbindung zwischen der Batterie (18) und dem Umsetzerschaltkreis (42) durch die Verbindungsmittel (40) geschlossen wird, das Kontrollbewertungsmittel (26) zu dem Ergebnis kommt, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor (6) von dem Energiesteuermittel (20) ausgeführt werden kann.
  3. Steuergerät für ein elektrisches Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (40) einen Einschaltstromunterdrückungsschaltkreis (46) beinhaltet, der eingerichtet ist, um einen Einschaltstrom zu unterdrücken, der fließt, wenn die Batterie (18) mit dem Umsetzerschaltkreis (42) verbunden wird; und wenn die Unterdrückung des Einschaltstromes durch den Einschaltstromunterdrückungsschaltkreis (46) beendet ist, das Steuerungsbewertungsmittel (26) zu dem Ergebnis kommt, dass die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor (6) von dem Energiesteuermittel (20) ausgeführt werden kann.
  4. Das Steuergerät für eine elektrische Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät weiterhin Bestätigungsmittel (60) umfasst, die angeordnet sind, um eine Anzeige und/oder eine Mitteilung basierend auf einem Ergebnis der Bewertung durch das Steuerbewertungsmittel (26) zur Verfügung zu stellen, ob die Steuerung der Energieversorgung an den elektrischen Motor von dem Energiesteuermittel (20) ausgeführt werden kann oder nicht.
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