-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Priorität wird beansprucht
für die
japanische Patentanmeldung Nr.
2006-217037 , eingereicht am 9. August 2006, deren Inhalt
hierin durch Bezugnahme umfasst ist.
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorsteuervorrichtung
und ein Motorsteuerverfahren.
-
Beschreibung des Stands der
Technik
-
Herkömmlich sind
in einem Motor eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel einem Hybridfahrzeug, mehrere
Rotoren, die mit Magnetpolen mit abwechselnd umgekehrter Polarität in Drehrichtung
bereitgestellt sind, benachbart zueinander auf derselben Drehachse
angeordnet. Es ist wohl bekannt, dass die Induktionsspannungskonstante
eines einem Stator gegenüberstehenden
Permanentmagneten mit einem Aktor durch Verändern des Abstands dieser Rotoren
angepasst wird (siehe zum Beispiel die
japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der
ersten Offenlegungsnummer 2001-69609 ).
-
Bei
einer Motorsteuervorrichtung, die den Motor basierend auf dem Stand
der Technik wie oben erwähnt
steuert, wird die Effizienz des Motors durch den Einsatz verschiedener
Verfahren verbessert, die eine Energieeinsparung während eines
Antriebsbetriebs beabsichtigen. In dem oben erwähnten Motor jedoch, bei dem
die Induktionsspannungskonstante angepasst werden kann, wird, selbst
wenn sich das Fahrzeug nicht in einem Antriebsbetrieb befindet,
Energie durch den Aktor und dergleichen verbraucht, sogar für das Beibehalten
der Rotorstellung. Daher wird in der letzten Zeit die Energieeinsparung
eines Motors gefordert, der sich nicht im Antriebsbetrieb befindet.
-
Die
vorliegende Erfindung berücksichtigt
die oben erwähnten
Umstände
und hat ein Ziel, eine Motorsteuervorrichtung und ein Motorsteuerverfahren bereitzustellen,
die die Energieeinsparung eines Motors selbst dann erzielen können, wenn
er sich nicht im Antriebsbetrieb befindet.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Um
das oben beschriebene Ziel zu erreichen, setzt die vorliegende Erfindung
das Folgende ein.
-
Und
zwar setzt die vorliegende Erfindung eine Motorsteuervorrichtung
ein, die in einem Hybridfahrzeug bereitgestellt ist, das einen Motor
und eine Phasenänderungsvorrichtung
aufweist und wenigstens durch den Motor oder einen Verbrennungsmotor angetrieben
wird, wobei der Motor mehrere Rotoren beinhaltet, von denen jeder
einen Magnetteil aufweist, und die Phasenänderungsvorrichtung eine relative
Phase jedes Rotors durch hydraulischen Druck eines Arbeitsmediums ändert. Die
Motorsteuervorrichtung wird bereitgestellt mit: einer Energieeinsparrechenvorrichtung,
die eine Energieeinsparung berechnet, die sich ergibt, wenn ein
Antriebsbetrieb des Hybridfahrzeugs von der durch den Motor angetriebenen
Antriebsart in eine lediglich durch den Verbrennungsmotor angetriebene
Antriebsart wechselt und wenn die Phase des Motors von einer momentanen
Phase in eine beliebige geforderte Phase geändert wird; eine Verschiebungsenergierechenvorrichtung,
die eine Verschiebungsenergie berechnet, die sich ergibt, wenn die
momentane Phase in die beliebige geforderte Phase geändert wird;
und eine Phasenänderungsfreigabevorrichtung,
die die Energieeinsparung und die Verschiebungsenergie vergleicht und
die Änderung
von der momentanen Phase in die geforderte Phase zulässt, wenn
festgestellt wird, dass die Energieeinsparung größer ist als die Verschiebungsenergie.
-
Gemäß der Motorsteuervorrichtung
berechnet die Energieeinsparrechenvorrichtung, wenn von der durch
den Motor angetriebenen Antriebsart in die lediglich durch den Verbrennungsmotor
angetriebene Antriebsart umgeschaltet wird, die Energieeinsparung,
die sich ergibt, wenn die momentane Phase in die geforderte Phase
geändert
wird, und gleichzeitig berechnet die Verschiebungsenergierechenvorrichtung
die Verschiebungsenergie, die für
die Änderung der
momentanen Phase in die geforderte Phase erforderlich ist. Die Phasenänderungsfreigabevorrichtung
vergleicht die Energieeinsparung mit der Verschiebungsenergie und
gestattet die Änderung
der Phasenstellung nur, wenn die Energieeinsparung größer ist
als die Verschiebungsenergie (das heißt, die verbrauchte Energie
kann verringert werden, wenn die momentane Phasenstellung geändert wird).
Demzufolge können
Energieeinsparungen während
des Motorbereitschaftszustands erzielt werden.
-
Es
kann derart eingerichtet sein, dass die Energieeinsparrechenvorrichtung
die Energieeinsparung basierend auf einer Differenz zwischen einer
für die
Phasenerhaltung des Motors in der momentanen Phase erforderlichen
Erhaltungsenergie und einer für die
Phasenerhaltung des Motors in der beliebigen geforderten Phase erforderlichen
Erhaltungsenergie berechnet.
-
In
diesem Fall kann zum Beispiel durch Subtrahieren der für die Phasenerhaltung
des Motors in der beliebigen geforderten Phase erforderlichen Erhaltungsenergie
von der für
die Phasenerhaltung des Motors in der momentanen Phase erforderlichen
Erhaltungsenergie, die Energieeinsparung berechnet werden, die der
Einsparungsteil der Erhaltungsenergie auf Grund der Phasenänderung
ist. Demzufolge wird die verbrauchte Energie im Motorbereitschaftszustand
einfach und schnell verhindert und der Treibstoffverbrauch des Hybridfahrzeugs
kann verbessert werden.
-
Außerdem setzt
die vorliegende Erfindung ebenso ein Motorsteuerverfahren für ein Hybridfahrzeug
ein, das einen Motor und eine Phasenänderungsvorrichtung aufweist
und wenigstens durch den Motor oder einen Verbrennungsmotor angetrieben wird,
wobei der Motor mehrere Rotoren beinhaltet, von denen jeder einen
Magnetteil aufweist, und die Phasenänderungsvorrichtung eine relative
Phase jedes Rotors durch hydraulischen Druck eines Arbeitsmediums ändert. Das
Motorsteuerverfahren beinhaltet: einen Energieeinsparrechenvorgang
zur Berechnung einer Energieeinsparung, die sich ergibt, wenn ein
Antriebsbetrieb des Hybridfahrzeugs von der durch den Motor angetriebenen
Antriebsart in eine lediglich durch den Verbrennungsmotor angetriebene Antriebsart
wechselt und wenn die Phase des Motors von einer momentanen Phase
in eine beliebige geforderte Phase geändert wird; einen Verschiebungsenergierechenvorgang
zur Berechnung einer Verschiebungsenergie, die sich ergibt, wenn
die momentane Phase in die beliebige geforderte Phase geändert wird;
und einen Phasenänderungsfreigabevorgang zum
Vergleich der Energieeinsparung und der Verschiebungsenergie und
zur Freigabe der Änderung von
der momentanen Phase in die geforderte Phase, wenn festgestellt
wird, dass die Energieeinsparung größer ist als die Verschiebungsenergie.
-
Gemäß dem oben
erwähnten
Motorsteuerverfahren können, ähnlich dem
Fall, in dem die obige Motorsteuervorrichtung verwendet wird, Energieeinsparungen
im Motorbereitschaftszustand erzielt werden.
-
Es
kann derart eingerichtet sein, dass der Energieeinsparrechenvorgang
die Energieeinsparung basierend auf einer Differenz zwischen einer
für die
Phasenerhaltung des Motors in der momentanen Phase erforderlichen
Erhaltungsenergie und einer für die
Phasenerhaltung des Motors in der beliebigen geforderten Phase erforderlichen
Erhaltungsenergie berechnet.
-
In
diesem Fall wird, ähnlich
dem Fall, in dem die obige Motorsteuervorrichtung verwendet wird,
die verbrauchte Energie im Motorbereitschaftszustand einfach und
schnell verhindert und der Treibstoffverbrauch des Hybridfahrzeugs
kann verbessert werden.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 stellt
einen Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
-
2 ist
eine schematische Querschnittsansicht des Motors.
-
3A ist
eine Querschnittsansicht, die schematisch den Feldstärkungszustand
darstellt, in dem Permanentmagnete eines Rotors an dem Innenumfang
und Permanentmagnete eines Rotors an dem Außenumfang des Motors in einer
mit ungleichen Polen gegenüberstehenden
Anordnung angeordnet sind. 3B ist
eine Querschnittsansicht, die schematisch den Feldschwächungszustand
darstellt, in dem die Permanentmagnete des Rotors an dem Innenumfang
und die Permanentmagnete des Rotors an dem Außenumfang des Motors in einer
mit gleichen Polen gegenüberstehenden
Anordnung angeordnet sind.
-
4 ist
ein Flussdiagramm, das den Bereitschaftsphasensteuervorgang gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
darstellt.
-
5 ist
ein Flussdiagramm, das den Energieeinsparrechenvorgang gemäß der vorliegenden Ausführungsform
darstellt.
-
6 ist
ein Flussdiagramm, das den Verschiebungsenergierechenvorgang gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
darstellt.
-
7 ist
ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen dem Drehmoment Tq und der
Drehgeschwindigkeit NM gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wiedergibt.
-
8 ist
ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen der Phasenstellung, der
Drehgeschwindigkeit und der Erhaltungsenergie gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wiedergibt.
-
9 ist
ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen der momentanen Phase, der
geforderten Phase und der Verschiebungsenergie gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wiedergibt, wenn die momentane Phase kleiner oder gleich der geforderten
Phase ist.
-
10 ist
ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen der momentanen Phase, der
geforderten Phase und der Verschiebungsenergie gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
wiedergibt, wenn die momentane Phase größer als die geforderte Phase ist.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Eine
Motorsteuervorrichtung und ein Motorsteuerverfahren gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die
Zeichnungen beschrieben.
-
Die
Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ist in einem Hybridfahrzeug bereitgestellt, das mit einem Motor
als Antriebsquelle zum Bewegen des Hybridfahrzeugs ausgestattet
ist. Das in 1 dargestellte Fahrzeug 10 ist ein
Parallelhybridfahrzeug, das mit einem Motor 11 und einem
Verbrennungsmotor 12 als Antriebsquellen ausgestattet ist.
Der Motor 11, der Verbrennungsmotor 12 und die Übertragungseinheit
T/M sind direkt verbunden, wobei entweder wenigstens die Antriebskraft
des Motors 11 oder des Verbrennungsmotors 12 an
das Antriebsrad W des Fahrzeugs 10 durch die Übertragungseinheit
T/M übertragen
wird.
-
Wenn
die Antriebskraft an den Motor 11 von der Seite des Antriebsrads
W während
der Verzögerung
des Fahrzeugs 10 übertragen
wird, arbeitet der Motor 11 als Generator, der die so genannte
generatorische Bremskraft erzeugt. Demzufolge wird die kinetische
Energie des Fahrzeugaufbaus als elektrische Energie zurück gewonnen
(regenerierte Energie). Selbst wenn der Ausgang des Verbrennungsmotors 12 an
den Motor 11 übertragen
wird, arbeitet der Motor 11 als Generator und erzeugt elektrische Energie.
-
In
diesem Fahrzeug 10 werden der Antriebs- und der Regenerationsvorgang
des Motors 11, der mehrere Phasen aufweist (zum Beispiel
drei Phasen, U-Phase, V-Phase
und W-Phase) durch die Kraftantriebseinheit (PDU) 14 durchgeführt, die
durch die Steuereinheit 13 ausgegebene Steuerbefehle erhält.
-
Die
PDU 14 ist mit einem PWM-Wechselrichter ausgestattet und
mit dem Motor 11 und der Hochspannungsbatterie 15 verbunden,
die elektrische Energie von dem Motor 11 erhält und elektrische
Energie an den Motor 11 abgibt. Der PWM-Wechselrichter ist mit einer Brückenschaltung
ausgestattet, die durch Brückenschaltung
von Schaltelementen mehrerer Transistoren gebildet ist, mit der
die Pulsweitenmodulation (PWM) durchgeführt wird.
-
Während der
durch den Motor 11 angetriebenen Antriebsart, zum Beispiel,
wandelt die PDU 14 die von der Batterie 15 bereitgestellte
Gleichspannung in Dreiphasenwechselspannung durch Wechsel des EIN-(Durchlass-)/AUS-(Sperr)-Zustands jedes Transistors
paarweise in jeder Phase in dem PWM-Wechselrichter um, basierend
auf dem Gattersignal (das heißt,
PWM-Signal), das die Schaltsteuereingabe von der Steuereinheit 13 ist.
Anschließend leitet
die PDU 14 den Wechselstrom, das heißt U-Phasenstrom Iu und V-Phasenstrom
Iv und W-Phasenstrom
Iw, an jede Phase der Statorwicklung durch sequentielles Kommutieren
des Stroms an der Dreiphasenstatorwicklung in dem Motor 11.
-
Zum
Beispiel kann der Motor 11 wie in 2 dargestellt
einen Rotor 23 beinhalten, der aus einem Rotor am Innenumfang 21 und
einem Rotor am Außenumfang 22 in
im Wesentlichen kreisförmiger Form
hergestellt ist, der mit entlang der Umfangsrichtung angeordneten
Permanentmagneten (Magnetteilen) 21a, 22a ausgestattet
ist, einem Stator 24 mit Statorspulen (nicht dargestellt)
mehrerer Phasen, der rotierende Magnetfelder erzeugt, um den Rotor 23 zu drehen,
und einer Phasensteuervorrichtung 25, die die relative
Phase zwischen dem Rotor am Innenumfang 21 und dem Rotor
am Außenumfang 22 steuert. Diese
Phasensteuervorrichtung 25 ändert die relative Phase zwischen
dem Rotor am Innenumfang 21 und dem Rotor am Außenumfang 22 unter
Verwendung von hydraulischem Druck zum Beispiel.
-
Der
Rotor am Innenumfang 21 und der Rotor am Außenumfang 22 sind
derart angeordnet, dass die Drehachse jedes Rotors dieselbe ist
wie die Drehachse O des Motors 11. Der Rotor am Innenumfang 21 ist
mit einem im Wesentlichen zylinderförmigen Rotorkern 31 und
mehreren Innenumfangsmagnetinstallationsbefestigungen 33,
..., 33 ausgestattet, die in festgelegtem Abstand in Umfangsrichtung
am Außenumfang
des ersten Rotorkerns 31 befestigt sind. Der Rotor am Außenumfang 22 ist
mit einem im Wesentlichen zylinderförmigen Rotorkern 32 und mehreren
Außenumfangsmagnetinstallationsbefestigungen 34,
..., 34 ausgestattet, die in festgelegtem Abstand in Umfangsrichtung
auf der Innenseite des zweiten Rotorkerns 32 befestigt
sind.
-
Eine
Nut 31a ist ausgebildet, die sich parallel zu der Drehachse
O an der Außenumfangsfläche 31A des
ersten Rotorkerns 31 erstreckt und zwischen benachbarten
Innenumfangsmagnetinstallationsbefestigungen 33, 33 in
Umfangsrichtung liegt.
-
Ebenso
ist eine Nut 32a ausgebildet, die sich parallel zu der
Drehachse O an der Außenumfangsfläche 32A des
zweiten Rotorkerns 32 erstreckt und zwischen benachbarten
Außenumfangsmagnetinstallationsbefestigungen 34, 34 in
Umfangsrichtung liegt.
-
Jede
Magnetinstallationsbefestigung 33 und 34 ist mit
einem Paar Magnetbefestigungslöcher 33a, 33a bzw. 34a, 34a bereitgestellt,
die durch und parallel zu der Drehachse O gehen. Ein Paar Magnetbefestigungslöcher 33a, 33a ist
angeordnet, so dass sie benachbart zueinander und durch die Mittelrippe 33b in
Umfangsrichtung getrennt sind. Ein weiteres Paar Magnetbefestigungslöcher 34a, 34a ist
angeordnet, so dass sie benachbart zueinander und durch die Mittelrippe 34b in
Umfangsrichtung getrennt sind.
-
Jedes
Magnetbefestigungsloch 33a und 34a ist in einer
im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, wobei die Längsseite
in Umfangsrichtung des Querschnitts senkrecht zu der Drehachse O
ausgerichtet ist. Permanentmagnete 21a, 22a von
im Wesentlichen rechteckiger Scheibenform, die sich parallel zu
der Drehachse erstrecken, sind in jedem dieser Magnetbefestigungslöcher 33a, 34a bereitgestellt.
-
Ein
Paar Innenumfangspermanentmagnete 21a, 21a, die
in einem Paar der Magnetbefestigungslöcher 33a, 33a angebracht
sind, ist in Dickenrichtung (das heißt in Radialrichtung jedes
Rotors 21, 22) magnetisiert und ist derart festgelegt,
dass die Magnetisierungsrichtung gemeinsam gleich ist. Die Magnetisierungsrichtungen
der benachbarten Innenumfangsmagnetinstallationsbefestigungen 33, 33 in
Umfangsrichtung sind derart festgelegt, dass sie gemeinsam unterschiedlich
sind. Das heißt,
die Innenumfangsmagnetinstallationsbefestigung 33, die mit
einem Paar Innenumfangspermanentmagnete 21a, 21a ausgestattet
ist, die magnetisiert sind, so dass der Außenumfang der N-Pol wird, ist
in Umfangsrichtung benachbart zu der Innenumfangsmagnetinstallationsbefestigung 33 gesetzt,
die mit einem Paar Innenumfangspermanentmagnete 21a, 21a ausgestattet
ist, die magnetisiert sind, so dass der Außenumfang der S-Pol wird, und
durch die Nut 31a getrennt.
-
Auf ähnliche
Weise ist ein Paar Außenumfangspermanentmagnete 22a, 22a,
die in einem Paar der Magnetbefestigungslöcher 34a, 34a angebracht sind,
in Dickenrichtung (das heißt
in Radialrichtung jedes Rotors 21, 22) magnetisiert
und ist derart festgelegt, dass die Magnetisierungsrichtung gemeinsam
gleich ist. Die Magnetisierungsrichtungen der benachbarten Außenumfangsmagnetinstallationsbefestigungen 34, 34 in
Umfangsrichtung sind derart festgelegt, dass sie gemeinsam unterschiedlich
sind. Das heißt,
die Außenumfangsmagnetinstallationsbefestigung 34,
die mit dem Paar Außenumfangspermanentmagnete 22a, 22a ausgestattet
ist, die magnetisiert sind, so dass der Außenumfang der N-Pol wird, ist
in Umfangsrichtung benachbart zu der Außenumfangsmagnetinstallationsbefestigung 34 gesetzt,
die mit einem Paar Außenumfangspermanentmagnete 22a, 22a ausgestattet
ist, die magnetisiert sind, so dass der Außenumfang der S-Pol wird, und
durch die Nut 32a getrennt.
-
Die
Magnetinstallationsbefestigungen 33, ..., 33 des
Rotors am Innenumfang 21 und die Magnetinstallationsbefestigungen 34,
..., 34 des Rotors am Außenumfang 22 sind
angeordnet, so dass sie einander in Radialrichtung des Rotors 21 (22)
gegenüberliegen.
Ferner sind die Nuten 31a, ..., 31a des Rotors am
Innenumfang 21 und die Nuten 32a, ..., 32a des Rotors
am Außenumfang 22 angeordnet,
so dass sie einander in Radialrichtung des Rotors 21 (22)
gegenüberliegen.
-
Demzufolge
kann der Zustand des Motors 11 auf einen geeigneten Zustand
in dem Bereich von dem Feldschwächungszustand,
in dem die gleichen Magnetpole der Innenumfangspermanentmagnete 21a und
der Außenumfangspermanentmagnete 22a einander
gegenüberstehen
(das heißt,
die Pole der Innenumfangspermanentmagnete 21a und der Außenumfangspermanentmagnete 22a sind
in einer mit gleichen Polen gegenüberstehenden Anordnung angeordnet), bis
zu dem Feldstärkungszustand
eingestellt werden, in dem die ungleichen Magnetpole der Innenumfangspermanentmagnete 21a und
der Außenumfangspermanentmagnete 22a einander
gegenüberstehen
(das heißt,
die Pole der Innenumfangspermanentmagnete 21a und die Pole
der Außenumfangspermanentmagnete 22a sind
in einer mit ungleichen Polen gegenüberstehenden Anordnung angeordnet).
-
Hier
wechselt der Motor 11 in den Feldstärkungszustand (wie in 3A dargestellt
ist), in dem die ungleichen Pole der Innenumfangspermanentmagnete 21a und
der Außenumfangspermanentmagnete 22a angeordnet,
einander gegenüberzustehen,
wenn sich der Rotor am Innenumfang 21 in der maximalen
Nacheilwinkelstellung bezüglich
des Rotors am Außenumfang 22 befindet.
Ebenso sind, wenn sich der Rotor am Innenumfang 21 in der
maximalen Voreilwinkelstellung bezüglich des Rotors am Außenumfang 22 befindet,
die gleichen Pole der Innenumfangspermanentmagnete 21a und
der Außenumfangspermanentmagnete 22a eingestellt,
um so den Feldschwächungszustand
(siehe 3B) zu erreichen, in dem die
gleichen Pole angeordnet sind, einander gegenüberzustehen.
-
Dieser
Motor 11 kann in einen beliebigen Zustand zwischen dem
Feldstärkungszustand
und dem Feldschwächungszustand
durch Steuerung der Zufuhr und des Abflusses der Hydraulikflüssigkeit
gebracht werden. Wenn die Magnetfeldstärke auf diese Weise geändert wird, ändert sich
die Induktionsspannungskonstante Ke entsprechend und demzufolge können die
Eigenschaften des Motors 11 verändert werden. Das heißt, wenn
sich die Induktionsspannungskonstante Ke auf Grund der Feldstärkung erhöht, erhöht sich
das maximale abgebbare Drehmoment, obwohl sich die zulässige Drehgeschwindigkeit verringert,
mit der der Motor 11 betrieben werden kann. Umgekehrt erhöht sich
die zulässige
Drehgeschwindigkeit, wenn die Induktionsspannungskonstante auf Grund
der Feldschwächung
abnimmt, obwohl sich das maximale durch den Motor 11 abgebbare
Drehmoment verringert.
-
Wie
in 1 dargestellt ist, führt die Steuereinheit 13 die
Rückkopplungssteuerung
des Stroms auf der dq-Koordinate durch, die das rotierende orthogonale
Koordinatensystem bildet. Zum Beispiel werden der d-Achsen-Strombefehl
Idc und der q-Achsen-Strombefehl Iqc basierend auf dem Drehmomentbefehlswert
Tq berechnet, der basierend auf den durch den Beschleunigeröffnungssensor
zur Messung der Beschleunigeröffnung
in Bezug auf die Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer gemessenen
Ergebnissen festgelegt ist. Als nächstes wird jede Phasenausgangsspannung
Vu, Vv, Vw basierend auf dem d-Achsen-Strombefehl Idc und dem q-Achsen-Strombefehl
Iqc berechnet; und das PWM-Signal eingegeben, das das jeder Phasenausgangsspannung
Vu, Vv, Vw entsprechende Gattersignal für die PDU 14 ist.
Weiterhin wird die Steuerung derart durchgeführt, dass jede Differenz zwischen dem
d-Achsenstrom Id und dem d-Achsen-Strombefehl Idc und die Differenz
zwischen dem q-Achsenstrom Iq und dem q-Achsen-Strombefehl Idq zu
null wird, wobei Id und Iq nach der Umwandlung zweier Phasenströme der Phasenströme Iu, Iv,
Iw, die dem Motor 11 praktisch von der PDU 14 zugeführt werden,
als Ströme
der dq-Koordinaten erhalten werden.
-
Diese
Steuereinheit 13 kann zum Beispiel mit einer Sollstromstelleinheit 51,
einer Stromdifferenzrecheneinheit 52, einer Feldsteuereinheit 53,
einer Leistungssteuereinheit 54, einer Stromsteuereinheit 55,
einer dq-Dreiphasen-Konvertiereinheit 56,
einer PWM-Signalerzeugungseinheit 57, einer Filtereinheit 58,
einer Dreiphasen-dq-Konvertiereinheit 59, einer Drehgeschwindigkeitsrecheneinheit 60,
einer Induktionsspannungskonstanten-Recheneinheit 61, einer
Verschiebungsmechanismus-Phasenrecheneinheit 62, einer
Induktionsspannungskonstanten-Befehlsausgabeeinheit 63,
einer Induktionsspannungskonstanten-Differenzrecheneinheit 64 und
einer Phasensteuereinheit 65 bereitgestellt sein.
-
Jedes
erfasste Signal Ius, Iws, das durch jeden Stromsensor 71, 71 ausgegeben
wird, die den U-Phasenstrom Iu und den W-Phasenstrom Iw aus jedem
durch die PDU 14 an den Motor 11 ausgegebenen
Phasenstrom Iu, Iv, Iw messen, die erfassten Signale, die durch
den Spannungssensor 72 ausgegeben werden, der die Klemmenspannung
(Versorgungsspannung) VB der Batterie 15 misst, die erfassten
Signale, die durch den Drehsensor 73 ausgegeben werden,
der den Drehwinkel θM
(das heißt,
den Drehwinkel des Rotormagnetpols zu einer festgelegten Bezugsdrehstellung)
des Rotors des Motors 11 misst, die erfassten Signale,
die durch den Phasensensor 74 ausgegeben werden, der die
relative Phase θ zwischen
dem Rotor am Innenumfang 21 und dem Rotor am Außenumfang 22 misst,
die durch die Phasensteuervorrichtung 25 verstellbar gesteuert werden,
und die erfassten Signale, die durch mehrere Radgeschwindigkeitssensoren 75,
..., 75 ausgegeben werden, die die Drehgeschwindigkeit
(Radgeschwindigkeit NW) jedes Rads des Fahrzeugs 10 messen,
werden in diese Steuereinheit 13 eingegeben.
-
Die
Sollstromstelleinheit 51 berechnet die Strombefehlswerte
zur Festlegung jedes dem Motor 11 durch die PDU 14 zugeführten Phasenstroms
Iu, Iv, Iw basierend auf dem Drehmomentbefehlswert Tq, der durch
eine externe Steuervorrichtung (nicht dargestellt) eingegeben wird
(zum Beispiel der Befehlswert zur Erzeugung des geforderten Drehmoments
in dem Motor 11 entsprechend der Ausgabe des Beschleunigeröffnungssensors,
der die Menge des durch den Fahrer niedergedrückten Fahrpedals AP misst),
der Drehgeschwindigkeit NM des Motors 11, die von der Drehgeschwindigkeitsrecheneinheit 60 eingegeben
wird, und der Induktionsspannungskonstanten Ke, die von der später beschriebenen
Induktionsspannungskonstanten-Recheneinheit 61 eingegeben
wird. Dieser Strombefehl wird an die Stromdifferenzrecheneinheit 52 als
d-Achsen-Strombefehl Idc und q-Achsen-Strombefehl Iqc in dem rotierenden
orthogonalen Koordinatensystem ausgegeben.
-
Die
dq-Koordinate, die das rotierende orthogonale Koordinatensystem
bildet, nimmt die Richtung des magnetischen Flusses der Feldpole
auf Grund der Permanentmagnete des Rotors als d-Achse (Feldachse)
und die Richtung senkrecht zu dieser d-Achse als q-Achse (Drehmomentachse)
an und dreht synchron mit der Drehphase des Rotors 23 des Motors 11.
Dementsprechend sind der d-Achsen-Strombefehl Idc und der q-Achsen-Strombefehl Iqc,
die Gleichstromsignale sind, als Strombefehle den Wechselstromsignalen
zugeordnet, die von der PDU 14 jeder Phase des Motors 11 zugeführt werden.
-
Die
Stromdifferenzrecheneinheit 52 ist mit der d-Achsen-Stromdifferenzrecheneinheit 52a ausgestattet,
die die Differenz ΔId
zwischen dem d-Achsenstrom Id und dem d-Achsen-Strombefehl Idc berechnet, zu
der der d-Achsen-Kompensationsstrom hinzugefügt wurde und der aus der Feldsteuereinheit 52 eingegeben
wird, und der q-Achsen-Stromdifferenzrecheneinheit 52b,
die die Differenz ΔIq
zwischen dem q-Achsenstrom
Iq und dem q-Achsen-Strombefehl Iqc berechnet, zu der der d-Achsen-Kompensationsstrom
hinzugefügt
wurde und der aus der Feldsteuereinheit 54 eingegeben wird.
-
Die
Feldsteuereinheit 53 gibt einen Feldschwächungsstromsollwert
als den d-Achsen-Kompensationsstrom
an die d-Achsen-Stromdifferenzrecheneinheit 52a aus, wobei
der Feldschwächungsstrom
durch die Feldschwächungssteuerung
festgelegt wird, die die momentane Phase steuert, um das Feld des
Rotors 23 zu schwächen,
um so eine Zunahme der elektromotorischen Gegenkraft zu verhindern,
die mit der Zunahme der Drehgeschwindigkeit NM des Motors 11 einhergeht.
-
Ebenso
gibt die Leistungssteuereinheit 54 den q-Achsen-Kompensationsstrom
zur Kompensation des q-Achsen-Strombefehls Iqc an die q-Achsen-Stromdifferenzrecheneinheit 52a durch
geeignete Leistungssteuerung entsprechend der Restkapazität und dergleichen
der Batterie 15 aus.
-
Die
Stromsteuereinheit 55 berechnet den d-Achsen-Spannungsbefehlswert
Vd nach der Steuerverstärkung
der Differenz ΔId
durch einen PI-Vorgang (Proportionalintegration), zum Beispiel,
entsprechend der Drehgeschwindigkeit NM des Motors 11;
und sie führt
die Steuerverstärkung
der Differenz ΔId
durch und berechnet den q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq. Die dq-Dreiphasen-Konvertiereinheit 56 wandelt
den d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq in der dq-Koordinate
in die U-Phasenausgangsspannung Vu,
die V-Phasenausgangsspannung Vv und die W-Phasenausgangsspannung Vw um, die Spannungsbefehlswerte
in den Dreiphasenwechselstromkoordinaten sind, die statische Koordinaten
sind, unter Verwendung des Drehwinkels θM des Rotors 23, der
von der Drehgeschwindigkeitsrecheneinheit 60 eingegeben
wird.
-
Die
PWM-Signalerzeugungseinheit 57 erzeugt das Gattersignal
(das heißt,
PWM-Signal), das ein
Schaltbefehl ist, der aus verschiedenen Pulsen besteht, die die
EIN/AUS-Ansteuerung jedes Schaltelements des PWM-Wechselrichters
der PDU 14 durch Pulsweitenmodulation basierend auf zum
Beispiel jeder Phasenausgangsspannung Vu, Vv, Vw in Sinusform, dem
aus Dreieckwellen gebildeten Trägersignal
und den Schaltfrequenzen realisieren.
-
Die
Filtereinheit 58 führt
das Filtern durch, wie zum Beispiel das Entfernen von Hochfrequenzanteilen
der gemessenen Signale Ius, Iws, die jedem durch jeden Stromsensor 71, 71 gemessenen
Phasenstrom entsprechen und gewinnt jeden Phasenstrom Iu, Iw als
physikalische Größe.
-
Die
Dreiphasen-dq-Konvertiereinheit 59 berechnet den d-Achsenstrom
Id und den q-Achsenstrom
Iq auf Grund der Drehphase des Motors 11 in der dq-Koordinate,
die die Rotationskoordinate ist, unter Verwendung jedes Phasenstroms
Iu, Iw, die durch die Filtereinheit 58 gewonnen werden,
und des Drehwinkels θM
des Rotors 23, der durch die Drehgeschwindigkeitsrecheneinheit 60 eingegeben
wird.
-
Die
Drehgeschwindigkeitsrecheneinheit 60 gewinnt den Drehwinkel θM des Rotors 23 des
Motors 11 aus dem gemessenen Signal, das von dem Drehsensor 73 ausgegeben
wird, und berechnet basierend auf diesem Drehwinkel θM die Drehgeschwindigkeit
NM des Motors 11.
-
Die
Induktionsspannungskonstanten-Recheneinheit 61 berechnet
die Induktionsspannungskonstante Ke, die der relativen Phase θ zwischen dem
Rotor am Innenumfang 21 und dem Rotor am Außenumfang 22 entspricht,
basierend auf dem gemessenen Signal der Phase θ, das durch den Phasensensor 74 ausgegeben
wird.
-
Die
Induktionsspannungskonstanten-Befehlsausgabeeinheit 63 gibt
den Befehlswert (Induktionsspannungskonstantenbefehlswert) Kec,
der der Induktionsspannungskonstanten Ke des Motors 11 entspricht,
basierend auf dem Drehmomentbefehlswert Tq und der Drehgeschwindigkeit
NM des Motors 11 zum Beispiel aus.
-
Die
Induktionsspannungskonstanten-Differenzrecheneinheit 64 gibt
die Induktionsspannungskonstantendifferenz ΔKe aus, die die Differenz zwischen
dem durch die Induktionsspannungskonstanten-Befehlsausgabeeinheit 63 ausgegebenem Induktionsspannungskonstantenbefehlswert
Kec und der durch die Induktionsspannungskonstanten-Recheneinheit 61 ausgegebenen
Induktionsspannungskonstanten Ke ist.
-
Die
Phasensteuereinheit 65 gibt den Befehlswert zur Steuerung
der Phase θ derart
aus, dass die Induktionsspannungskonstantendifferenz ΔKe zum Beispiel
zu null wird.
-
Übrigens
ist die Steuereinheit 13 mit einer Verschiebungsmechanismus-Phasenrecheneinheit 62 zur
Steuerung der Bereitschaftsenergie des Motors 11 auf einen
minimalen Wert ausgestattet, wenn von der durch den Motor 11 angetriebenen
Antriebsart in die lediglich durch den Verbrennungsmotor 12 angetriebene
Antriebsart gewechselt wird. Diese Verschiebungsmechanismus-Phasenrecheneinheit 62 gibt
an die Induktionsspannungskonstanten-Befehlsausgabeeinheit den Steuerbefehl
der Induktionsspannungskonstanten Ke aus, um so den Motor 11 in der
Phase θ oder
der Phase θh
zu halten, je nachdem in welcher die verbrauchte Bereitschaftsenergie geringer
ist, wobei die Phase θ die
momentane Phase an dem Punkt des Wechsels in die lediglich durch den
Verbrennungsmotor 12 angetriebene Antriebsart ist und die
Phase θh
die geforderte Phase (beliebige geforderte Phase) ist, wenn der
Antrieb mit dem Motor 11 wieder hergestellt wird.
-
Genauer
gesagt ist die Verschiebungsmechanismus-Phasenrecheneinheit 62 mit
einem Kennfeld der Phasenstellung, Drehgeschwindigkeit und Erhaltungsenergie
in dem Motor 11 bereitgestellt und sie gewinnt die Erhaltungsenergie
bei der momentanen Phase θ basierend
auf der durch den Phasensensor 74 ausgegebenen Phase θ und der
durch die Drehgeschwindigkeitsrecheneinheit 60 ausgegebenen
Drehgeschwindigkeit NM. Die Erhaltungsenergie bei der Phase θh wird basierend
auf der Drehgeschwindigkeit NM und der Phase θh zu Beginn des Phasenstellungswechsels
von der Phase θ in
die Phase θh
gewonnen. Hierbei bezieht sich die Erhaltungsenergie auf die erforderliche
Energie zur Erhaltung der relativen Phase des Rotors am Innenumfang 21 und
des Rotors am Außenumfang 22.
Genauer ist dies die Energie zur Erhaltung der relativen Lage des Rotors
am Innenumfang 21 und des Rotors am Außenumfang 22 durch
Aktivieren des Hydraulikdrucks mit einer Pumpe (nicht dargestellt).
Das heißt,
die Erhaltungsenergie ist in dieser Ausführungsform hauptsächlich die
Pumpenantriebsenergie.
-
Ferner
berechnet die Verschiebungsmechanismus-Phasenrecheneinheit 62 die
Energieeinsparung, die auf Grund des Phasenwechsels entsteht, durch
Subtrahieren der Erhaltungsenergie bei der erhaltenen Phase θh von der
Erhaltungsenergie bei der erhaltenen Phase θ.
-
Die
Verschiebungsmechanismus-Phasenrecheneinheit 62 ist mit
einem Kennfeld der momentanen Phase θ, der Phase θh und der
Verschiebungsenergie bereitgestellt. Die Phase θh kann basierend auf der Fahrpedalöffnung berechnet
werden, die die Anforderung des Fahrers darstellt. Unter Verwendung
der Phase θ und
der Phase θh
wird die durch die Phasensteuervorrichtung 25 verbrauchte
Verschiebungsenergie gefunden, wenn von der momentanen Phase θ zu der
Phase θh
gewechselt wird.
-
Die
Verschiebungsmechanismus-Phasenrecheneinheit 62 vergleicht
die Energieeinsparung und die oben erwähnte Verschiebungsenergie und
gibt, nur wenn die Energieeinsparung größer ist, das Steuersignal aus,
das den Phasenwechsel von der Phase θ zu der Phase θh erlaubt.
Das heißt,
die Verschiebungsmechanismus- Phasenrecheneinheit 62 gibt den
Verschiebungsbefehl der Induktionsspannungskonstanten (Ke), der
den Phasenwechsel zu der Phase eh erlaubt, wenn zu erwarten ist,
dass ein zu der Phase eh durchgeführter Wechsel die verbrauchte Gesamtenergie
in dem Bereitschaftszustand verringert, an die Sollstromstelleinheit 51 und
die Induktionsspannungskonstanten-Befehlsausgabeeinheit 63 aus.
Auf der anderen Seite gibt sie, wenn nicht zu erwarten ist, dass
die oben erwähnte
verbrauchte Energie verringert wird, den Haltebefehl an die Sollstromstelleinheit 51 und
die Induktionsspannungskonstanten-Befehlsausgabeeinheit 63 aus,
um die momentane Phase θ zu
halten.
-
Die
Motorsteuervorrichtung 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist mit dem obigen Aufbau bereitgestellt. Als nächstes wird der Betrieb dieser
Motorsteuervorrichtung 10a, insbesondere der Bereitschaftsphasensteuervorgang,
um die Phasenstellung im Bereitschaftszustand des Motors 11 zu steuern,
nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Zuerst
wird in dem in 4 dargestellten Schritt S01
ermittelt, ob ein Fahrzeug lediglich mit dem Verbrennungsmotor (Eng) 12 angetrieben
wird oder nicht. Wenn das in Schritt S01 ermittelte Ergebnis „JA" ist (lediglich mit
Eng angetrieben), fährt
der Ablauf mit S02 fort. Wenn das ermittelte Ergebnis „NEIN" ist (nicht nur mit
Eng angetrieben), ist der Vorgang beendet.
-
Die
Drehgeschwindigkeit NM, die die durch die Drehgeschwindigkeitsrecheneinheit 60 ausgegebene
Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors (Eng) 12 ist,
wird in Schritt S02 gelesen.
-
In
Schritt S03 wird das momentane Drehmoment des Verbrennungsmotors 12 berechnet
und basierend auf der durch den Radgeschwindigkeitssensor 75 ausgegebenen
Fahrzeugradgeschwindigkeit NW gelesen.
-
In
Schritt S04 wird die Phase θ gelesen,
die die durch den Phasensensor 74 ausgegebene momentane
Phasenstellung ist.
-
In
Schritt S05 ist der Vorgang zur Berechnung der möglichen Phasenstellung basierend
auf der momentanen Drehgeschwindigkeit NM und dem momentanen Drehmoment
des Verbrennungsmotors 12, die in Schritt S02 gelesen wurde,
realisiert. Das heißt,
wie in 7 dargestellt ist, wird auf den Phasenbereich,
in dem die Phase mit dem Motor 11 geändert werden kann, basierend
auf dem Kennfeld des Drehmomentbefehlswerts Tq und der Drehgeschwindigkeit
NM Bezug genommen.
-
In
Schritt S09 wird die Phase θ,
die die momentane Phasenstellung ist, überprüft, um zu bestätigen, dass
sie in dem Bereich der in Schritt S05 bezeichneten möglichen
Phasenstellung liegt. Wenn das ermittelte Ergebnis „JA" ist (innerhalb des
Bereichs der möglichen
Phasenstellung), fährt
der Ablauf mit S07 fort. Wenn das ermittelte Ergebnis auf der anderen
Seite „NEIN" ist (nicht innerhalb
des Bereichs der möglichen
Phasenstellung), fährt
der Ablauf mit Schritt S12 fort. Der Steuerbefehl zur Änderung
der Phase θ in
die mögliche
Phasenstellung wird in Schritt S12 ausgegeben und der Vorgang ist beendet.
-
In
Schritt S07 ist der später
erwähnte
Energieeinsparrechenvorgang realisiert und die Energieeinsparung
(α) wird
berechnet.
-
In
Schritt S08 ist der später
erwähnte
Verschiebungsenergierechenvorgang realisiert und die Verschiebungsenergie
(β) wird
berechnet.
-
In
Schritt S09 wird durch Subtrahieren der in Schritt S07 berechneten
Energieeinsparung (α)
von der in Schritt S08 berechneten Verschiebungsenergie (β) die für die Änderung
der Phase erforderliche Energiedifferenz ΔE berechnet.
-
In
Schritt S10 wird die Energiedifferenz ΔE überprüft um zu bestätigen, ob
sie größer ist
als null oder nicht. Wenn das ermittelte Ergebnis in Schritt S10 „JA" ist (ΔE > 0), fährt der
Ablauf mit Schritt S11 fort. Wenn das ermittelte Ergebnis „NEIN" ist (ΔE ≤ 0), fährt der
Ablauf mit Schritt S13 fort. Hierbei verringert sich, wenn die Energiedifferenz ΔE ein positiver Wert
ist, die verbrauchte Energie, wenn die Phase geändert wird; auf der anderen
Seite verringert sich, wenn die Energiedifferenz ΔE kleiner
als null ist, die verbrauchte Energie nicht, wenn die Phase geändert wird.
-
In
Schritt S11 wird das Phasenverschiebungs-Freigabekennzeichen auf „1" gesetzt und der Vorgang
beendet.
-
In
Schritt S12 ist der Verschiebungsbefehlsvorgang in die mögliche Phasenstellung
realisiert. Hierbei ist in Schritt S12 der Vorgang zur Ausgabe des
Steuerbefehls realisiert, um so die momentane Phase θ, die sich
nicht in dem variablen Phasenbereich befindet, zu ändern, damit
sie sich innerhalb des möglichen
Phasenbereichs befindet.
-
In
Schritt S13 wird das Phasenverschiebungs-Freigabekennzeichen auf „0" gesetzt und der Vorgang
beendet.
-
Als
nächstes
wird der Energieeinsparrechenvorgang des obigen Schritts S07 nachstehend
basierend auf der 5 erläutert.
-
Zuerst
wird in Schritt S20 die Phase θ,
die die momentane Phasenstellung ist, gelesen.
-
In
Schritt S21 wird das dreidimensionale, in 8 dargestellte
Kennfeld der Phasenstellung (X-Achse) und der Drehgeschwindigkeit
(Y-Achse) und der Erhaltungsenergie (Z-Achse) gelesen und die Erhaltungsenergie
bei der Phase θ,
die die momentane Phasenstellung ist, festgestellt.
-
Hierbei
ist das dreidimensionale Kennfeld der Phasenstellung (X-Achse) und
der Drehgeschwindigkeit (Y-Achse) und der Erhaltungsenergie (Z-Achse)
der 8 ein Beispiel der durch die Phasensteuervorrichtung 25 durch
Hydraulikdrucksteuerung durchgeführten
Phasenänderung.
Wenn die Phasenstellung der X-Achse X1 ist, wird die Erhaltungsenergie
der Z-Achse maximal. Mit Zunahme der Drehgeschwindigkeit der Y-Achse
nimmt der Zentrifugalhydraulikdruck in der Phasensteuervorrichtung 25 zu
und der zusätzliche
anzuwendende Hydraulikdruck nimmt ab, so dass sich die Erhaltungsenergie verringert.
Wenn sich auf der anderen Seite die Phasenstellung X1 nahe dem maximalen
Nacheilwinkel oder dem maximalen Voreilwinkel befindet, nähert sich
die Erhaltungsenergie dem Wert null an. Wenn die Phasenstellung
vorgestellt wird, ist die Verminderungsrate der Erhaltungsenergie
größer als
wenn die Phasenstellung verzögert
wird.
-
In
Schritt S22 wird die Phase eh, die die Phasenstellung nach der Änderung
ist, basierend auf der Fahrpedalöffnung
oder dergleichen berechnet und gelesen.
-
In
Schritt S23 wird ähnlich
S21 das dreidimensionale, in 8 dargestellte
Kennfeld der Phasenstellung (X-Achse), der Drehgeschwindigkeit (Y-Achse)
und der Erhaltungsenergie (Z-Achse) gelesen und die Erhaltungsenergie
bei der Phase θh
festgestellt.
-
In
Schritt S24 wird durch Subtrahieren der Erhaltungsenergie der Phase θh (Phase
nach Änderung)
von der Erhaltungsenergie der Phase θ (momentane Phase) die Energieeinsparung,
die die Erhaltungsenergieeinsparung auf Grund der Änderung der
Phasenstellung ist, berechnet und dieser Energieeinsparrechenvorgang
beendet.
-
Als
nächstes
wird der Verschiebungsenergierechenvorgang des obigen Schritts S08
nachstehend basierend auf der 6 erläutert.
-
Zuerst
wird in Schritt S30 die Phase θ,
die die momentane Phasenstellung ist, gelesen. In Schritt S31 wird
die Phase θh,
die die geforderte Phasenstellung ist, und der Drehmomentbefehlswert
Tq basierend auf den Anforderungen des Fahrers, wie zum Beispiel
die Fahrpedalöffnung
oder dergleichen, berechnet und die Drehgeschwindigkeit NM gelesen.
-
In
Schritt S32 wird die Phase θ (momentane Phase) überprüft um zu
bestätigen,
ob sie größer als die
Phase θh
(geforderte Phase) ist oder nicht. Wenn das ermittelte Ergebnis
in Schritt S32 „JA" ist (momentane Phase > geforderte Phase),
fährt der
Ablauf mit Schritt S33 fort; wenn das ermittelte Ergebnis „NEIN" ist (momentane Phase ≤ geforderte
Phase), fährt
der Ablauf mit Schritt S34 fort. In Schritt S32 wird durch Betragsvergleich
der Phase θ und
der Phase θh
ermittelt, ob die Richtung der Phasenänderung von der Voreilwinkelseite
zu der Nacheilwinkelseite oder von der Nacheilwinkelseite zu der
Voreilwinkelseite verläuft.
-
In
Schritt S33 wird das in 9 dargestellte Kennfeld der
momentanen Phasenstellung (X-Achse), der geforderten Phasenstellung
(Y-Achse) und der Verschiebungsenergie (Z-Achse) basierend auf der
geforderten, in Schritt S31 berechneten Phasenstellung und der in
Schritt S30 gelesenen Phase θ gelesen,
die Verschiebungsenergie in Bezug zu der Phasenänderung ermittelt und dieser
Vorgang beendet.
-
In
Schritt S34 wird ähnlich
Schritt S33 das in 10 dargestellte Kennfeld der
momentanen Phasenstellung (X-Achse), der geforderten Phasenstellung
(Y-Achse) und der Verschiebungsenergie (Z-Achse) basierend auf der
geforderten, in Schritt S31 berechneten Phasenstellung und der in
Schritt S30 gelesenen Phase θ gelesen,
die Verschiebungsenergie in Bezug zu der Phasenänderung ermittelt und dieser
Vorgang beendet.
-
Hierbei
wird, wenn eine Änderung
der Phasenstellung von der momentanen Phase in die geforderte Phase
durchgeführt
wird, in den oben erwähnten
Schritten S32 bis S34 das Kennfeld der 9 und das
Kennfeld der 10 passend ausgetauscht entsprechend
der Verschiebungsrichtung (Voreilwinkelseite oder Nacheilwinkelseite).
Wie in dem Kennfeld der 9 dargestellt ist, bewegen sich,
wenn die momentane Phase größer ist
als die geforderte Phase, das heißt, wenn die Phase von der Voreilwinkelseite
zu der Nacheilwinkelseite geändert
wird, die ungleichen Magnetpole des Permanentmagneten 21a des
Rotors am Innenumfang 21 und der Permanentmagnet 22a des
Rotors am Außenumfang 22 derart in
eine Richtung, dass sie einander gegenüberstehen. Dementsprechend
wirkt eine Anziehungskraft auf diese Permanentmagnete 21a, 22a;
somit besteht kein Bedarf, zusätzlichen
Hydraulikdruck durch die Phasensteuervorrichtung 25 einzusetzen
und die Verschiebungsenergie bleibt konstant auf dem minimalen Wert
Z1. Wenn auf der anderen Seite wie in 10 dargestellt
die momentane Phase kleiner oder gleich der geforderten Phase ist, ändert sich
die Phasenstellung in eine Richtung, die entgegengesetzt jener ist
in dem Fall, wenn die momentane Phase größer als die geforderte Phase
ist, weshalb ein Drehmoment gegen die Anziehungskraft an den Permanentmagneten 21a, 22a erforderlich
wird; also, je größer die Änderung
der Phasenstellung, desto mehr nimmt die Verschiebungsenergie zu.
-
Das
heißt,
wenn von der durch den Motor 11 angetriebenen Antriebsart
in die lediglich von dem Verbrennungsmotor 12 angetriebenen
Antriebsart gewechselt wird, wird zuerst Bezug auf das in 7 dargestellte
Kennfeld genommen, und wenn die momentane Phasenstellung des Motors 11 nicht
innerhalb des möglichen
Phasenbereichs liegt, wird die momentane Phasenstellung geändert, so
dass sie innerhalb des möglichen
Phasenbereichs fällt.
Wenn die momentane Phase innerhalb des variablen Phasenbereichs
fällt,
werden die Energieeinsparung und die Verschiebungsenergie bezüglich der Änderung der
Phasenstellung basierend auf den Kennfeldern der 8 bis 10 jeweils
berechnet. Wenn die für die Änderung
der Phasenstellung erforderliche Energiedifferenz ΔE, die durch
Subtrahieren der Verschiebungsenergie von dieser Energieeinsparung
berechnet wird, größer als
null ist, das heißt,
wenn eine Einsparung der verbrauchten Energie durch Änderung der
Phasenstellung erzielt werden kann, wird die Änderung der Phasenstellung
zugelassen. In allen anderen Fällen,
das heißt,
wenn die verbrauchte Energie durch Ändern der Phasenstellung zunimmt
oder wenn es keine Änderung
bei der verbrauchten Energie gibt, wird die Änderung der Phasenstellung
nicht zugelassen.
-
Wie
oben beschrieben wurde, wird gemäß der Motorsteuervorrichtung 10a der
vorliegenden Ausführungsform,
wenn die durch den Motor 11 angetriebene Antriebsart in
die lediglich durch den Verbrennungsmotor 12 angetrieben
Antriebsart gewechselt wird, die Energieeinsparung, die sich ergibt, wenn
die Phasenstellung von der Phase θ in die Phase θh geändert wird,
durch den Energieeinsparrechenvorgang des Schritts S07 berechnet
und gleichzeitig die Verschiebungsenergie, die sich ergibt, wenn
die Phase θ in
die Phase θh
geändert
wird, durch den Verschiebungsenergierechenvorgang des Schritts S08
berechnet und die Energieeinsparung und die Verschiebungsenergie
in Schritt S10 verglichen; lediglich wenn die Energieeinsparung
größer ist
als die Verschiebungsenergie (das heißt, wenn die verbrauchte Energie
verringert werden kann, wenn die Phasenstellung geändert wird),
ist die Änderung der
Phasenstellung zugelassen; daher kann die verbrauchte Energie während des
Bereitschaftszustands des Motors 11 eingeschränkt werden
und dementsprechend kann eine Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
in dem Fahrzeug 10 erzielt werden.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht durch die oben beschriebene Ausführungsform
beschränkt. Zum
Beispiel kann der Aufbau derart sein, dass bei Verwendung des Kennfelds
der Induktionsspannungskonstanten Ke anstatt der Phasenstellung
jeder Energiewert ermittelt werden kann.
-
Während eine
bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung oben beschrieben und erläutert wurde, ist zu verstehen,
dass dies ein Beispiel der Erfindung ist und nicht einschränkend zu
betrachten ist. Zusätze,
Weglassungen, Ersetzungen und andere Modifikationen können durchgeführt werden,
ohne von dem Sinn und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Entsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorangehende
Beschreibung eingeschränkt
zu betrachten und ist lediglich durch den Umfang der angehängten Ansprüche eingeschränkt.