DE102012106002A1

DE102012106002A1 - Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012106002A1
Application number: DE102012106002A
Authority: DE
Inventors: Seiji Bito
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2032-07-06
Also published as: JP5831746B2; CN103032182A; CN103032182B; JP2013076328A; US20130085657A1; US9140227B2; DE102012106002B4

Abstract

Eine Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die eine Motorstopp- und -startvorrichtung aufweist, weist eine Batterie und eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinrichtung auf, und sie weist eine Batteriestrom-Detektionseinheit, eine Batterietemperatur-Detektionseinheit, eine Verzögerungszustand-Detektionseinheit, eine Kraftstoffzufuhr-Stoppeinheit, eine Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit und eine Ladezustand-Schätzeinheit auf. Die Steuerungsvorrichtung berechnet mittels der Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit einen Durchschnitt eines Batteriestroms in einer vorgegebenen Zeit ab der Detektion eines Stopps der Kraftstoffzufuhr zum Motor in einem Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs. Die Steuerungsvorrichtung läßt einen Stopp des Motors zu, wenn ein durch die Ladezustand-Schätzeinheit berechneter Ladezustand größer ist als ein vorgegebener Wert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND ANGABE DES STANDS DER TECHNIK
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Motorstopp- und -startvorrichtung, die automatisch einen Stopp und einen Neustart eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs durchführt, das mit dem Verbrennungsmotor versehen ist, sowie eine regenerative Aufladungsvorrichtung, die während der Verzögerung des Kraftfahrzeugs eine Batterie unter Verwendung von Energie auflädt.
2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Als Technik zur Verbesserung des Brennstoffwirkungsgrades für ein Kraftfahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor versehen ist, ist ein Leerlauf-Stoppsystem bekannt.
Das Leerlauf-Stoppsystem wird auch als Motorstopp- und -startvorrichtung bezeichnet. Das Leerlauf-Stoppsystem führt automatisch sowohl einen vorübergehenden Stopp des Motors als auch einen Neustart des angehaltenen Motors durch.
Bei einer Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das die Motorstopp- und -startvorrichtung aufweist, wurde in der Vergangenheit dann, wenn der Motor neu gestartet wurde, beispielsweise ein Startermotor gestartet, um den Motor neu zu starten.
Beim Neustart ist elektrische Leistung einer Batterie zum Starten des Startermotors erforderlich.
Wenn nicht ausreichend elektrische Leistung der Batterie für den Start des Startermotors akkumuliert wurde, kann der Motor möglicherweise nicht neu gestartet werden. Es ist daher eine ständige Überwachung eines Akkumulationszustands der elektrischen Leistung der Batterie erforderlich.
Als Stand der Technik betreffend die Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gibt es eine in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-35176 offenbarte Technik. In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-35176 wird ein Abgleich von Aufladung und Entladung berechnet, indem Aufladungs- und Entladungskapazitäten einer Speicherbatterie von einem Motorstart bzw. -neustart zum nächsten Motorneustart während der Leerlaufphase des Stop-and-Go-Fahrens kumulativ integriert werden, und der Abgleich wird mit einem vorab festgelegten Schwellenwert verglichen. Dies macht es möglich, einen Ladezustand zu ermitteln, ohne einen festgelegten Wert einer Batteriekapazität der Speicherbatterie quantitativ zu berechnen, und die Durchführung eines Motorneustarts nach einem Anhalten im Leerlauf zu gewährleisten.
Es ist bekannt, dass die Kraftstoffeinspritzung eingestellt wird, wenn ein Kraftfahrzeug unter Verwendung einer Motorbremse verzögert wird, und dass die Einstellung der Kraftstoffeinspritzung zur Einsparung von Kraftstoff beitragen kann. Es existiert ein Verfahren zum Antreiben einer Wechselstrommaschine (eines Generators) simultan zum Verzögern des Kraftfahrzeugs unter Verwendung von Energie während der Verzögerung des Kraftfahrzeugs, und zum Regenerieren der Energie als elektrische Leistung zum Aufladen einer Batterie.
Der Motorstopp und -neustart durch die Motorstopp- und -startvorrichtung kann durch die elektrische Leistung ermöglicht werden, die durch die Regeneration erhalten wird. Es ist daher wünschenswert, dass der Motor unter Berücksichtigung eines durch die Regeneration bedingten Aufladungsbetrags der Batterie so oft wie möglich angehalten werden kann.
AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die basierend auf einem Ladezustand einer Batterie während der Verzögerung des Kraftfahrzeugs und einem Einstellen der Kraftstoffzufuhr nicht nur ermitteln kann, ob ein Stopp und ein Neustart eines Motors ausgeführt werden kann und den Stopp und den Neustart ausführt, sondern die basierend auf dem Ladezustand der Batterie auch eine Zeit berechnen kann, für die der Motor angehalten werden kann, und einen Stopp des Motors entsprechend dem Ladezustand der Batterie durchführen kann.
Um die Nachteile zu überwinden, stellt die vorliegende Erfindung eine Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereit, die eine Motorstop- und -startvorrichtung aufweist, die dazu konfiguriert ist, einen automatischen Stopp und einen Neustart eines Motors durchzuführen, der eine Leistungsquelle für das Kraftfahrzeug ist. Die Steuerungsvorrichtung weist eine Batterie, die dazu konfiguriert ist, der Motorstop- und -startvorrichtung elektrische Leistung zuzuführen, sowie eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinheit auf, die dazu konfiguriert ist, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu detektieren. Die Steuerungsvorrichtung weist eine Batteriestrom-Detektionseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen elektrischen Strom der Batterie zu detektieren, eine Batterietemperatur-Detektionseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Temperatur der Batterie zu detektieren, eine Verzögerungszustand-Detektionseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs zu detektieren, eine Kraftstoffzufuhr-Stoppeinheit, die dazu konfiguriert ist, die Kraftstoffzufuhr zum Motor einzustellen, wenn die Verzögerungszustand-Detektionseinheit detektiert, dass sich das Kraftfahrzeug im Verzögerungszustand befindet, eine Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Durchschnitt eines Batteriestroms zu berechnen, der von der Batteriestrom-Detektionseinheit detektiert wurde, und eine Ladezustand-(SOC, state of charge)-Schätzeinheit auf, die dazu konfiguriert ist, basierend auf einem Durchschnittsladestrom einen Ladezustand der Batterie zu schätzen und einen geschätzten Ladezustand zu berechnen. Die Steuerungsvorrichtung berechnet mittels der Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit einen Durchschnitt eines Batteriestroms in einer vorgegebenen Zeit von der Detektion eines Stopps der Kraftstoffzufuhr zum Motor im Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs. Die Steuerungsvorrichtung läßt einen Stopp des Motors zu, wenn der von der Ladezustand-Schätzeinheit berechnete Ladezustand größer ist als ein vorgegebener Wert.
Wie weiter oben im Detail beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen Ladezustand der Batterie basierend auf einem Ladestrom zu schätzen, der erhalten wird, wenn während der Verzögerung des Kraftfahrzeugs die Aufladung der Batterie unter Verwendung von Energie durchgeführt wird, zu ermitteln, ob ein automatischer Stopp und ein Neustart des Motors durchgeführt werden können, und den automatischen Stopp und den Neustart des Motors durchzuführen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Steuerungsflußdiagramm einer Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm der Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß der Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird basierend auf den Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Die 1 und 2 zeigen die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, und 2 bezeichnet eine Steuerungseinheit, die eine arithmetische Verarbeitung und dergleichen der Steuerungsvorrichtung 1 durchführt.
Wie in 2 gezeigt, weist die Steuerungsvorrichtung 1 für das Kraftfahrzeug insbesondere eine Motorstopp- und -startvorrichtung 4 auf, die einen automatischen Stopp sowie einen Neustart eines Motors 3 durchführt, der eine mit der Steuerungseinheit 2 verbundene Leistungsquelle für das Kraftfahrzeug ist.
Die Steuerungsvorrichtung 1 weist eine Batterie 5, die der Motorstopp- und -startvorrichtung 4 elektrische Leistung zuführt, sowie eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinheit 6 auf, die die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs detektiert.
Darüber hinaus weist die Steuerungsvorrichtung 1 eine Batteriestrom-Detektionseinheit 7, eine Batterietemperatur-Detektionseinheit 8, eine Verzögerungszustand-Detektionseinheit 9, eine Kraftstoffzufuhr-Stoppeinheit 10, eine Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit 11 und eine Ladezustand-Schätzeinheit 12 auf.
Die Batteriestrom-Detektionseinheit 7 detektiert einen elektrischen Strom der Batterie 5.
Die Batterietemperatur-Detektionseinheit 8 detektiert die Temperatur der Batterie 5.
Die Verzögerungszustand-Detektionseinheit 9 detektiert einen Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs.
Die Kraftstoffzufuhr-Stoppeinheit 10 stellt die die Kraftstoffzufuhr zum Motor 3 ein, wenn die Verzögerungszustand-Detektionseinheit 9 detektiert, dass sich das Kraftfahrzeug im Verzögerungszustand befindet.
Die Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit 11 berechnet einen Durchschnitt eines Batteriestroms, der von der Batteriestrom-Detektionseinheit 7 detektiert wurde.
Die Ladezustand-Schätzeinheit 12 schätzt einen Ladezustand der Batterie 5 basierend auf einem Durchschnittsladestrom und berechnet einen geschätzten Ladezustand.
Die Steuerungsvorrichtung 1 berechnet im Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs mittels der Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit 11 einen Durchschnitt eines Batteriestroms in einer vorgegebenen Zeit ab der Detektion eines Stopps der Kraftstoffzufuhr zum Motor 3. Die Steuerungsvorrichtung 1 läßt einen Stopp des Motors 3 zu, wenn der von der Ladezustand-Schätzeinheit 12 berechnete Ladezustand größer ist als ein vorgegebener Wert.
Insbesondere detektiert die Steuerungseinheit 2 der Steuerungsvorrichtung 1 mittels der Verzögerungszustand-Detektionseinheit 9 den Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs. Wenn sich das Kraftfahrzeug im Verzögerungszustand befindet und die Verzögerungszustand-Detektionseinheit 9 detektiert, dass sich das Kraftfahrzeug im Verzögerungszustand befindet, detektiert die Steuerungseinheit 2 für beispielsweise 3 Sekunden mittels der Batteriestrom-Detektionseinheit 7 einen elektrischen Strom i der Batterie 5 für eine vorgegebene Zeit ab einem Stopp der Kraftstoffzufuhr zum Motor 3 (Kraftstoffsperrung) durch die Kraftstoffzufuhr-Stoppeinheit 10.
Die Steuerungseinheit 2 berechnet mittels der Durchschnittsladestrom Berechnungseinheit 11 einen Durchschnitt (auch als ”Durchschnittsladestrom” oder ”regenerativer Strom” bezeichnet) des elektrischen Stroms i der Batterie 5, der durch die Batteriestrom-Detektionseinheit 7 detektiert wurde.
Beim Berechnen eines Ladezustands mittels der Ladezustand-Schätzeinheit 12 berechnet die Steuerungseinheit 2 aus einem regenerativen Strom gemäß der weiter unten gezeigten Tabelle 1 einen SOCx, der ein Ladezustand ist, vergleicht den SOCx mit einem vorgegebenen SOCc (auch als ”Untergrenze-Ladezustand” (vorgegebener Wert) bezeichnet, der weiter unten erklärt wird), und läßt einen Stopp des Motors zu, wenn der SOCx größer ist als der vorgegebene SOCc.
Es ist anzumerken, dass SOC eine Abkürzung für ”State of Charge” (”Ladezustand”) sowie ein Wert ist, der ein Verhältnis einer Ladekapazität zu einer Nennkapazität einer Batterie angibt.
Eine für den Ladezustand verwendete Einheit ist ”%”. Tabelle 1 Regenerativer Strom und Ladezustand

Regenerativer Strom (A) Ladezustand (%)

20 40 60 80 100

Batterietemperatur (°C) 50 oder höher 168 144 120 96 0

25 140 120 100 80 0

15 112 96 80 64 0

0 oder niedriger 56 48 40 32 0
Die Werte von Tabelle 1 sind ein Beispiel.
Folglich ist es möglich, einen Ladezustand der Batterie 5 basierend auf einem Ladestrom zu schätzen, der erhalten wird, wenn die Aufladung der Batterie unter Verwendung von Energie während der Verzögerung des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird, zu ermitteln, ob ein automatischer Stopp und ein Neustart des Motors 3 durchgeführt werden können, und den automatischen Stopp und den Neustart durchzuführen.
Wie in 2 gezeigt, weist die Steuerungsvorrichtung 1 eine Untergrenze-Ladezustand-Berechnungseinheit 13, eine Entladungsstrom-Berechnungseinheit 14, eine Motorstoppzeit-Berechnungseinheit 15 und eine Batterieladebetrag-Berechnungseinheit 16 auf.
Die Untergrenze-Ladezustand-Berechnungseinheit 13 berechnet einen Untergrenze-Ladezustand, der der vorgegebene Wert SOCc ist, mit dem der Neustart nach dem automatischen Stopp des Motors 3 zumindest ein Mal durchgeführt werden kann.
Die Entladungsstrom-Berechnungseinheit 14 berechnet einen Entladungsstrom der Batterie 5 während des automatischen Stopps des Motors 3.
Die Motorstoppzeit-Berechnungseinheit 15 berechnet eine Zeit, für die der Motor angehalten werden kann, vom automatischen Stopp bis zum Neustart des Motors 3.
Die Batterieladebetrag-Berechnungseinheit 16 berechnet basierend auf einem Ladestrom einen Ladebetrag für die Batterie 5 sowie eine Zeit von einem Stopp der Kraftstoffzufuhr zum Motor 3 im Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs bis zu einem Anhalten des Kraftfahrzeugs.
Wie in 2 gezeigt, weist die Motorstoppzeit-Berechnungseinheit 15 eine erste Stoppzeit-Berechnungseinheit 17, die aus einer Differenz zwischen dem geschätzten Ladezustand und dem Untergrenze-Ladezustand sowie dem Entladungsstrom eine erste Stoppzeit tis1 berechnet, die eine Motorstoppzeit ist, sowie eine zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit 18 auf, die basierend auf dem von der Batterieladebetrag-Berechnungseinheit 16 berechneten Ladebetrag sowie dem Entladungsstrom eine zweite Stoppzeit tis2 berechnet, die eine Motorstoppzeit ist.
Beim Auswählen einer Motorstoppzeit wählt die Steuerungsvorrichtung 1 die größere aus der ersten Stoppzeit tis1, die durch die erste Stoppzeit-Berechnungseinheit 17 berechnet wurde, und der zweiten Stoppzeit tis2, die durch die zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit 18 berechnet wurde, als die Motorstoppzeit aus.
Insbesondere berechnet die erste Stoppzeit-Berechnungseinheit 17 die erste Stoppzeit tis1 gemäß der folgenden Gleichung: tis1 = (SOCx – SOCc) × Fc/id, wobei tis1 die erste Motorstoppzeit (Einheit: t) ist, SOCx der Ladezustand (Einheit: %) ist, der aus dem regenerativen Strom berechnet wurde, SOCc der Untergrenze-Ladezustand (Einheit: %) ist, der der vorgegebene Wert ist, Fc eine vollständige Ladekapazität (ein vorgegebener Wert) (Einheit: Ah) ist (wobei Ah ein Produkt aus Zeit und einem elektrischen Strom ist), und id ein Entladungsstrom (Einheit: A) während des Motorstops ist (wobei id während des Motorstops berechnet wird, jedoch basierend auf einem vorab berechneten Kennfeld berechnet werden kann).
Die zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit 18 berechnet die zweite Stoppzeit tis2 gemäß der folgenden Gleichung: tis2 = Ahc/id, wobei tis2 die zweite Motorstoppzeit (Einheit: t) ist und Ahc ein Ladestrombetrag (Einheit: Ah) ist, der während eines Kraftfahrzeugstopps während der Verzögerung sowie während der Kraftstoffsperrung (Kraftstoffzufuhrstopp) erhalten wurde.
Die Steuerungsvorrichtung 1 vergleicht die erste Stoppzeit tis1, die durch die erste Stoppzeit-Berechnungseinheit 17 berechnet wurde, mit der zweiten Stoppzeit tis2, die durch die zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit 18 berechnet wurde, und selektiert die größere aus der ersten Stoppzeit tis1 und der zweiten Stoppzeit tis2 als die Motorstoppzeit.
Folglich ist es möglich, eine Zeit, für die der Motor 3 angehalten werden kann, basierend auf dem Ladestrom zu berechnen, der erhalten wird, wenn unter Verwendung der Energie während der Verzögerung des Kraftfahrzeugs die Aufladung der Batterie 5 durchgeführt wird.
Die Steuerungsvorrichtung 1 weist eine Mehrzahl von Einheiten auf, die basierend auf dem Ladestrom Zeiten berechnen, für die der Motor 3 angehalten werden kann. Die Steuerungsvorrichtung 1 kann den Motor 3 unter Verwendung der größeren aus den berechneten Zeiten anhalten, für die der Motor angehalten werden kann, den Motorstop länger durchführen, und darüber hinaus Kraftstoff einsparen.
Es werden nun die Ladezustandschätzung und die Ermittlung einer Motorstoppzeit erklärt, die durchgeführt werden, wenn die Batterie 5 während der Verzögerung regeneriert und mittels eines (nicht dargestellten) Wechselstromgenerators aufgeladen wird (vgl. 1).
Zunächst detektiert die Steuerungsvorrichtung 1 mittels der Batteriestrom-Detektionseinheit 7 den elektrischen Strom i der Batterie 5, und sie detektiert mittels der Batterietemperatur-Detektionseinheit 8 die Temperatur T der Batterie 5. Darüber hinaus beginnt die Steuerungsvorrichtung 1 mit der Messung einer Spannung V der Batterie 5.
Die Steuerungsvorrichtung 1 detektiert mittels der Verzögerungszustand-Detektionseinheit 9 einen Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs. Wenn die Verzögerungszustand-Detektionseinheit 9 detektiert, dass sich das Kraftfahrzeug im Verzögerungszustand befindet, berechnet die Steuerungsvorrichtung 1 mittels der Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit 11 einen Durchschnitt eines Batteriestroms, der ein Durchschnittsladestrom ist, in einer vorgegebenen Zeit (z. B. drei Sekunden) vom Start eines Stopps der Kraftstoffzufuhr zum Motor 3 durch die Kraftstoffzufuhr-Stoppeinheit 10.
Die Steuerungsvorrichtung 1 setzt die Regeneration für eine Zeit außer Kraft, die kürzer ist als die vorgegebene Zeit, d. h. drei Sekunden.
Nach der Berechnung des Durchschnitts des Batteriestroms schätzt die Steuerungsvorrichtung 1 einen SOCx eines geschätzten Ladezustands basierend auf einem Verhältnis zwischen dem Durchschnittsladestrom für drei Sekunden sowie dem Ladestrom gemäß Tabelle 1.
Wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinheit 6 die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs detektiert, wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit auf die vorgegebene Geschwindigkeit (z. B. 3 km/h) fällt, führt die Steuerungsvorrichtung 1 unter der Annahme, dass das Kraftfahrzeug anhält, eine Ermittlung durch, um zu ermitteln, ob ein Leerlaufstopp möglich ist.
Die Steuerungsvorrichtung 1 weist ferner die Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit 11, die einen Durchschnitt des Batteriestroms berechnet, der von der Batteriestrom-Detektionseinheit 7 detektiert wurde, sowie die Ladezustand-Schätzeinheit 12 auf, die basierend auf einem Durchschnittsladestrom einen Ladezustand der Batterie 5 schätzt und einen geschätzten Ladezustand berechnet.
Wenn der SOCx, der ein Ladezustand ist, der basierend auf dem regenerativen Strom berechnet wurde, größer ist als der Untergrenze-Ladezustand, der der vorgegebene Wert SOCc ist, geht die Steuerungsvorrichtung 1 dazu über, einen Motorstopp zuzulassen. Wenn der SOCx gleich oder kleiner ist als der Untergrenze-Ladezustand, der der vorgegebene SOCc ist, kehrt die Steuerungsvorrichtung 1 zur Messung zurück.
Danach berechnet die Steuerungsvorrichtung 1 den Ladestrombetrag Ahc, der während der Verzögerung und der Krafftstoffsperrung bis zu einem Kraftfahrzeugstopp (Kraftfahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h) erhalten wird.
Nach der Berechnung des Ladestrombetrags Ahc führt die Steuerungsvorrichtung 1 den Motorstopp zur ersten Stoppzeit tis1, die durch die erste Stoppzeit-Berechnungseinheit 17 basierend auf einer Abweichung zwischen dem SOCx und dem Untergrenze-Ladezustand, der der vorgegebene Wert SOCc ist, berechnet wurde, oder zur zweiten Stoppzeit tis2 durch, die von der zweiten Stoppzeit-Berechnungseinheit 18 basierend auf dem Ladestrombetrag Ahc berechnet wurde.
Die Steuerungsvorrichtung 1 verwendet beim Durchführen des Motorstops die größere aus der ersten Stoppzeit tis1 und der zweiten Stoppzeit tis2 als eine Zeit tis, für die der Motor angehalten werden kann.
Der Prozeß wird gemäß einem Steuerungsflußdiagramm der in 1 gezeigten Steuerungsvorrichtung 1 erläutert.
Wenn ein Steuerungsprogramm der Steuerungsvorrichtung 1 startet (101), detektiert die Steuerungsvorrichtung 1 mittels der Batteriestrom-Detektionseinheit 7 den elektrischen Strom i (Einheit: A) der Batterie 5, und sie detektiert mittels der Batterietemperatur-Detektionseinheit 8 die Temperatur T (Einheit: °C) der Batterie 5. Ferner geht die Steuerungsvorrichtung 1 zur Verarbeitung (102) über, um die Spannung V (Einheit: V) der Batterie 5 zu messen.
Die Steuerungseinheit 2 der Steuerungsvorrichtung 1 detektiert mittels der Verzögerungszustand-Detektionseinheit 9 einen Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs. Wenn sich das Kraftfahrzeug im Verzögerungszustand befindet und die Verzögerungszustand-Detektionseinheit 9 detektiert, dass sich das Kraftfahrzeug im Verzögerungszustand befindet, detektiert die Steuerungseinheit 2 mittels der Batteriestrom-Detektionseinheit 7 für eine vorgegebene Zeit, beispielsweise drei Sekunden, ab dem Stopp der Kraftstoffzufuhr zum Motor 3 durch die Kraftstoffzufuhr-Stoppeinheit 10 den elektrischen Strom i der Batterie 5.
Nach der Verarbeitung (102) zum Messen des elektrischen Stroms i, der Temperatur T und der Spannung V der Batterie 5 geht die Steuerungsvorrichtung 1 zur Verarbeitung (103) über, um mittels der Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit 11 einen Durchschnitt (auch als ”Durchschnittsladestrom” oder ”regenerativer Strom” bezeichnet) des elektrischen Stroms i der Batterie 5 zu berechnen, der durch die Batteriestrom-Detektionseinheit 7 detektiert wurde.
Nach der Verarbeitung (103) zum Berechnen eines Durchschnitts (auch als ”Durchschnittsladestrom” oder ”regenerativer Strom” bezeichnet) des elektrischen Stroms i der Batterie 5 geht die Steuerungsvorrichtung 1 zur Verarbeitung (104) über, um den SOCx, der ein Ladezustand ist, der basierend auf dem regenerativen Strom berechnet wurde, mittels der Ladezustand-Schätzeinheit 12 basierend auf Tabelle 1 unter Verwendung des Durchschnitts (auch als ”Durchschnittsladestrom” oder ”regenerativer Strom” bezeichnet) des elektrischen Stroms i der Batterie 5 zu berechnen.
Nach der Verarbeitung (104) zum Berechnen des SOCx geht die Steuerungsvorrichtung 1 zur Ermittlung (105) über, um zu ermitteln, ob die von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinheit 6 detektierte Kraftfahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als eine vorgegebene Geschwindigkeit (z. B. 3 km/h).
Wenn bei der Ermittlung (105) ermittelt wird, dass die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit nicht niedriger ist als die vorgegebene Geschwindigkeit (NEIN bei 105), kehrt die Steuerungsvorrichtung 1 zur Verarbeitung (102) zurück, um den elektrischen Strom i, die Temperatur T und die Spannung V der Batterie 5 zu messen.
Wenn bei der Ermittlung (105) ermittelt wird, dass die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die vorgegebene Geschwindigkeit (JA bei 105), geht die Steuerungsvorrichtung 1 zur Ermittlung (106) über, um zu ermitteln, ob der SOCx, der der Ladezustand ist, der bei der Verarbeitung (104) basierend auf dem regenerativen Strom berechnet wurde, den vorgegebenen Wert SOCc (im nachfolgenden auch als ”Untergrenze-Ladezustand (vorgegebener Wert)” bezeichnet) überschreitet.
Wenn bei der Ermittlung (106) ermittelt wird, dass der SOCx den vorgegebenen Wert SOCc nicht überschreitet (JA bei 106), geht die Steuerungsvorrichtung zur Verarbeitung (107) über, um einen Motorstopp zu verhindern. Danach geht die Steuerungsvorrichtung 1 zu einem weiter unten beschriebenen Ende (114) des Steuerungsprogramms der Steuervorrichtung 1 über.
Wenn bei der Ermittlung (106) ermittelt wird, dass der SOCx den vorgegebenen Wert SOCc überschreitet (NEIN bei 106), geht die Steuerungsvorrichtung 1 zur Verarbeitung (108) über, um den Motorstopp zuzulassen. Die Steuerungsvorrichtung 1 geht zur Verarbeitung (109) über, um den Ladestrombetrag Ahc bis zu einem Kraftfahrzeugstopp (Kraftfahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h) während der Verzögerung und während der Kraftstoffsperrung zu berechnen.
Nach der Verarbeitung (109) zum Berechnen des Ladestrombetrags Ahc geht die Steuerungsvorrichtung 1 zur Verarbeitung (110) über, um die Zeit tis zu berechnen, für die ein Motor angehalten werden kann.
Bei der Verarbeitung (110) zum Berechnen der Zeit tis, für die der Motor angehalten werden kann, berechnet die erste Stoppzeit-Berechnungseinheit 17 die erste Stoppzeit tis1 gemäß der folgenden Gleichung: tis1 = (SOCx – SOCc) × Fc/id.
Ferner berechnet die zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit 18 die zweite Stoppzeit tis2 gemäß der folgenden Gleichung: tis2 = Ahc/id.
Die Steuerungsvorrichtung 1 geht zur Ermittlung (111) über, um zu ermitteln, ob die durch die erste Stoppzeit-Berechnungseinheit 17 berechnete Stoppzeit tis1 die durch die zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit 18 berechnete Stoppzeit tis2 übersteigt.
Wenn bei der Ermittlung (111) ermittelt wird, dass die erste Stoppzeit tis1 die zweite Stoppzeit tis2 übersteigt (JA bei 111), verwendet die Steuerungsvorrichtung 1 die durch die erste Stoppzeit-Berechnungseinheit 17 berechnete erste Stoppzeit tis1 als die Zeit tis, für die der Motor angehalten werden kann. Die Steuervorrichtung 1 geht zur Verarbeitung (112) über, um einen Motorstopp durchzuführen. Danach geht die Steuerungsvorrichtung 1 zum Ende (114) des Steuerungsprogramms der Steuerungsvorrichtung 1 über.
Wenn bei der Ermittlung (111) ermittelt wird, dass die erste Stoppzeit tis1 die zweite Stoppzeit tis2 nicht überschreitet (NEIN bei 111), verwendet die Steuerungsvorrichtung 1 die durch die zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit 18 berechnete zweite Stoppzeit tis2 als die Zeit tis, für die der Motor angehalten werden kann. Die Steuerungsvorrichtung 1 geht zur Verarbeitung (113) über, um einen Motorstopp durchzuführen. Danach geht die Steuerungsvorrichtung 1 zum Ende (114) des Steuerungsprogramms der Steuerungsvorrichtung 1 über.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Verschiedene angewandte Modifikationen der Ausführungsform sind möglich.
Beispielsweise wurde bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die vorliegende Erfindung dahingehend erläutert, dass sie lediglich bei einem Kraftfahrzeug angewendet wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei einem Elektrowagen angewendet werden, der Elektrizität als Antriebsquelle verwendet.
Bezugszeichenliste

1: Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
2: Steuerungseinheit
3: Motor
4: Motorstopp- und -startvorrichtung
5: Batterie
6: Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinheit
7: Batteriestrom-Detektionseinheit
8: Batterietemperatur-Detektionseinheit
9: Verzögerungszustand-Detektionseinheit
10: Kraftstoffzufuhr-Stoppeinheit
11: Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit
12: Ladezustand-Schätzeinheit
13: Untergrenze-Ladezustand-Berechnungseinheit
14: Entladestrom-Berechnungseinheit
15: Motorstoppzeit-Berechnungseinheit
16: Batterieladebetrag-Berechnungseinheit
17: erste Stoppzeit-Berechnungseinheit
18: zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-35176 [0007, 0007]

Claims

Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Motorstop- und -startvorrichtung umfaßt, die eine Leistungsquelle für das Kraftfahrzeug ist, und die dazu konfiguriert ist, einen automatischen Stopp und einen Neustart eines Motors durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung umfaßt: eine Batterie, die dazu konfiguriert ist, der Motorstop- und -startvorrichtung elektrische Leistung zuzuführen; eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit-Detektionseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu detektieren; eine Batteriestrom-Detektionseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen elektrischen Strom der Batterie zu detektieren; eine Batterietemperatur-Detektionseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Temperatur der Batterie zu detektieren; eine Verzögerungszustand-Detektionseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs zu detektieren; eine Kraftstoffzufuhr-Stoppeinheit, die dazu konfiguriert ist, die Kraftstoffzufuhr zum Motor einzustellen, wenn die Verzögerungszustand-Detektionseinheit detektiert, dass sich das Kraftfahrzeug im Verzögerungszustand befindet; eine Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Durchschnitt eines Batteriestroms zu berechnen, der von der Batteriestrom-Detektionseinheit detektiert wurde; und eine Ladezustand-Schätzeinheit, die dazu konfiguriert ist, basierend auf einem Durchschnittsladestrom einen Ladezustand der Batterie zu schätzen und einen geschätzten Ladezustand zu berechnen, wobei die Steuerungsvorrichtung mittels der Durchschnittsladestrom-Berechnungseinheit im Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs einen Durchschnitt eines Batteriestroms in einer vorgegebenen Zeit ab der Detektion eines Stopps der Kraftstoffzufuhr zum Motor berechnet und einen Stopp des Motors zuläßt, wenn der von der Ladezustand-Schätzeinheit berechnete Ladezustand größer ist als ein vorgegebener Wert.
Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung ferner umfaßt: eine Untergrenze-Ladezustand-Berechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Untergrenze-Ladezustand zu berechnen, mit dem der Neustart nach dem automatischen Stopp des Motors zumindest ein Mal durchgeführt werden kann; eine Entladestrom-Berechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, während des automatischen Stopps des Motors einen Entladestrom der Batterie zu berechnen; eine Motorstoppzeit-Berechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Zeit, für die der Motor angehalten werden kann, vom automatischen Stopp bis zum Neustart des Motors zu berechnen; und eine Batterieladebetrag-Berechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, basierend auf einem Ladestrom und einer Zeit von einem Stopp der Kraftstoffzufuhr an den Motor im Verzögerungszustand des Kraftfahrzeugs bis zu einem Stopp des Kraftfahrzeugs einen Ladebetrag für die Batterie zu berechnen, wobei die Motorstoppzeit-Berechnungseinheit aufweist: eine erste Stoppzeit-Berechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, basierend auf einer Differenz zwischen dem geschätzten Ladezustand und dem Untergrenze-Ladezustand sowie dem Entladestrom eine Motorstoppzeit zu berechnen; und eine zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit, die dazu konfiguriert ist, basierend auf dem von der Batterieladebetrag-Berechnungseinheit berechneten Ladebetrag sowie dem Entladestrom eine Motorstoppzeit zu berechnen, und die Steuerungsvorrichtung die größere aus der durch die erste Stoppzeit-Berechnungseinheit berechneten Stoppzeit und der durch die zweite Stoppzeit-Berechnungseinheit berechneten Stoppzeit als die Motorstoppzeit zu selektieren.