DE102013014150B4

DE102013014150B4 - Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug, Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren dafür und Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102013014150B4
Application number: DE102013014150.8A
Authority: DE
Inventors: Kazuya Kotani; Katsumasa Yoshida; Masamitsu Yuhara
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2033-08-24
Also published as: JP5983197B2; DE102013014150A1; CN103660973A; US20140067241A1; CN103660973B; JP2014047709A

Abstract

Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend:einen Generator, der von einem Motor (1) des Fahrzeugs angetrieben wird, aufweisend eine Funktion eines Leerlaufstopps und des Erzeugens von Leistung;eine Leistungsspeichereinrichtung, welche die von dem Generator erzeugte Leistung daran speichert; undeine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (10), die einen Stopp des Motors (1), einen Neustart des Motors (1) und einen Erzeugungsbetrieb des Generators steuert und/oder regelt,wobei die Leistungsspeichereinrichtung die Leistung einem elektrischen Verbraucher (4) des Fahrzeugs zuführt, wenn der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist,wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (10) konfiguriert ist, den Motor (1) neu zu starten, wenn eine Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter einen unteren Grenzwert abfällt, nachdem der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist, und den Motor (1) wieder zu stoppen, wenn eine spezifizierte Anforderung zum Bestimmen einer ausreichenden Wiederkehr der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung mittels des Neustarts des Motors (1) erfüllt ist,wobei die spezifizierte Anforderung ist, dass eine Betriebszeit des Motors (1) nach dem Neustart des Motors (1) eine spezifizierte Zeit erreicht, undwobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (10) konfiguriert ist:den Leerlaufstopp aufzuheben, wenn eine Gesamtzeit, die der Motor (1) nach dem Leerlaufstopp gestoppt ist, einen oberen Grenzwert erreicht, und die spezifizierte Zeit (Tw) variabel gemäß einer verbleibenden Zeit (T2) festzulegen, die erhalten wird durch Subtrahieren, von dem oberen Grenzwert, einer Zeit, die der Motor (1) gestoppt ist, bis die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, wobei die spezifizierte Zeit (Tw) auf eine längere Zeit festgelegt wird, wenn die verbleibende Zeit (T2) länger ist,und/oder eine Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors (1) variabel gemäß einer Zeit festzulegen, die von dem Stopp des Motors (1) bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wenn die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, wobei die Motordrehzahl auf eine höhere Drehzahl festgelegt wird, wenn die Zeit, die von dem Stopp des Motors (1) bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wenn die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, kürzer ist,und/oder eine Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors (1) variabel gemäß einer Abfallrate der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung festzulegen, die sinkt, wenn der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird, wobei die Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors (1) auf eine höhere Drehzahl festgelegt wird, wenn die Abfallrate größer ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren derselben, die einen Generator, der von einem Motor des Fahrzeugs angetrieben wird, aufweisend eine Funktion eines Leerlaufstopps bzw. -anschlags und des Erzeugens von Leistung, und eine Leistungsspeichereinrichtung umfasst, welche die von dem Generator erzeugte Leistung daran speichert. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt.
Eine Vorrichtung, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2009-180125 A offenbart ist, ist als eine Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die einen Generator und eine Leistungsspeichereinrichtung umfasst. Die in diesem Dokument offenbarte Leistungsquellenvorrichtung ist für jedes Fahrzeug anwendbar, das eine Funktion eines Leerlaufstopps bzw. -anschlags (eine so genannte Leerlaufstopp- bzw. -anschlagfunktion) aufweist, die in der Lage ist, einen Motor des Fahrzeugs automatisch zu stoppen und wieder zu starten. Dabei wird ein Kondensator mit hoher Kapazität, der in der Lage ist, Leistung durch einen Prozess unter gemeinsamer Nutzung einer chemischen Reaktion (ein Hybridkondensator) zu speichern, als die oben beschriebene Leistungsspeichereinrichtung verwendet.
Der in dem oben beschriebenen Patentdokument verwendete Kondensator (Hybridkondensator) weist Eigenschaften auf, bei denen er sich um so mehr verschlechtert je niedriger seine Spannung ist. Gemäß der Vorrichtung des oben beschriebenen Patentdokuments ist dementsprechend der Leerlaufstopp verboten, wenn die Spannung des Kondensators unter einen spezifizierten Schwellenwert sinkt, um eine Verschlechterung der Langlebigkeit des Kondensators zu verhindern.
DE 10 2010 000 679 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung der Startfähigkeit einer Starterbatterie im Zusammenhang mit einer Start-Stopp-Steuerung für eine Brennkraftmaschine angegeben, bei dem zur Ermittlung des Ladezustands der Batterie verschiedene Betriebszustände der Brennkraftmaschine berücksichtigt werden, in denen Spannungen ausgewertet werden und keine Strommessung erforderlich ist. Dabei wird der Batteriezustand mit Hilfe eines Auswerteverfahrens ermittelt, das in drei unterschiedlichen Betriebszuständen nach drei unterschiedlichen Methoden abläuft. Die unterschiedlichen Methoden werden einmal während des Startvorgangs, während des Fahrzustandes und während eines Stillstandes der Brennkraftmaschine durchgeführt.
In einem Fall, in dem der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird, kann Leistung, die von einem elektrischen Verbraucher (beispielsweise einer Klimaanlage und einer Audiovorrichtung) zu verbrachen ist, der arbeitet, während der Motor gestoppt ist, aus der an dem oben beschriebenen Kondensator gespeicherten Leistung zugeführt werden. In diesem Fall nimmt die Spannung des Kondensators allmählich ab, so dass, wenn der Stopp des Motors durch den Leerlaufstopp lange andauert, die Spannung des Kondensators stark abfällt. Folglich kann die Spannung des Kondensators unsachgemäß niedrig werden, so dass sich der Kondensator verschlechtert oder in dem schlimmsten Fall keine weitere Leistung mehr von dem Kondensator an den elektrischen Verbraucher zugeführt werden kann, so dass der Betrieb des elektrischen Verbrauchers zum Stoppen kommt.
Um die oben beschriebene Situation zu verhindern, wurde vorgeschlagen, den oben beschriebenen Schwellenwert geeignet festzulegen, angesichts bzw. unter Berücksichtigung des Spannungsabfalls während des Motorstopps, so dass der Leerlaufstopp verboten wird, wenn die Spannung des Kondensators niedriger wird als dieser Schwellenwert. In diesem Fall jedoch kann der Leerlaufstopp nur betriebsfähig sein, wenn die Spannung des Kondensators beträchtlich hoch ist. Daher kann der Leerlaufstopp nicht ausreichend oft stattfinden, so dass Vorteile des Leerlaufstopps, wie eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs (Laufleistung) nicht ordnungsgemäß erzielt werden können.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Problematik geschaffen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren derselben bereitzustellen, die bzw. das eine Betriebschance bzw. -möglichkeit des Leerlaufstopps ordnungsgemäß vergrößern kann, was die erforderliche Spannung der Leistungsspeichereinrichtung sicherstellt.
Diese Aufgabe wird durch die Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren derselben gemäß der vorliegenden Erfindung der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der anderen abhängigen Ansprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend einen Generator, der von einem Motor bzw. Kraftmaschine des Fahrzeugs angetrieben wird, aufweisend eine Funktion eines Leerlaufstopps bzw. -anschlags und des Erzeugens von Leistung, eine Leistungsspeichereinrichtung, welche die von dem Generator erzeugte Leistung daran speichert, und eine Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung, die einen Stopp des Motors, einen Neustart des Motors und einen Erzeugungsbetrieb des Generators steuert bzw. regelt, wobei die Leistungsspeichereinrichtung die Leistung einem elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs zuführt, wenn der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist, und wobei die Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung konfiguriert ist, den Motor neu zu starten, wenn eine Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter einen unteren Grenzwert abfällt, nachdem der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist bzw. wurde, und den Motor wieder zu stoppen, wenn eine spezifizierte Anforderung zum Bestimmen einer ausreichenden Erholung bzw. Wiederkehr der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung mittels des Neustarts des Motors erfüllt ist.
Wenn die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Motor zwangsweise neu gestartet und dadurch die Leistungserzeugung durch den Generator neu gestartet, selbst während der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist. Dadurch kann die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung, die während des Motorstopps abfällt, ordnungsgemäß wiederhergestellt werden. Ferner wird der Motor wieder gestoppt, wenn die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung einen Schwellenwert überschreitet, der beispielsweise höher ist als der untere Grenzwert, so dass die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung ausreichend wiederkehrt. Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch effektiv verbessert werden und zudem kann die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung die ganze Zeit über dem unteren Grenzwert gehalten werden (der ordnungsgemäße Betrieb des elektrischen Verbrauchers kann sichergestellt werden).
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die oben beschriebene Leistungsspeichereinrichtung ein Kondensator. Der Kondensator zum physikalischen Absorbieren von elektrischen Ladungen ist in der Lage, die von dem Generator erzeugte Leistung schnell daran zu speichern, und weist zudem die linearen Lade-/Entladeeigenschaften auf, um ordnungsgemäß als die oben beschriebene Leistungsspeichereinrichtung verwendet zu werden. Dabei beinhaltet das Konzept (die Art) dieses Kondensators nicht nur einen normalen Typ von elektrischen Doppelschichtkondensatoren, sondern auch einen Hybridkondensator, der in der Lage ist, Leistung durch einen Prozess unter gemeinsamer Nutzung einer chemischen Reaktion zu speichern, wie ein Lithium-Ionen-Kondensator.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die oben beschriebene spezifizierte Anforderung, dass die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung einen Schwellenwert überschreitet, der höher ist als der untere Grenzwert. Dadurch kann ordnungsgemäß basierend auf der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung bestimmt werden, dass die spezifizierte Anforderung erfüllt ist (d.h. die Leistungsspeichereinrichtung wurde ausreichend geladen).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der oben beschriebene Schwellenwert variable gemäß einer Abfallrate der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung festgelegt, die abnimmt, wenn der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist. Dadurch bekommt ein Fahrgast in dem Fahrzeug keine unangenehmen Empfindungen, die durch ein häufiges Wiederholen von Stopp und Neustart des Motors verursacht werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die oben beschriebene spezifizierte Anforderung, dass eine Betriebszeit des Motors nach dem Neustart des Motors eine spezifizierte Zeit erreicht. Die Bestimmung, dass die spezifizierte Anforderung erfüllt ist, kann ordnungsgemäß basierend auf der Betriebszeit des Motors auch nach dem Neustart des Motors vorgenommen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die oben beschriebene Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung konfiguriert, den Leerlaufstopp aufzuheben, wenn eine Gesamtzeit, die der Motor nach dem Leerlaufstopp gestoppt ist, einen oberen Grenzwert erreicht, und die spezifizierte Zeit variabel gemäß einer verbleibenden Zeit festzulegen, die erhalten wird durch Subtrahieren, von dem oberen Grenzwert, einer Zeit, die der Motor gestoppt ist, bis die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt. Dadurch kann die Leistung, die an der Leistungsspeichereinrichtung durch den Neustart des Motors gespeichert wird, in dem Maße erhöht werden, wie die Zeit des Stopps des Motors (verbleibende Zeit) länger wird. Dementsprechend kann die geeignete Menge an Leistung, die der Leistung entspricht, die verbraucht werden soll während der Motor gestoppt ist, ordnungsgemäß von dem Generator erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die oben beschriebene Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung konfiguriert, eine Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors variabel gemäß einer Zeit festzulegen, die von dem Stopp des Motors bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wenn die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt. Alternativ ist die Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung konfiguriert, eine Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors variabel gemäß einer Abfallrate der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung festzulegen, die sinkt, wenn der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird. Dementsprechend ändert sich die Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors gemäß der Geschwindigkeit des Verbrauchs der Leistung der Leistungsspeichereinrichtung (die Größenordnung bzw. Stärke an Leistung, die ein elektrischer Verbraucher pro Zeiteinheit verbraucht). Beispielsweise kann durch stärkeres Erhöhen der Leistungserzeugungseffizienz mit schneller werdender Verbrauchsgeschwindigkeit der Leistung die Zeit, die zum Wiederherstellen der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung benötigt wird, innerhalb eines konstante Bereichs gesteuert bzw. geregelt werden, und zwar ungeachtet der Betriebssituation des elektrischen Verbrauchers.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren für eine Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, das einen Generator, der von einem Motor bzw. einer Kraftmaschine des Fahrzeugs angetrieben wird, aufweisend eine Funktion eines Leerlaufstopps bzw. -anschlags und des Erzeugens von Leistung, und eine Leistungsspeichereinrichtung umfasst, welche die von dem Generator erzeugte Leistung daran speichert, und wobei die Leistung von der Leistungsspeichereinrichtung einem elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs zuführt wird, wenn der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird, wobei das Verfahren Schritte des Neustartens des Motors, wenn eine Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter einen unteren Grenzwert abfällt, nachdem der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist bzw. wurde, und des erneuten Stoppens des Motors umfasst, wenn eine spezifizierte Anforderung zum Bestimmen einer ausreichenden Erholung bzw. Wiederkehr der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung mittels des Neustarts des Motors erfüllt ist. Dieses Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren kann die gleichen Operationen und Effekte wie die oben beschriebene Leistungsquellenvorrichtung bereitstellen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Festlegens der spezifizierten Anforderung als die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung, die einen Schwellenwert überschreitet, der höher ist als der untere Grenzwert, und/oder des Festlegens der spezifizierten Anforderung als eine Betriebszeit des Motors nach dem Neustart des Motors, die eine spezifizierte Zeit erreicht.
Es ist ferner bevorzugt, dass das Verfahren das variable Festlegen des Schwellenwerts gemäß einer Abfallrate der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung umfasst, die sinkt, wenn der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das computerimplementierte Instruktionen umfasst, die, wenn auf einem geeigneten System geladen und ausgeführt, die Schritte des oben genannten Verfahrens ausführen können.
Andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt.

1 ist ein Diagramm, das den schematischen Aufbau eine Fahrzeugs zeigt, das mit einer Leistungsquellenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungs- bzw. Regelungssystem des Fahrzeugs zeigt.
3 ist Laufzeitdiagramme, die Steuerungs- bzw. Regelungsoperationen der ersten Ausführungsform zur Zeit des Leerlaufstopps zeigen.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerungs- bzw. Regelungsoperationen der ersten Ausführungsform zur Zeit des Leerlaufstopps zeigt.
5 ist ein Laufzeitdiagramm, das Steuerungs- bzw. Regelungsoperationen der zweiten Ausführungsform zur Zeit des Leerlaufstopps zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerungs- bzw. Regelungsoperationen der zweiten Ausführungsform zur Zeit des Leerlaufstopps zeigt.

Gesamtaufbau des Fahrzeugs
1 ist ein Diagramm, das einen schematischen Aufbau eine Fahrzeugs zeigt, das mit einer Leistungsquellenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungs- bzw. Regelungssystem des Fahrzeugs zeigt. Ein in den Figuren gezeigtes Fahrzeug umfasst einen Motor 1, der eine Leistungsquelle zum Antreiben ist, einen Alternator bzw. Wechselstromgenerator 2 (entsprechend einem Generator der vorliegenden Erfindung), der von dem Motor 1 angetrieben wird und Leistung erzeugt, einen Kondensator 3 (entsprechend einer Leistungsspeichereinrichtung der vorliegenden Erfindung), der elektrisch mit dem Wechselstromgenerator 2 gekoppelt ist und die Leistung speichert, die von dem Wechselstromgenerator 2 erzeugt wird, einen Starter- bzw. Anlassermotor 7, der den Motor 1 mit einer Drehkraft versorgt, wenn der Motor 1 gestartet wird, einen elektrischen Verbraucher 4, der aus einer Klimaanlage, einer Audiovorrichtung, Lampen, Messinstrumenten und so weiter besteht, einen DC/DC-Wandler 5, der zwischen dem elektrischen Verbraucher 4 und dem Wechselstromgenerator 2 bereitgestellt ist, eine Batterie 6, die mit dem DC/DC-Wandler 5 gekoppelt ist, und ein PCM 10 (entsprechend einer Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung der vorliegenden Erfindung).
Der Anlassermotor 7 ist elektrisch mit dem DC/DC-Wandler 5 gekoppelt und ein Starter- bzw. Anlasserrelais 8 ist an bzw. auf einer Leitung bereitgestellt, die diese miteinander verbindet. Das Anlasserrelais 8 wird eingeschaltet, wenn der Motor 1 gestartet wird, und zu dem anderen Zeitpunkt bzw. beim anderen Mal ausgeschaltet. Wenn das Anlasserrelais 8 zum Zeitpunkt des Motorstarts eingeschaltet wird, wird die an der Batterie 6 gespeicherte Leistung dem Anlassermotor 7 über den DC/DC-Wandler 5 zugeführt, wodurch der Anlassermotor 7 angetrieben werden kann. Der Anlassermotor 7 dreht zwangsweise ein Hohl- bzw. Tellerrad bzw. einen Zahnkranz, das bzw. der an einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle (Kurbelwelle) des Motors 1 fixiert ist, wodurch dem Motor 1 eine Drehkraft zugeführt wird.
Das Fahrzeug der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Funktion eines Leerlauf- bzw. Anschlagstopps (einer so genannte Leerlaufstopp- bzw. -anschlagfunktion), die in der Lage ist, einen Motor 1 automatisch unter einer spezifizierten Bedingung zu stoppen, wenn eine Zündung EIN ist. Dementsprechend wird der Anlassermotor 7 so betrieben, dass er nicht nur angetrieben wird, wenn die Zündung aus ihrem AUS-Zustand eingeschaltet wird, sondern auch, wenn der Motor 1 aus seinem automatisch gestoppten Zustand neu gestartet wird.
Der Motor 1 ist mit einem Getriebe 20 verbunden, und eine Antriebswelle 11 und Räder 12 sind an einer Ausgangs- bzw. Abtriebsseite des Getriebes 20 bereitgestellt. Während das Fahrzeug beschleunigt, wird ein Ausgangs- bzw. Abtriebsdrehmoment des Motors 1 auf die Antriebswelle 11 und die Räder 12 mittels des Getriebes 20 übertragen, wodurch die Räder 12 angetrieben und gedreht werden. Während sich das Fahrzeugs verlangsamt, wird kein Drehmoment von dem Motor 1 ausgegeben und der Motor 1 wird von den Rädern 12 und der Antriebswelle 11 gedreht und angetrieben, die sich auf Grund der Massen- bzw. Trägheitskraft in Drehung befinden.
Der Wechselstromgenerator 2 ist mit der Abtriebswelle des Motors 1 über einen Riemen oder dergleichen verbunden, um die Antriebskraft von dem Motor 1 zu empfangen. Genauer gesagt umfasst der Wechselstromgenerator 2 einen Rotor (nicht dargestellt), der sich zusammen mit der Abtriebswelle des Motors 1 dreht, und eine Statorspule (nicht dargestellt), die um den Motor herum angeordnet ist. Einige Feldspulen zum Erzeugen des Magnetfelds sind um den Motor herumgewickelt. Zum Zeitpunkt der Leistungserzeugung durch den Wechselstromgenerator 2 wird die Elektrizität den Feldspulen zugeführt und der Rotor dreht sich in dem erzeugten Magnetfeld, wodurch die Leistung erzeugt werden kann.
Der Wechselstromgenerator 2 enthält einen Gleichrichter 2a darin, der die von dem Wechselstromgenerator 2 erzeugte Leistung von Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. Das heißt die von dem Wechselstromgenerator 2 erzeugte Leistung wird von dem Gleichrichter 2a in Gleichstrom umgewandelt und dann dem Kondensator 3 zugeführt.
Die Batterie 6 ist eine wiederaufladbare (sekundäre) Batterie, wie eine gewöhnliche Pb (Blei-) Batterie für ein Fahrzeugs. Diese Art von Batterie 6 speichert die elektrische Energie durch die chemische Reaktion, so dass sie die Eigenschaften aufweist, bei denen sie zwar schlechter im schnellen Laden/Entladen ist, aber eine relativ große Menge an Leistung speichern kann (d.h. die Kapazität der Leistungsspeicherung ist hoch).
Der Kondensator 3 ist ein elektrischer Doppelschichtkondensator mit hoher Kapazität (EDLC), der die Spannung bis zu 25 V speichern kann. Dieser Kondensator 3 speichert die Elektrizität durch eine physikalische Absorption eines Elektrolytions, anders als die wiederaufladbare Batterie der Batterie 6, so dass der Kondensator 3 die Eigenschaften aufweist, bei denen er in der Lage ist, ein relativ schnelles Laden/Entladen durchzuführen und einen niedrigen Innenwiderstand aufweist.
Die Leistungserzeugung durch den Wechselstromgenerator 2 wird intensiv zum Zeitpunkt der Beschleunigung des Fahrzeugs durchgeführt und die erzeugte Leistung (regenerative Leistung) wird ein Mal an dem Kondensator 3 gespeichert. Die Spannung der Leistung von maximal 25 V, die an dem Kondensator 3 gespeichert wird, wird durch den oben beschriebenen DC/DC-Wandler 5 auf 12 V gesenkt und dann dem elektrischen Verbraucher 4 oder der Batterie 6 zugeführt. Da mehr Leistung von dem Wechselstromgenerator 2 erzeugt wird, wenn die Verlangsamung des Fahrzeugs häufig stattfindet, kann der Großteil der Leistung, die während des Fahrens des Fahrzeugs benötigt wird, aus der oben beschriebenen regenerativen Leistung zugeführt werden. Wenn das Fahrzeug beispielsweise in der Stadt fährt, wird die Beschleunigung/Verlangsamung des Fahrzeugs im Allgemeinen häufig wiederholt. Bevor die an dem Kondensator 3 gespeicherte Leistung erschöpft (verbraucht) ist, verlangsamt sich das Fahrzeug daher in den meisten Fällen wieder und die regenerative Leistung wird dadurch sichergestellt. Daher kann es unnötig sein, die Leistung aus der Batterie 6 zu verbrauchen (die Leistung, die von der Batterie 6 entladen wird und dem elektrischen Verbraucher 4 zugeführt wird).
Zum Zeitpunkt des Beschleunigens des Fahrzeugs findet indes im Grunde keine Leistungserzeugung durch den Wechselstromgenerator 2 statt, um das Widerstandsdrehmoment, das von dem Wechselstromgenerator 2 an den Motor 1 angelegt wird, so stark wie möglich zu verringern. In diesem Zustand wird die konsumtive Leistung bzw. Verbrauchsleistung des elektrischen Verbrauchers 4 aus der bereits an dem Kondensator 3 gespeicherten Leistung zugeführt und die Leistung bei Bedarf aus der Batterie 6 entladen.
Komponenten eines Kraftübertragungs- bzw. Antriebsstrangsystems, das den Motor 1 enthält, werden gänzlich durch das PCM 10 gesteuert bzw. geregelt. Das PCM 10 ist ein Mikroprozessor, der aus CPU, ROM, RAM und so weiter besteht, was gut bekannt ist.
Verschiedene Informationssignale von mehreren Sensoren, die an dem Fahrzeug bereitgestellt sind, werden in das PCM 10 eingegeben. Das heißt das Fahrzeug ist ausgestattet mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor SW1, um eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit) zu detektieren, einem Bremsensensor SW2, um eine Betätigungskraft (Drück- bzw. Presskraft) eines Bremspedals, nicht dargestellt, zu detektieren, einem Gaspedalöffnungssensor SW3, um ein Öffnen eines Gaspedals, nicht dargestellt, zu detektieren, einem Motordrehzahlsensor SW4, um eine Umdrehungsgeschwindigkeit einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle des Motors 1 (d.h. eine Motordrehzahl) zu detektieren, und einem Kondensatorspannungssensor SW5, um eine Spannung des Kondensators 3 (Spannung zwischen Anschlüssen) zu detektieren. Diese Sensoren SW1-SW5 sind elektrisch mit dem PCM 10 gekoppelt.
Das PCM 10 ist zudem elektrisch mit verschiedenen steuer- bzw. regelbaren Einrichtungen des Motors 1 (beispielsweise Kraftstoffinjektoren und Zündkerzen), den Feldspulen des Wechselstromgenerators 2, dem DC/DC-Wandler 5 und dem Starterrelais 8 gekoppelt, und es gibt Steuer- bzw. Regelsignale zum Betrieb an diese aus.
Das heißt das PCM 10 führt basierend auf verschiedenen Informationen von den oben beschriebenen Sensoren SW1-SW5 eine Steuerung bzw. Regelung der Verbrennung des Motors 1 durch, um ein geeignetes Drehmoment gemäß einem Fahrzeugbewegungszustand bereitzustellen, eine Steuerung bzw. Regelung des Betrags an Leistungserzeugung des Wechselstromgenerators 2 gemäß dem Fahrzeugbewegungszustand und eine Steuerung bzw. Regelung einer Zufuhr der von dem Wechselstromgenerator 2 erzeugten Leistung an den elektrischen Verbraucher 4 und die Batterie 6 durch.
Ferner ist das Fahrzeug der vorliegenden Ausführungsform eines, das eine sogenannte Anschlag- bzw. Leerlaufstoppfunktion aufweist, so dass das oben beschriebene PCM 10 eine Funktion aufweist, die in der Lage ist, den Motor 1 bei einer spezifizierten Bedingung automatisch zu stoppen sowie den gestoppten Motor erneut zu starten.
Leistungserzeugungssteuerung bzw. -regelung zum Zeitpunkt des Leerlaufstopps
Als nächstes folgt eine spezifische Beschreibung der Leistungserzeugung des Wechselstromgenerators 2, wenn der Motor mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist bzw. wird. 3 ist Laufzeitdiagramme, die Änderungen der Spannung des Kondensators 3 und der Motordrehzahl zum Zeitpunkt des Leerlaufstopps zeigen. 4 ist ein Flussdiagramm, das Schritte von Steuerungs- bzw. Regelungsoperationen des PCM 10 zum Zeitpunkt des Leerlaufstopps zeigt.
Wenn das in 4 gezeigte Flussdiagramm beginnt, führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Einlesens der Detektionswerte der Sensoren aus (Schritt SA1). Genauer gesagt liest das PCM 10 die Detektionssignale des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors SW1, des Bremsensensors SW2, des Gaspedalöffnungssensors SW3, des Motordrehzahlsensors SW4 und des Kondensatorspannungssensors SW5 ein und erhält basierend auf diesen Signalen verschiedene Informationen zu der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Press- bzw. Drückkraft des Bremspedals, der Öffnung des Gaspedals, der Spannung des Kondensators 3 und so weiter.
Nachfolgend führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Bestimmens aus, ob ein Leerlaufstopp-Flag bzw. -Markierung F „0“ ist oder nicht (Schritt SA2). Das Leerlaufstopp-Flag F ist ein Wert, der sich gemäß dessen ändert, ob eine Leerlaufstoppanforderung und eine Leerlaufstoppaufhebungsanforderung erfüllt sind oder nicht, was beschrieben wird. Dabei wird nur während der Dauer ab dem Zeitpunkt des Erfülltseins der Leerlaufstoppanforderung bis zu dem Zeitpunkt des Erfülltseins der Leerlaufstoppaufhebungsanforderung das Leerlaufstopp-Flag F auf „1“ gesetzt. Dementsprechend wird während der Dauer ab dem Zeitpunkt des Startens der Fahrzeugfahrt bis zu dem Zeitpunkt des erstmaligen Erfülltseins der Leerlaufstoppanforderung und während der Dauer ab dem Zeitpunkt des Erfülltseins der Leerlaufstoppaufhebungsanforderung bis zu dem Zeitpunkt des nächstmaligen Erfülltseins der Leerlaufstoppanforderung das Leerlaufstopp-Flag auf „0“ gesetzt.
Wenn die in Schritt SA2 durchgeführte Bestimmung JA ergibt und bestätigt wird, dass das Leerlaufstopp-Flag F „0“ ist, führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Bestimmens, ob die Leerlaufstoppanforderung zum automatischen Stoppen des Motors erfüllt ist oder nicht, basierend auf den in Schritt SA1 erhaltenen Informationen aus (Schritt SA3). Dabei wird bestimmt, dass die Leerlaufstoppanforderung erfüllt ist, wenn mehrere Anforderungen, wie beispielsweise dass das Fahrzeug stoppt, die Gaspedalöffnung Null ist (Gaspedal AUS), die Press- bzw. Drückkraft des Bremspedals ein spezifizierter Wert oder größer ist (Bremse EIN), und die Spannung des Kondensators 3 ein spezifizierter Wert oder größer ist, alle erfüllt sind.
In diesem Fall ist die Anforderung, dass die Spannung des Kondensators 3 der spezifizierte Wert oder größer ist, welche eine der oben beschriebenen Anforderungen in dem Schritt SA3 ist, diejenige, die darauf abzielt, die an dem Kondensator 3 gespeicherte Leistung als die Verbrauchsleistung des elektrischen Verbrauchers 4 während des Stopps des Motors zu nutzen. Dabei kann beispielsweise der oben beschriebene „spezifizierte Wert“ hinsichtlich der Spannung des Kondensators 3 geeignet bzw. ordnungsgemäß unter Berücksichtigung des Betrags bzw. Menge an Verbrauchsleistung des elektrischen Verbrauchers 4 und dergleichen festgelegt werden und auf einen Wert gleich einem Schwellenwert Vr festgelegt werden, der später beschrieben wird.
Wenn die in Schritt SA3 durchgeführte Bestimmung JA ergibt und bestätigt wird, dass die Leerlaufstoppanforderung erfüllt wurde, führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Stoppens des Motors 1 durch Unterbrechen einer Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 1 sowie eine Verarbeitung des Umschreibens des Leerlaufstopp-Flags F von „0“ auf „1“ aus (Schritte SA4, SA5).
In den Laufzeitdiagrammen von 3 zeigt der Zeitpunkt t0 einen Punkt, wenn die Leerlaufstoppanforderung erfüllt wurde. Wie es in dieser Figur gezeigt ist, wenn die Leerlaufstoppanforderung zu dem Zeitpunkt t0 erfüllt wurde und dadurch die Kraftstoffunterbrechung ausgeführt wird, dreht sich der Motor 1 auf Grund der Kraft seiner Trägheit für einen kurzen Zeitraum weiter und stoppt dann schließlich zu dem Zeitpunkt t1 (die Drehzahl wird null), der später ist als der Zeitpunkt t0. In der Zwischenzeit wird das Leerlaufstopp-Flag F von „0“ (vor dem Zeitpunkt t0) auf „1“ (nach dem Zeitpunkt t0) umgeschrieben.
Wenn das Leerlaufstopp-Flag F von „0“ auf „1“ zu dem Zeitpunkt des Erfülltseins der Leerlaufstoppanforderung wie oben beschrieben umgeschrieben wird, ergibt die in dem oben beschriebenen Schritt SA2 durchgeführte Bestimmung NEIN. In diesem Fall führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Bestimmens, ob die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung erfüllt ist, basierend auf den in Schritt SA1 erhaltenen Informationen aus (Schritt SA6). Dabei wird bestimmt, dass die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung erfüllt wurde, wenn zumindest eine von mehreren Anforderungen, wie beispielsweise dass die Press- bzw. Drückkraft des Bremspedals geringer ist als der spezifizierte Wert (BREMSE AUS), das Gaspedal gepresst wird (Gaspedal EIN) und die Gesamtzeit des Stopps des Motors nach dem Leerlaufstopp einen spezifizierten Grenzwert erreicht, erfüllt ist.
Wenn die in Schritt SA6 durchgeführte Bestimmung NEIN ergibt und bestätigt wird, dass die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung noch nicht erfüllt wurde, führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Bestimmens aus, ob die in Schritt SA1 erhaltene Spannung (die in den Figuren auch als Vcap bezeichnet ist) des Kondensators 3 niedriger ist als ein vorbestimmter unterer Grenzwert Vs (Schritt SA9) oder nicht. Dieser untere Grenzwert Vs ist eine Minimumspannung zum veranlassen, dass der elektrische Verbraucher 4 (die Klimaanlage, die Audioeinrichtung, etc.) ordnungsgemäß arbeitet, und daher kann, wenn die Spannung des Kondensators 3 auf diesem unteren Grenzwert Vs oder darüber gehalten wird, der Betrieb des elektrischen Verbrauchers 4 sichergestellt werden. Genauer gesagt wird der untere Grenzwert Vs unter Berücksichtigung der Verbrauchsleistung eines beliebigen des elektrischen Verbrauchers 4, der derzeit arbeitet, derart bestimmt, dass je größer die derzeit verbrauchte Leistung des elektrischen Verbrauchers 4 ist, desto größer ist der untere Grenzwert Vs, der festzulegen ist, und andererseits derart, dass je geringer die derzeit verbrauchte Leistung des elektrischen Verbrauchers 4 ist, desto niedriger ist der untere Grenzwert Vs, der festzulegen ist.
Wenn die in Schritt SA9 durchgeführte Bestimmung JA ergibt und bestätigt wird, dass die Spannung (Vcap) des Kondensators 3 unter den oben beschriebenen unteren Grenzwert Vs gesunken ist, führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Neustartens des Motors 1 aus (Schritt SA10). Das heißt das PCM 10 schaltet das Starterrelais 8 EIN, wodurch der Anlassermotor 7 betätigt (angetrieben) wird, und nimmt die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 1 wieder auf, so dass der Motor 1 erneut gestartet wird.
In den Laufzeitdiagrammen von 3 ist der Zeitpunkt, zu dem die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt, mit t2 bezeichnet. Während der Dauer ab dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2, wird die Leistungserzeugung durch den Wechselstromgenerator 2 gestoppt, so dass dem Kondensator 3 keine Leistung zugeführt wird und die an dem Kondensator 3 gespeicherte Leistung von dem elektrischen Verbraucher 4 verbraucht wird. Dementsprechend nimmt die Spannung des Kondensators 3 während der Dauer ab dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2 graduell ab. Dann sinkt die Spannung des Kondensators 3 schließlich zu dem Zeitpunkt t2 unter den unteren Grenzwert Vs, so dass der Motor 1 an diesem Punkt erneut gestartet wird.
Wenn der Motor 1 zu dem Zeitpunkt t2 erneut gestartet wird, erhöht sich die Drehzahl des Motors 1 und geht dann in ihren bzw. seinen Leerlaufbetrieb. Da die Leistungserzeugung des Wechselstromgenerators 2 erneut gestartet wird und diese erzeugte Leistung dem Kondensator 3 zugeführt wird, nimmt die Spannung des Kondensators 3 nach dem Zeitpunkt t2 graduell ab.
Zwar wird der Motor 1 zu dem Zeitpunkt t2 erneut gestartet, aber dieser Neustart ist nicht derjenige, der dadurch veranlasst wird, dass die oben beschriebene Leerlaufstoppaufhebungsanforderung (SA6) erfüllt ist. Daher wird das Leerlaufstopp-Flag F nicht verändert, sondern bleibt „1“.
Die Spannung des Kondensators 3 kehrt auf Grund des Neustarts des Motors 1 zurück und steigt dann über den oben beschriebenen unteren Grenzwert Vs an, so dass die in Schritt SA9 durchgeführte Bestimmung NEIN wird. Das PCM 10 führt eine Verarbeitung des Bestimmens aus, ob der Motor 1 stoppt oder nicht, das heißt, ob die Drehzahl des Motors 1 Null ist oder nicht (Schritt SA11).
Da die Drehzahl des Motors 1 nach dem Zeitpunkt t2 natürlich größer als Null ist, ergibt die in Schritt SA11 durchgeführte Bestimmung NEIN. Dann führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Bestimmens aus, ob die Spannung (Vcap) des Kondensators 3 größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert Vr oder nicht (Schritt SA12). Dieser Schwellenwert Vr ist ein Wert zum Sicherstellen, dass ausreichend Leistung an dem Kondensator 3 gespeichert wird, der auf einen Wert größer als der untere Grenzwert Vs festgelegt wird. Dass die Spannung auf den Wert größer als der Schwellenwert Vr zurückkehrt bedeutet dabei, dass die spezifizierte Anforderung gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt wurde.
Wenn die in Schritt SA12 durchgeführte Bestimmung JA ergibt und bestätigt wird, dass die Spannung des Kondensators 3 über den Schwellenwert Vr gestiegen ist, führt das PCM eine Verarbeitung des Stoppens des Motors 1 durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 1 durch (Schritt SA13).
In den Laufzeitdiagrammen von 3 ist der Zeitpunkt, zu dem die Spannung des Kondensators 3 über den Schwellenwert Vr steigt, mit t3 bezeichnet. Die Kraftstoffzufuhr wird zu diesem Zeitpunkt t3 unterbrochen, so dass der Motor 1 kurze Zeit nach dem Zeitpunkt t3 zu einem kompletten Stopp kommt. Dadurch stoppt die Leistungserzeugung durch den Wechselstromgenerator 2 und daher fällt die Spannung des Kondensators 3 wieder ab.
Die Spannung des Kondensators 3 wird hiernach ebenfalls kontinuierlich überwacht. Wenn die Spannung des Kondensators 3 wieder unter den oben beschriebenen unteren Grenzwert Vs abfällt, wird der Motor 1 erneut gestartet, um die Leistung an dem Kondensator 3 an diesem Punkt wieder zu speichern. In dem in 3 gezeigten Beispiel wird die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung (SA6) zu dem Zeitpunkt t4 erfüllt, bevor die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt.
Wenn die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung erfüllt wurde (d.h. die in Schritt SA6 durchgeführte Bestimmung JA ergibt), führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Neustartens des Motors 1 durch Betätigen (Antreiben) des Anlassermotors 7 und zudem des Wiederaufnehmens der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 1 aus (SA7). Ferner führt das PCM 10 zur gleichen Zeit eine Verarbeitung des Umschreibens des Leerlaufstopp-Flags F von „1“ auf „0“ aus (Schritt SA8). Wie es in den Laufzeitdiagrammen nach dem Zeitpunkt t4 von 3 gezeigt ist, wird der Betrieb des Motors 1 erneut gestartet und der Betrieb des Motors setzt sich fort, bis die Leerlaufstoppanforderung wieder erfüllt wurde.
Betrieb
Wie oben beschrieben sind gemäß der ersten Ausführungsform die folgenden Merkmale auf die Leistungsquellenvorrichtung für das Fahrzeug angewandt, umfassend den Wechselstromgenerator 2 (Generator), der von dem Motor 1 des Fahrzeugs angetrieben wird, aufweisend die Funktion des Leerlaufstopps bzw. -anschlags und des Erzeugens von Leistung, den Kondensator 3 (Leistungsspeichereinrichtung), der die von dem Wechselstromgenerator 2 erzeugte Leistung daran speichert, und das PCM 10 (Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung), das den Stopp des Motors 1, den Neustart des Motors 1 und den Erzeugungsbetrieb des Wechselstromgenerators 2 steuert bzw. regelt.
Wenn der Motor 1 mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird, wird die Leistung während des Stopps des Motors dem elektrischen Verbraucher 4 (Klimaanlage, Audioeinrichtung, etc.) von dem Kondensator zugeführt. Das PCM 10 startet den Motor 1 neu, wenn die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs nach dem oben beschriebenen Stopp des Motors 1 abfällt (zu dem Zeitpunkt t2 von 3), und stoppt den Motor 1 wieder, wenn die Spannung des Kondensators 3 über den Schwellenwert Vr gemäß dem oben beschriebenen Neustart des Motors 1 steigt (zu dem Zeitpunkt t3 von 3). Folglich kann die erforderliche Spannung des Kondensators 3 sichergestellt werden und auch die Betriebschance bzw. -möglichkeit des Leerlaufstopps kann ordnungsgemäß vergrößert werden.
Das heißt, wenn die Spannung des Kondensators 3 während des Stopps des Motors 1 mittels des Leerlaufstopps unter den unteren Grenzwert Vs abfällt, wird gemäß der ersten Ausführungsform der Motor 1 zwangsweise neu gestartet und dadurch die Leistungserzeugung durch den Wechselstromgenerator 2 erneut gestartet, selbst wenn die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung nicht erfüllt ist. Dadurch kann die Spannung des Kondensators 3, die während des Motorstopps abfällt, ordnungsgemäß wiederhergestellt werden. Ferner wird der Motor 1 wieder gestoppt, wenn die Spannung des Kondensators 3 den Schwellenwert Vr überschreitet, der höher ist als der untere Grenzwert Vs, so dass die Spannung des Kondensators 3 ausreichend wiederkehrt. Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch effektiv verbessert werden und zudem kann die Spannung des Kondensators 3 die ganze Zeit über dem unteren Grenzwert Vs gehalten werden (der Betrieb des elektrischen Verbrauchers 4 kann sichergestellt werden).
Würde beispielsweise der oben beschriebene temporäre Neustart des Motors zum Beibehalten der Spannung des Kondensators 3 über dem unteren Grenzwert Vs (der Neustart ab dem Zeitpunkt t2 bis zu dem Zeitpunkt t3, wie es in 3 gezeigt ist) nicht existieren, würde die Spannung des Kondensators 3 mehr unter den unteren Grenzwert Vs nach dem Zeitpunkt t2 von 3 abfallen, so dass der elektrische Verbraucher 4 des Fahrzeugs nicht ordnungsgemäß arbeiten könnte. Dabei kann natürlich in Betracht gezogen werden, die Ressource der Leistungsversorgung zu dem elektrischen Verbraucher 4 von dem Kondensator 3 zu der Batterie 6 zu ändern (umzuschalten), wenn die Spannung geringer wird als der untere Grenzwert Vs. Da die Spannung der Batterie 6 jedoch schnell zum Betätigen (Antreiben) des Anlassermotors 7 zur Zeit des Neustarts des Motors 1 abfällt, wenn die Leistungsversorgung zu dem elektrischen Verbraucher 4 von der Batterie abhängt, besteht Besorgnis, dass der elektrische Verbraucher 4 zur Zeit des Neustarts des Motors 1 nicht ordnungsgemäß arbeiten kann. Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird daher die Verbrauchsleistung des elektrischen Verbrauchers 4 während des Stopps des Motors 1 von dem Kondensator 3, und nicht von der Batterie 6 zugeführt. In diesem Fall jedoch, da es erforderlich ist, dass die Spannung des Kondensators 3 über dem unteren Grenzwert Vs gehalten wird, damit der elektrische Verbraucher 4 ordnungsgemäß arbeitet, wird der Motor 1 vorübergehend erneut gestartet, so dass die ausreichende Spannung des Kondensators 3 wiederhergestellt werden kann, sogar bevor die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung erfüllt wurde.
Um die Spannung des Kondensators 3 ohne den temporären Neustart des Motors 1 über dem unteren Grenzwert Vs zu halten, kann es erforderlich sein, die Spannung des Kondensators 3 vor dem Stopp des Motors wesentlich höher zu machen (beispielsweise ist der Leerlaufstopp nicht erlaubt, wenn nicht die volle Leistung an dem Kondensator 3 gespeichert ist), oder der Leerlaufstopp wird so gesteuert bzw. geregelt, dass er sich nur für einen Zeittraum fortsetzt, bis die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt. Das erstgenannte weist jedoch das Problem auf, dass die Frequenz des Leerlaufstopps unangemessen niedrig sein kann, wohingegen das letztgenannte das Problem aufweist, dass die Obergrenze-Fortsetzungszeit des Leerlaufstopps so kurz werden kann, dass der Kraftstoffverbrauch nicht ordnungsgemäß verbessert werden kann.
Selbst wenn die Spannung des Kondensators 3 während des Stopps des Motors mittels des Leerlaufstopps abfällt, wird hingegen gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die Spannung des Kondensators 3 durch den temporären Neustart des Motors wiederhergestellt, und dann wird der Motor erneut gestartet. Dadurch kann die erforderliche Spannung des Kondensators 3 sichergestellt werden und zudem kann die Betriebschance bzw. -möglichkeit des Leerlaufstopps vergrößert werden.
Während sich die oben beschriebene Ausführungsform nicht auf das Festlegen eines spezifischen Werts der Motordrehzahl bei dem temporären Neustart des Motors während des Stopps des Motors mittels des Leerlaufstopps bezieht, genauer gesagt während die Motordrehzahl während der Dauer ab dem Zeitpunkt, wo die Drehung des Motors stabil wird, bis zu dem Zeitpunkt, wo die Kraftstoffzufuhr wieder unterbrochen wird, nicht in der oben beschriebenen Ausführungsform erwähnt wird, kann die Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors nach dem Zeitpunkt t2 variabel gemäß der Größenordnung bzw. Stärke der Leistung, die der elektrische Verbraucher 4 verbraucht, festgelegt werden.
Es kann beispielsweise in Betracht gezogen werden, dass die Zeit, die ab dem Stopp des Motors 1 bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wo die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt (der vergangenen Zeit ab dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2, gezeigt in 3), detektiert wird und die Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors nach dem Zeitpunkt t2 auf eine höhere Drehzahl festgelegt wird, wenn die oben beschriebene vergangene Zeit kürzer ist.
Es kann zudem in Betracht gezogen werden, dass eine Abfallrate der Spannung des Kondensators 3, die sinkt, wenn der Motor 1 gestoppt ist (der Zeitpunkt t1 - 12), das heißt eine in 3 gezeigte Steigung α, detektiert wird und die Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors nach dem Zeitpunkt t2 (der Motordrehzahl während des Zeitpunkts t2 - t3) auf eine höhere Drehzahl festgelegt wird, wenn die oben beschriebene Abfallrate (Steigung) α größer ist.
Je schneller bzw. größer die Verbrauchsgeschwindigkeit der Leistung des Kondensators 3 ist, desto höher ist gemäß dieser Ausführungsformen die Motordrehzahl. Dadurch verbessert sich die Effizienz der Leistungserzeugung durch den Wechselstromgenerator, so dass die Leistungserzeugung mit einer geeigneten Effizienz durchgeführt werden kann, die der Verbrauchsgeschwindigkeit der Leistung (der Größenordnung bzw. Stärke an Leistung, die ein elektrischer Verbraucher pro Zeiteinheit verbraucht) entspricht. Dadurch kann die Zeit, die zum Wiederherstellen der Spannung des Kondensators 3 über den Schwellenwert Vr (der Zeitpunkt t2 - t3) benötigt wird, innerhalb eines konstanten Bereichs gesteuert bzw. geregelt werden, und zwar ungeachtet der Betriebssituation des elektrischen Verbrauchers 4.
Ferner kann in Betracht gezogen werden, dass die Abfallrate der Spannung des Kondensators 3, die sinkt, wenn der Motor 1 gestoppt ist (der Zeitpunkt t1 - t2), das heißt die in 3 gezeigte Steigung α, detektiert wird und der Schwellenwert (der Schwellenwert Vr zu dem Zeitpunkt t3) zum erneuten Stoppen des Motors auf einen höheren Wert festgelegt wird, wenn die Abfallrate (Steigung) α größer ist.
Je schneller bzw. größer die Verbrauchsgeschwindigkeit der Leistung des Kondensators 3 ist, desto größer ist gemäß dieser Ausführungsform die Menge an Leistung, die an dem Kondensator 3 gespeichert wird. Dadurch bekommt ein Fahrgast in dem Fahrzeug keine unangenehmen Empfindungen, die durch ein häufiges Wiederholen von Stopp und Neustart des Motors (beispielsweise drei Mal oder mehr) verursacht werden können.
Bei der ersten Ausführungsform wird der Motor 1 zu dem Zeitpunkt t2 erneut gestartet, um die Spannung des Kondensators 3 während des Stopps des Motors wiederherzustellen, und dann wird der Motor 1 zu dem Zeitpunkt t3 wieder gestoppt, wenn die Spannung des Kondensators 3 über den Schwellenwert Vr steigt. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass der Zeitpunkt zum Stoppen des Motors direkt basierend auf der Spannung des Kondensators 3 festgelegt wird, sondern dieser Motorstoppzeitpunkt kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt festgelegt werden, so lange es scheint, dass die Spannung des Kondensators 3 ausreichend wiedergekehrt ist. Eine solche Alternative wird im Folgenden als eine zweite Ausführungsform beschrieben.
Ausführungsform 2
5 und 6 sind Laufzeitdiagramme und ein Flussdiagramm, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben. Bei der zweiten Ausführungsform sind alle grundlegenden Strukturen des Fahrzeugs dieselben und daher werden Beschreibungen derselben ausgelassen.
Wenn das in 6 gezeigte Flussdiagramm beginnt, liest das PCM 10 die Detektionswerte von den Sensoren ein (Schritt SB1) und bestimmt, ob das Leerlaufstopp-Flag F „0“ ist oder nicht (Schritt SB2). Wenn das Leerlaufstopp-Flag F „0“ ist, bestimmt das PCM 10, ob die Leerlaufstoppanforderung erfüllt ist oder nicht (Schritt SB3). Wenn die Bestimmung JA ergibt, führt das PCM eine Verarbeitung des Stoppens des Motors 1 durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr (Schritt SB4) und des Umschreibens des Leerlaufstopp-Flags F von „0“ auf „1“ aus (Schritt SB5). Dabei entspricht die jeweilige Verarbeitung der Schritte SB1 - SB5 den Schritten SA1 - SA5 des Flussdiagramms (4) der vorher beschriebenen ersten Ausführungsform.
Nach dem Umschreiben des Leerlaufstopp-Flags F von „0“ auf „1“ in Schritt SB5, bestimmt das PCM 10, ob der Motor 1 vollständig stoppt oder nicht, das heißt das PCM 10 führt eine Verarbeitung des Bestimmens aus, ob die Drehzahl des Motors 1 Null ist oder nicht (Schritt SB6). Zu dem Zeitpunkt, wenn die Bestimmung JA ergibt und bestätigt wird, dass der Motor 1 vollständig gestoppt ist, stellt das PCM 10 einen Zeitgeberzähler zum Messen einer Stoppzeit T1 des Motors 1 auf Null (Schritt SB7) und startet eine Hoch- bzw. Vorwärtszählverarbeitung des Erhöhens des Zeitgeberzählers gemäß der Zeit, die vergeht (Schritt SB8).
In den Laufzeitdiagrammen von 5 ist der Zeitpunkt, wenn die Leerlaufstoppanforderung erfüllt ist, mit t0' bezeichnet, und der Zeitpunkt, wenn der Motor 1 vollständig gestoppt ist, ist mit t1' bezeichnet. Wie es in 5 gezeigt ist, wird das Leerlaufstopp-Flag F zu dem Zeitpunkt t0' von „0“ auf „1“ umgeschrieben.
Wenn das Leerlaufstopp-Flag F wie oben beschrieben von „0“ auf „1“ umgeschrieben wird, ergibt die in dem oben beschriebenen Schritt SB2 durchgeführte Bestimmung NEIN. In diesem Fall führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Bestimmens aus, ob die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung erfüllt ist oder nicht (Schritt SB9). Dabei beinhaltet die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung zusätzlich zu den Anforderungen des Gaspedal- und Bremsenbetriebs eine Anforderung, dass die Gesamtzeit des Motorstopps nach dem Leerlaufstopp (die gesamte Zeit, wenn der Motor 1 stoppt, die durch Addieren der Zeit T1 und der Zeit T2 erhalten wird, was später beschrieben wird) einen spezifizierten oberen Grenzwert erreicht.
Wenn die in Schritt SB9 durchgeführte Bestimmung NEIN ergibt und bestätigt wird, dass die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung noch nicht erfüllt wurde, führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Bestimmens aus, ob die Spannung (Vcap) des Kondensators 3, die in dem oben beschriebenen Schritt SB1 erhalten wird, niedriger als der vorbestimmte untere Grenzwert Vs ist oder nicht (Schritt SB13).
Wenn die in Schritt SB13 durchgeführte Bestimmung JA ergibt und bestätigt wird, dass die Spannung des Kondensators 3 niedriger geworden ist als der untere Grenzwert Vs, führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Stoppens des Hoch- bzw. Vorwärtszählens des Zeitgebers aus, der die oben beschriebene Stoppzeit T1 misst (Schritt SB14).
In den Laufzeitdiagrammen von 5 ist der Zeitpunkt, wenn die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt, mit t2' bezeichnet. Dabei wird der Motor 1 direkt nach dem Zeitpunkt t2' erneut gestartet (Schritt SB17, der später beschrieben wird), so dass der Zeitpunkt t2' dem Zeitpunkt entspricht, wenn der Motor 1 erneut gestartet wird. Dementsprechend ist die Zeit, die durch den Hoch- bzw. Vorwärtszählstopp in dem Schritt SB14 bestimmt wird, das heißt die Zeit, die seit dem Zeitpunkt t1', wenn der Motor 1 vollständig stoppt, bis zu dem Zeitpunkt t2' vergangen ist, wenn die Spannung unter den unteren Grenzwert Vs abfällt, die Dauer (in 5 mit T1 bezeichnet), in der bzw. wenn. der Stoppzustand des Motors 1 anhält.
Als nächstes führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Berechnens einer Restzeit T2 des Motorstopps basierend auf dem in Schritt SB14 bestimmten Zeitgeberzähler, das heißt der Stoppzeit T1 des Motors 1 ab dem Zeitpunkt t1' bis zu dem Zeitpunkt t2' aus (Schritt SB15). Dabei ist die Restzeit T2 die Zeit, die verbleibt, bis die Gesamtstoppzeit des Motors 1 den vorbestimmten oberen Grenzwert erreicht, der durch Subtrahieren der Stoppzeit T1 des Motors 1 von dem oben beschriebenen oberen Grenzwert der Gesamtstoppzeit erhalten wird.
Wie bei der oben beschriebenen Leerlaufstoppaufhebungsanforderung beschrieben (Schritt SB9), wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Gesamtstoppzeit nach dem Leerlaufstopp, das heißt die Gesamtzeit, die der Motor in der Lage ist, während der Dauer ab dem Zeitpunkt, wenn die Leerlaufstoppanforderung erfüllt ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung erfüllt ist, zu stoppen unter den vorbestimmten oberen Grenzwert gesteuert bzw. geregelt. Dies soll einen geeigneten Neustart des Motors 1 (wenn die Gesamtstoppzeit unsachgemäß lang ist, kann der Neustart des Motors nicht sanft sein) und dergleichen bereitstellen, und daher können beispielsweise ca. zwei Minuten als der oben beschriebene obere Grenzwert festgelegt werden. In Schritt SB15 wird der Wert, der durch Subtrahieren der ersten Stoppzeit T1 von dem oberen Grenzwert der Gesamtstoppzeit erhalten wird, als die Restzeit T2 des Motorstopps festgelegt.
Wenn die Restzeit T2 wie oben beschrieben bestimmt wird, führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Berechnens einer Ziel- bzw. Sollzeit Tw des Motorbetriebs nach dem Neustart des Motors, der in dem nächsten Schritt SB17 durchgeführt wird, zum Sicherstellen der Leistung basierend auf der oben beschriebenen Restzeit T2 aus (Schritt SB16). Genauer gesagt wird die Betriebssollzeit Tw im Verhältnis zu der Restzeit T2 festgelegt (das heißt die Zeit Tw wird auf eine längere Zeit festgelegt, wenn die Zeit T2 länger ist).
Als nächstes führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Neustartens des Motors 1 durch Betätigen (Antreiben) des Anlassermotors 7 und des Wiederaufnehmens der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 1 aus (Schritt SB17). Zur gleichen Zeit gibt das PCM 10 die in Schritt SB16 berechnete Betriebssollzeit Tw als einen Anfangswert des Zeitgeberzählers ein und beginnt dann eine Runter- bzw. Rückwärtszählverarbeitung des Verringerns des Zeitgeberzählers gemäß der Zeit aus, die vergeht (Schritt SB18).
Wenn der Motor in Schritt SB17 erneut gestartet wird, wird die Leistungserzeugung durch den Wechselstromgenerator 2 erneut gestartet und die Spannung des Kondensators 3 erhöht sich. Dadurch ergibt die in Schritt SB13 durchgeführte Bestimmung NEIN. In diesem Fall führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Bestimmens aus, ob der sich verringernde Zeitgeberzähler Null erreicht hat oder nicht, das heißt, ob die nach dem Neustart des Motors 1 vergangene Zeit die Betriebssollzeit Tw erreicht hat oder nicht (Schritt SB19). Wenn die hier durchgeführte Bestimmung JA ergibt und bestätigt wird, dass die Zeit die Betriebssollzeit Tw erreicht hat, führt das PCM 10 eine Verarbeitung des erneuten Stoppens des Motors 1 durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 1 aus (Schritt SB20). Dass die in Schritt SB19 durchgeführte Bestimmung JA ergibt (der Motor 1 wird während der Zeit Tw betrieben) bedeutet, dass die Spannung des Kondensators 3 ausreichend wiedergekehrt ist und zudem die spezifizierte Anforderung gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt wurde.
In den Laufzeitdiagrammen von 5 ist der Zeitpunkt, wenn die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt und der Motor 1 erneut gestartet wird, mit t2' bezeichnet, und der Zeitpunkt, wenn die Betriebssollzeit Tw ab dem Zeitpunkt t2' vergangen ist, ist mit t3' bezeichnet. Die Zeitgeberzählung des Zeitgebers, der sein Herunterzählen zu dem Zeitpunkt t2' beginnt, wird zu diesem Zeitpunkt t3' Null. Dementsprechend wird zu diesem Zeitpunkt die Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr durchgeführt, so dass die Drehzahl des Motors 1 wieder zu sinken beginnt. Danach kommt der Motor 1 kurz nach dem Zeitpunkt t3' zu einem kompletten Stopp.
Wie oben beschrieben wird der Motor 1, der zur Leistungserzeugung des Kondensators 3 erneut gestartet wird, temporär für die Betriebssollzeit Tw betrieben, die gemäß der Restzeit T2 des Motorstopps festgelegt ist, und dann wieder gestoppt. Der Wechselstromgenerator 2 wird gemäß dem temporären Neustart des Motors 1 betrieben und dadurch wird die Leistung dem Kondensator 3 zugeführt. Dementsprechend wird die Spannung des Kondensators 3 gemäß der Zeit, die während der Zeit Tw vergeht, graduell wiederhergestellt.
Nachdem der Motor 1 zu dem Zeitpunkt t3' erneut gestoppt wird, kann der Stoppzustand des Motors 1 für die in Schritt SB15 berechnete Restzeit T2 beibehalten werden. Wenn die Spannung des Kondensators 3 während dieser Restzeit T2 wieder unter den unteren Grenzwert Vs abfällt, wird der Motor 1 an diesem Punkt für die Leistungserzeugung des Kondensators 3 erneut gestartet. Bei dem in 5 gezeigten Beispiel ist die Restzeit T2 bereits zu dem Zeitpunkt t4' vergangen, was vor dem Zeitpunkt ist, wenn die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt. Wenn die Restzeit T2 vergangen ist, hat die Gesamtstoppzeit des Motors 1 den oberen Grenzwert erreicht. Daher wurde die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung (SB9) erfüllt.
Wenn die Leerlaufstoppaufhebungsanforderung erfüllt wurde (das heißt die in Schritt SB9 durchgeführte Bestimmung ergibt JA), führt das PCM 10 eine Verarbeitung des Neustartens des Motors 1 durch Betätigen (Antreiben) des Anlassermotors 7 und des Wiederaufnehmens der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor 1 aus (Schritt SB10). Ferner führt das PCM 10 zur gleichen Zeit eine Verarbeitung des Umschreibens des Leerlaufstopp-Flags F von „1“ auf „0“ und eine Verarbeitung des Löschens der oben beschriebenen Zeiten T1, Tw, T2 aus (Schritte SB11, SB12). Wie es in den Laufzeitdiagrammen von 5 nach dem Zeitpunkt t4 gezeigt ist, wird der Motor 1 erneut gestartet und der Betrieb des Motors setzt sich fort, bis die Leerlaufstoppanforderung erfüllt wurde.
Wenn gemäß der zweiten Ausführungsform wie oben beschrieben die Spannung des Kondensators 3 während des Stopp des Motors 1 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt, wird der Motor 1 erneut gestartet, um die Spannung des Kondensators 3 wiederherzustellen, und dann wird der Motor 1 zu dem Zeitpunkt, wenn die Betriebszeit die Sollzeit Tw erreicht, wieder gestoppt. Dadurch kann ähnlich der ersten Ausführungsform die erforderliche Spannung des Kondensators 3 sichergestellt werden und zudem die Betriebschance bzw. -möglichkeit des Leerlaufstopps vergrößert werden.
Da gemäß der zweiten Ausführungsform der Motor 1 erneut gestartet wird, wenn die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt, kann die Spannung des Kondensators 3 die gesamte Zeit über dem unteren Grenzwert Vs gehalten werden. Da ferner der Motor 1 zu dem Zeitpunkt wieder gestoppt wird, wenn die vergangene Zeit ab dem Neustart des Motors die Sollzeit Tw erreicht, so dass angenommen werden kann, dass die Spannung des Kondensators 3 ausreichend wiederhergestellt ist, kann die ausreichende Spannung zum ordnungsgemäßen Inbetriebversetzen des elektrischen Verbrauchers 4 sichergestellt werden und zudem die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs mittels des Leerlaufstopps ordnungsgemäß erreicht werden.
Da gemäß der zweiten Ausführungsform insbesondere die Betriebssollzeit Tw des Motors 1, der zum Speichern der Leistung an dem Kondensator 3 neu gestartet wird, variabel gemäß der Zeit (Restzeit des Motorstopps) T2 festgelegt ist, die verbleibt, bis die Gesamtstoppzeit des Motors 1 nach dem Leerlaufstopp den oberen Grenzwert erreicht, kann die durch den Neustart des Motors 1 an dem Kondensator 3 gespeicherte (geladene) Leistung stärker erhöht werden, wenn die Dauer der Stoppzeit (Restzeit) des Motors 1 länger wird. Dementsprechend kann die geeignete Menge an Leistung, die der Leistung entspricht, die verbraucht werden soll während der Motor gestoppt ist, ordnungsgemäß von dem Wechselstromgenerator 2 erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung soll nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein und jegliche andere Modifikationen oder Verbesserungen können innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.
Während sich beispielsweise die oben beschriebene zweite Ausführungsform nicht auf das Festlegen des spezifischen Werts der Motordrehzahl (der Motordrehzahl zu den Zeitpunkten t2' - t3', gezeigt in 5) bei dem temporären Neustart des Motors während des Stopps des Motors mittels des Leerlaufstopps bezieht, kann die Motordrehzahl variabel gemäß der Größenordnung bzw. Stärke der Leistung, die der elektrische Verbraucher 4 verbraucht, festgelegt werden, wie es oben bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Das heißt die Zeit (die Zeit T1 von 5), die ab dem Stopp des Motors 1 bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wo die Spannung des Kondensators 3 unter den unteren Grenzwert Vs abfällt, wird detektiert oder die Abfallrate α der Spannung des Kondensators 3, die während des Stopps des Motors 1 sinkt (die Zeitpunkte t1' - 12'), und dann die Motordrehzahl zu der Zeit des temporären Neustarts können gemäß einem dieser beiden festgelegt werden.
Während bei der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform der Wechselstromgenerator 2 als der Generator verwendet wird, der durch den Motor 1 angetrieben wird und Leistung erzeugt, kann alternativ ein Motorgenerator zum Vornehmen einer Drehmomentunterstützung des Motors 1 (Anlegen eines Drehmoments zur Unterstützung an die Abtriebswelle des Motors 1) zusätzlich zu der Leistungserzeugung verwendet werden. Das heißt die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf ein normales Fahrzeug anwendbar, das mit nur einer Kraftmaschine bzw. Motor als einer Antriebsquelle ausgestattet ist, sondern auch auf ein Hybridfahrzeug, das mit sowohl der Kraftmaschine als auch einem Motor (Motorgenerator) ausgestattet ist.
Während bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der elektrische Doppelschichtkondensator (EDLC) als die Leistungsspeichereinrichtung zum Speichern der durch den Wechselstromgenerator 2 (Generator) erzeugten Leistung verwendet wird, kann jegliche andere Art von Leistungsspeichereinrichtung angewandt werden, so lange sie wiederholt aufladbar/entladbar ist.
Beispielsweise kann der Lithium-Ionen-Kondensator als die Leistungsspeichereinrichtung an Stelle des elektrischen Doppelschichtkondensators verwendet werden, was die Energiedichte weiter verbessern kann, indem ein kohlenstoffbasiertes Material verwendet wird, das in der Lage ist, ein Lithiumion elektrochemisch (das gleiche Material wie eine negative Elektrode einer Lithium-Ionen-Batterie) als eine negative Elektrode zu speichern. Der Lithium-Ionen-Kondensator weist einen Unterschied in dem Gesetz (Prinzip) des Aufladens/Entladens zwischen einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode auf, was von dem normalen elektrischen Doppelschichtkondensator verschieden ist, und wird daher als ein Hybridkondensator bezeichnet. Sowohl dieser Hybridkondensator, für den der Lithium-Ionen-Kondensator ein Beispiel ist, als auch der oben beschriebene elektrische Doppelschichtkondensator weisen die hohe Energiedichte sowie die linearen Auflade-/Entlade-Eigenschaften auf, so dass diese als die Leistungsspeichereinrichtung bevorzugt sind.

Claims

Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: einen Generator, der von einem Motor (1) des Fahrzeugs angetrieben wird, aufweisend eine Funktion eines Leerlaufstopps und des Erzeugens von Leistung; eine Leistungsspeichereinrichtung, welche die von dem Generator erzeugte Leistung daran speichert; und eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (10), die einen Stopp des Motors (1), einen Neustart des Motors (1) und einen Erzeugungsbetrieb des Generators steuert und/oder regelt, wobei die Leistungsspeichereinrichtung die Leistung einem elektrischen Verbraucher (4) des Fahrzeugs zuführt, wenn der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist, wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (10) konfiguriert ist, den Motor (1) neu zu starten, wenn eine Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter einen unteren Grenzwert abfällt, nachdem der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist, und den Motor (1) wieder zu stoppen, wenn eine spezifizierte Anforderung zum Bestimmen einer ausreichenden Wiederkehr der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung mittels des Neustarts des Motors (1) erfüllt ist, wobei die spezifizierte Anforderung ist, dass eine Betriebszeit des Motors (1) nach dem Neustart des Motors (1) eine spezifizierte Zeit erreicht, und wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (10) konfiguriert ist: den Leerlaufstopp aufzuheben, wenn eine Gesamtzeit, die der Motor (1) nach dem Leerlaufstopp gestoppt ist, einen oberen Grenzwert erreicht, und die spezifizierte Zeit (Tw) variabel gemäß einer verbleibenden Zeit (T2) festzulegen, die erhalten wird durch Subtrahieren, von dem oberen Grenzwert, einer Zeit, die der Motor (1) gestoppt ist, bis die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, wobei die spezifizierte Zeit (Tw) auf eine längere Zeit festgelegt wird, wenn die verbleibende Zeit (T2) länger ist, und/oder eine Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors (1) variabel gemäß einer Zeit festzulegen, die von dem Stopp des Motors (1) bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wenn die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, wobei die Motordrehzahl auf eine höhere Drehzahl festgelegt wird, wenn die Zeit, die von dem Stopp des Motors (1) bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wenn die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, kürzer ist, und/oder eine Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors (1) variabel gemäß einer Abfallrate der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung festzulegen, die sinkt, wenn der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird, wobei die Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors (1) auf eine höhere Drehzahl festgelegt wird, wenn die Abfallrate größer ist.
Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Leistungsspeichereinrichtung ein Kondensator (3) ist.
Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei spezifizierte Anforderung ist, dass die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung einen Schwellenwert überschreitet, der höher ist als der untere Grenzwert.
Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Schwellenwert variabel gemäß einer Abfallrate der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung festgelegt ist, die abnimmt, wenn der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist.
Steuerungs- und/oder Regelungsverfahren für eine Leistungsquellenvorrichtung für ein Fahrzeug, das einen Generator, der von einem Motor (1) des Fahrzeugs angetrieben wird, aufweisend eine Funktion eines Leerlaufstopps und des Erzeugens von Leistung, und eine Leistungsspeichereinrichtung umfasst, welche die von dem Generator erzeugte Leistung daran speichert, und wobei die Leistung von der Leistungsspeichereinrichtung einem elektrischen Verbraucher (4) des Fahrzeugs zuführt wird, wenn der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Neustarten des Motors (1), wenn eine Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter einen unteren Grenzwert abfällt, nachdem der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt ist; und erneutes Stoppen des Motors (1), wenn eine spezifizierte Anforderung zum Bestimmen einer ausreichenden Wiederkehr der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung mittels des Neustarts des Motors (1) erfüllt ist, wobei die spezifizierte Anforderung ist, dass eine Betriebszeit des Motors (1) nach dem Neustart des Motors (1) eine spezifizierte Zeit erreicht, ferner umfassend die Schritte: Aufheben des Leerlaufstopps, wenn eine Gesamtzeit, die der Motor (1) nach dem Leerlaufstopp gestoppt ist, einen oberen Grenzwert erreicht, und die spezifizierte Zeit (Tw) variabel gemäß einer verbleibenden Zeit (T2) festzulegen, die erhalten wird durch Subtrahieren, von dem oberen Grenzwert, einer Zeit, die der Motor (1) gestoppt ist, bis die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, wobei die spezifizierte Zeit (Tw) auf eine längere Zeit festgelegt wird, wenn die verbleibende Zeit (T2) länger ist, und/oder variables Festlegen einer Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors (1) gemäß einer Zeit, die von dem Stopp des Motors (1) bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wenn die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, wobei die Motordrehzahl auf eine höhere Drehzahl festgelegt wird, wenn die Zeit, die von dem Stopp des Motors (1) bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, wenn die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung unter den unteren Grenzwert abfällt, kürzer ist, und/oder variables Festlegen einer Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors (1) gemäß einer Abfallrate der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung, die sinkt, wenn der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird, wobei die Motordrehzahl nach dem Neustart des Motors (1) auf eine höhere Drehzahl festgelegt wird, wenn die Abfallrate größer ist.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend den Schritt des Festlegens der spezifizierten Anforderung als die Spannung der Leistungsspeichereinrichtung, die einen Schwellenwert überschreitet, der höher ist als der untere Grenzwert.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, ferner umfassend das variable Festlegen des Schwellenwerts gemäß einer Abfallrate der Spannung der Leistungsspeichereinrichtung, die sinkt, wenn der Motor (1) mittels des Leerlaufstopps gestoppt wird.
Computerprogrammprodukt, umfassend computerimplementierte Instruktionen, die, wenn auf einem geeigneten System geladen und ausgeführt, die Schritte eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7 ausführen können.