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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsvorrichtung für einen Generator, und insbesondere auf eine Steuerungsvorrichtung für einen Generator, welche die Vibrationsunterbindung bzw. -verminderung einer Verbrennungsmaschine erzielt.
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Hintergrund der Erfindung
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Im Allgemeinen ist bekannt, dass ein Generator eine Stromerzeugung durchführt, indem er von einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine Energie empfängt.
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Bezüglich dieses Generators ist eine Steuerungsvorrichtung für einen Generator z. B. in der folgenden Patentschrift 1 offenbart. Die Steuerungsvorrichtung für den Generator steuert einen Erregungsstrom, so dass ein Stromerzeugungsmoment erzeugt wird, um ein Trägheitsmoment eines Rotors zu reduzieren, welches aufgrund einer Variation der Rotation einer Verbrennungsmaschine erzeugt ist.
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Insbesondere steuert die Steuerungsvorrichtung für den Generator den Erregungsstrom, so dass das Stromerzeugungsmoment in der Zeitspanne erzeugt wird, wenn die Anzahl an Umdrehungen einer Verbrennungsmaschine erhöht ist.
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Gemäß dieser Erfindung wird, da das Stromerzeugungsmoment erzeugt wird, um das Trägheitsmoment des Rotors zu reduzieren, die Variation der Rotation der Verbrennungsmaschine verringert, so dass eine Vibration unterbunden bzw. vermindert wird. Ferner ist es möglich, die Änderung der Spannung eines um die Verbrennungsmaschine und den Generator gewundenen Transmissionsriemens zu reduzieren.
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Ferner ist in einem Steuerungsverfahren des Erregungsstroms eine Stromerzeugungs-Steuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug offenbart, in welcher ein C-Anschluss für eine externe Verbindung in der Stromerzeugungs-Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, die einen Generator steuert, eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) ist mit dem C-Anschluss verbunden, und der Generator wird auf der Basis von Signalen von der elektronischen Steuerungseinheit gesteuert.
Patentschrift 1:
japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungs-Nr. 2003-74797 A Patentschrift 2:
japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungs-Nr. 2009-44911 A -
Allerdings tritt in einer herkömmlichen Verbrennungsmaschine, die eine Vielzahl von Zylindern umfasst, oft eine Differenz zwischen einer Winkelgeschwindigkeit durch Verbrennung eines ersten Zylinders und einer Winkelgeschwindigkeit durch Verbrennung eines zweiten Zylinders auf.
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Dieses Phänomen wird durch die Tatsache bewirkt, dass eine Ansaugluft in einem Ansaughub eines Zylinders ausreicht, aber in einem Ansaughub des anderen Zylinders nicht ausreicht.
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Insbesondere wird in dem Zylinder mit ausreichender Ansaugluft eine Verbrennung in ausreichendem Maße durchgeführt, und deshalb wird eine Winkelgeschwindigkeit erhöht. Allerdings wird in dem anderen Zylinder mit unzureichender Ansaugluft eine Verbrennung in unzureichendem Maße durchgeführt, und deshalb wird die Winkelgeschwindigkeit verringert.
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Wenn ein solches Phänomen auftritt, besteht das Problem, dass eine Vibration in der Verbrennungsmaschine auftritt.
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Unterdessen wird dieses Phänomen in einer Verbrennungsmaschine eines Typs mit unregelmäßigem Verbrennungsintervall beobachtet. Demgemäß besteht, wenn die Verbrennungsmaschine dieses Typs verwendet wird, der Nachteil, dass die Vibration zu einem Problem erwächst.
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Die Verbrennungsmaschine des Typs mit unregelmäßigem Verbrennungsintervall bezieht sich auf eine Verbrennungsmaschine einschließlich einer Vielzahl von Zylindern, bei welcher ein Intervall zwischen einem oberen Umkehrpunkt eines Zylinders und einem oberen Umkehrpunkt eines anderen Zylinders zur Verbrennung in dem nächsten Intervall zwischen einem anderen oberen Umkehrpunkt und einem anderen oberen Umkehrpunkt verschieden ist.
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Insbesondere ist in der Verbrennungsmaschine einschließlich einer Vielzahl von Zylindern ein Intervall zwischen einem oberen Umkehrpunkt eines ersten Zylinders und einem oberen Umkehrpunkt eines zweiten Zylinders zur Verbrennung in dem nächsten länger oder kürzer als ein Intervall zwischen einem anderen oberen Umkehrpunkt und einem anderen oberen Umkehrpunkt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung für einen Generator bereitzustellen, welche eine Vibration einer Verbrennungsmaschine reduzieren kann.
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Gemäß einem Aspekt der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerungsvorrichtung für einen Generator vorgesehen, der konfiguriert ist, um eine Stromerzeugung durch eine Antriebskraft einer Verbrennungsmaschine, welche eine Vielzahl von Zylindern umfasst, durchzuführen. Die Steuerungsvorrichtung ist konfiguriert, um den Generator zu steuern, um ein Stromerzeugungsmoment für eine vorbestimmte Zeitspanne so zu erzeugen, dass eine Vibration der Verbrennungsmaschine unterbunden bzw. vermindert wird. Die Steuerungsvorrichtung ist konfiguriert, um einen Zylinder mit Hochleistungsausgabe unter der Vielzahl von Zylindern einzustellen und den Generator zu steuern, um das Stromerzeugungsmoment bei einem Verbrennungshub des eingestellten Zylinders zu erzeugen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt die Steuerungsvorrichtung ein Stromerzeugungsmoment in einer Verbrennungszeitspanne eines Zylinders, der eine Hochleistungsausgabe erzeugt und die Ausgabe des Zylinders unterbindet bzw. vermindert. Demgemäß wird eine Differenz zwischen einer Winkelgeschwindigkeit eines Zylinders mit Hochleistungsausgabe und einer Winkelgeschwindigkeit eines Zylinders mit Niedrigleistungsausgabe reduziert, so dass es möglich ist, eine Vibration zu unterbinden bzw. zu vermindern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Steuerungsflussdiagramm einer Steuerungsvorrichtung für einen Generator gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine schematische Konfigurationsansicht einer Verbrennungsmaschine und eines Getriebes, wobei (a) eine Vorderansicht, (b) eine linke Seitenansicht und (c) eine Draufsicht gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
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3 ist ein Blockdiagramm der Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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4 ist eine Ansicht, die eine Zylindereinstellabbildung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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5 ist ein Zeitablaufdiagramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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6 ist ein Zylindereinstellflussdiagramm einer Steuerungsvorrichtung für einen Generator gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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7 ist ein Zeitablaufdiagramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
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8 ist ein Steuerungsflussdiagramm einer Steuerungsvorrichtung für einen Generator gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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9 ist ein Rückkopplungssteuerungsflussdiagramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; und
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10 ist ein Zeitablaufdiagramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Nachstehend wird ein darstellendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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1 bis 5 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In 2 zeigt „1” eine Verbrennungsmaschine und „2” ein Getriebe an.
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Die Verbrennungsmaschine 1 umfasst eine Kurbel-Riemenscheibe 4 an einem Ende einer Kurbelwelle 3.
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Ferner ist in der Verbrennungsmaschine 1 das Getriebe 2 mit dem anderen Ende der Kurbelwelle 3 über einen Drehmomentwandler 5 verbunden.
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Die Verbrennungsmaschine 1 ist mit einem Ansaugkrümmer 6 verbunden.
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An einem Ansaugdurchgang 7 an einer stromaufwärtigen Seite des Ansaugkrümmers 6 sind ein Luftströmungssensor 8 zum Erfassen einer Ansaugluftmenge und ein Drosselkörper 10 mit einem Drosselventil 9 von einer stromaufwärtigen Seite aufeinanderfolgend angeordnet. Ferner ist ein Ansaugdrucksensor 12 zum Erfassen eines Ansaugrohrdrucks in einem Ausgleichsbehälter 11 des Ansaugkrümmers 6 angeordnet.
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Eine Kurbelsensorplatte 13 ist in der Kurbelwelle 3 der Verbrennungsmaschine 1 angeordnet. Ferner ist ein Kurbelwinkelsensor (auch als „Winkelsensor” bezeichnet) 14 zum Erfassen einer Kurbelwinkelgeschwindigkeit in der Nähe der Kurbelsensorplatte 13 angeordnet.
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In der Verbrennungsmaschine 1 sind Hilfsmaschinen, wie etwa eine Wasserpumpen-Riemenscheibe 15, eine Spann-Riemenscheibe 16 und ein Generator 17 an einem Ende der Kurbelwelle 3 angeordnet. Ein Riemenscheibenriemen 18 ist um die Wasserpumpen-Riemenscheibe 15, die Spann-Riemenscheibe 16, den Generator 17 und die Kurbel-Riemenscheibe 4 gewunden.
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Dadurch kann der Generator 17 eine Stromerzeugung durch eine Antriebskraft der Verbrennungsmaschine 1 durchführen.
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Ferner sind die Verbrennungsmaschine 1 oder das Getriebe 2 und der Generator 17 mit einer Steuerungsvorrichtung 19 vorgesehen.
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Wie in 3 gezeigt ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 19 den Generator 17, so dass ein Stromerzeugungsmoment für eine vorbestimmte Zeitspanne erzeugt wird, um die Vibration der Verbrennungsmaschine 1 zu unterbinden bzw. zu vermindern.
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D. h., die Steuerungsvorrichtung 19 umfasst eine Antriebsmaschinensteuerungseinheit (auch als „ECU” bezeichnet) 20 zum Steuern der Verbrennungsmaschine 1 sowie eine Getriebesteuerungseinheit (auch als „TCU” bezeichnet) 21 zum Steuern des Getriebes 2. Die Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 und die Getriebesteuerungseinheit 21 sind miteinander kommunizierend verbunden, um zuzulassen, dass Informationen jeder Einheit ausgetauscht werden.
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Zu diesem Zeitpunkt sind der Luftströmungssensor 8, der Ansaugdrucksensor 12 und der Kurbelwinkelsensor 14 mit einer Eingangsseite der Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 verbunden, so dass verschiedene Erfassungssignale in die Antriebsmaschinensteuerungsvorrichtung 20 eingegeben werden. Demgemäß werden die Ansaugluftmenge, die Fülleffizienz und die Antriebsmaschinenlast der Verbrennungsmaschine 1 berechnet.
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Ferner sind die Verbrennungsmaschine 1 und der Generator 17 mit einer Ausgangsseite der Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 verbunden. Die Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 kommuniziert mit der Getriebesteuerungseinheit 21.
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Die Steuerungsvorrichtung 19 gibt ein Signal zum Steuern des Generators 17 aus, so dass ein Stromerzeugungsmoment für eine vorbestimmte Zeitspanne erzeugt wird, um die Vibration der Verbrennungsmaschine 1 zu unterbinden bzw. zu vermindern.
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Das Getriebe 2 ist mit einer Ausgangsseite der Getriebesteuerungseinheit 21 verbunden. Die Getriebesteuerungseinheit 21 gibt ein Signal zum Steuern des Getriebes 2 aus.
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Die Verbrennungsmaschine 1 umfasst eine Vielzahl von Zylindern.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel ist, um ein schnelles Verständnis zu fördern, ein Beispiel beschrieben worden, in welchem die Verbrennungsmaschine z. B. zwei Zylinder #1, #2 mit einer in 2 gezeigten einfachen Struktur umfasst. Allerdings kann die vorliegende Erfindung auf eine Verbrennungsmaschine mit drei oder mehr Zylindern angewendet werden.
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Ferner ist ein Zylinder einer Hochleistungsausgabe eines ersten Zylinders #1 und eines zweiten Zylinders #2 eingestellt.
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Zu diesem Zeitpunkt wird in dem ersten Ausführungsbeispiel eine in 4 gezeigte Zylindereinstellabbildung verwendet, um einen Zylinder mit Hochleistungsausgabe unter Berücksichtigung des Falls, dass nur der erste Zylinder #1 gesteuert wird, des Falls, dass nur der zweite Zylinder #2 gesteuert wird, und des Falls, dass sowohl der erste Zylinder #1 als auch der zweite Zylinder #2 gesteuert werden, geeignet einzustellen.
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Beispielsweise wird die in 4 gezeigte Zylindereinstellabbildung verwendet, wenn die Fülleffizienz des ersten Zylinders #1 zu der niedrigen Geschwindigkeit und der niedrigen Last zunimmt, und die Fülleffizienz des zweiten Zylinders #2 zu der hohen Geschwindigkeit und der hohen Last zunimmt.
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Unterdessen ist in einigen Bereichen die Fülleffizienz des ersten Zylinders #1 gleich zu der des zweiten Zylinders #2. Demgemäß werden sowohl der erste Zylinder #1 als auch der zweite Zylinder #2 wie gewohnt gesteuert.
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Die Steuerungsvorrichtung 19 ist konfiguriert, um den Generator 17 zu steuern, so dass ein Stromerzeugungsmoment in einem Verbrennungshub eines einzustellenden Zylinders erzeugt wird.
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Insbesondere liest die Steuerungsvorrichtung 19 den eingestellten Zylinder aus einem Speicher (nicht gezeigt) aus, und gibt ein Signal an den Generator 17 aus, so dass ein Stromerzeugungsmoment in einem Verbrennungshub des auszulesenden Zylinders erzeugt wird.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration erzeugt die Steuerungsvorrichtung 19 ein Stromerzeugungsmoment in einem Verbrennungshub eines Zylinders, der eine Hochleistungsausgabe erzeugt, und unterbindet bzw. vermindert die Ausgabe des Zylinders. Demgemäß wird eine Differenz zwischen einer Winkelgeschwindigkeit eines Zylinders mit Hochleistungsausgabe und einer Winkelgeschwindigkeit eines Zylinders mit Niedrigleistungsausgabe reduziert, so dass eine Vibration unterbunden bzw. vermindert werden kann.
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Ferner wird der Zylinder mit Hochleistungsausgabe auf der Basis der Anzahl von Umdrehungen und der Antriebsmaschinenlast der Verbrennungsmaschine 1 bestimmt.
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D. h., die Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 empfängt verschiedene Erfassungssignale von dem Luftströmungssensor 8, dem Ansaugdrucksensor 12 und dem Kurbelwinkelsensor 14 und dergleichen und berechnet die Antriebsmaschinenlast (%).
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Ferner wird, wie in 4 gezeigt ist, die Zylindereinstellabbildung auf der Basis der Anzahl an Umdrehungen (U/min) und der berechneten Antriebsmaschinenlast (%) erzeugt.
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Im Allgemeinen wird eine Ausgangsdifferenz zwischen den Zylindern gemäß einem Betriebszustand der Verbrennungsmaschine 1, wie etwa eine niedrige Geschwindigkeit und hohe Last oder eine hohe Geschwindigkeit und niedrige Last, variiert.
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Deshalb kann, wenn der zu unterbindende bzw. zu vermindernde Zylinder gemäß dem Betriebszustand, wie vorstehend beschrieben, eingestellt wird, die Ausgangsdifferenz zwischen den Zylindern eingestellt werden, um kleiner zu sein, so dass die Vibration effektiv reduziert werden kann.
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Außerdem ist die Verbrennungsmaschine 1 eine Verbrennungsmaschine eines Typs mit unregelmäßigem Verbrennungsintervall.
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D. h., obwohl ein allgemein regelmäßiges Verbrennungsintervall von 360° bis 360° reicht, wird das Verbrennungsintervall für verschiedene Zwecke unregelmäßig. Als ein repräsentatives Beispiel kann das Verbrennungsintervall von 270° bis 450° oder von 180° bis 540° reichen.
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Herkömmlicherweise ist in einer Verbrennungsmaschine eines Typs mit unregelmäßigem Verbrennungsintervall die Winkelgeschwindigkeit des ersten Zylinders #1 höher als die des zweiten Zylinders #2, wie durch eine durchgezogene Linie in 5 angezeigt ist.
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Deshalb wird in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung durch die Steuerungsvorrichtung 19 in einem Betriebszustand basierend auf der Antriebsmaschinenlast (%) und der Anzahl an Umdrehungen (U/min) durchgeführt, so dass die Winkelgeschwindigkeit des ersten Zylinders #1 unterbunden bzw. vermindert wird, wie durch eine gestrichelte Linie in 5 angezeigt ist.
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Die Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung durch die Steuerungsvorrichtung 19 für den Generator 17 wird für den Zylinder durchgeführt, die aus der im Voraus eingestellten Zylindereinstellabbildung erhalten wird. Demgemäß wird in diesem Fall die Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung nur für den ersten Zylinder #1, wie in 5 gezeigt ist, durchgeführt.
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Demzufolge wird eine Winkelgeschwindigkeitsspitze lediglich für den ersten Zylinder #1 reduziert, und eine Differenz zwischen den Winkelgeschwindigkeitsspitzen des ersten Zylinders #1 und des zweiten Zylinders #2 ist kleiner als vor einem Durchführen der Steuerung. Demgemäß kann die Verbrennungsmaschine 1 erhalten werden, in welcher eine Vibrationsdifferenz zwischen den Zylindern klein ist.
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Im Folgenden wird ein Betrieb mit Bezug auf ein Steuerungsflussdiagramm der Steuerungsvorrichtung 19 für den Generator 17 in 1 beschrieben.
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Wenn ein Steuerungsprogramm der Steuerungsvorrichtung 19 für den Generator 17 gestartet wird (101), fährt das Steuerungsprogramm bei einem Prozess (102) zum Akquirieren eines Signals fort.
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In dem Prozess (102) akquiriert die Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 der Steuerungsvorrichtung 19 verschiedene Erfassungssignale von dem Luftströmungssensor 8, dem Ansaugdrucksensor 12 und dem Kurbelwinkelsensor 14.
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Dann fährt nach dem Prozess (102) zum Akquirieren des Signals das Steuerungsprogramm bei einer Bestimmung (103) fort, bei welcher bestimmt wird, ob ein Blockieren im Gang ist oder nicht.
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Bei dieser Bestimmung (103) kommuniziert die Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 der Steuerungsvorrichtung 19 mit der Getriebesteuerungseinheit 21, wodurch bestimmt wird, ob das Blockieren des Drehmomentwandlers 5 im Gang ist oder nicht.
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Bei der Bestimmung (103) zum Bestimmen, ob das Blockieren im Gang ist oder nicht, fährt das Steuerungsprogramm bei einem Prozess (104) zum Berechnen einer Antriebsmaschinenlast fort, wenn die Bestimmung (103) JA ergibt, und das Steuerungsprogramm fährt bei einem Prozess (105) zum Stoppen der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung fort, wenn die Bestimmung (103) NEIN ergibt.
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Zu diesem Zeitpunkt empfängt die Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 der Steuerungsvorrichtung 19 in dem Prozess (104) zum Berechnen der Antriebsmaschinenlast verschiedene Erfassungssignale von dem Luftströmungssensor 8, dem Ansaugdrucksensor 12 und dem Kurbelwinkelsensor 14 und dergleichen und berechnet die Antriebsmaschinenlast (%).
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Dann fährt das Steuerungsprogramm nach dem Prozess (104) zum Berechnen der Antriebsmaschinenlast bei einem Prozess (106) zum Einstellen eines Zylinders fort.
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In dem Prozess (106) zum Einstellen des Zylinders bestimmt die Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 der Steuerungsvorrichtung 19 einen Zylinder mit Hochleistungsausgabe, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist, basierend auf der Antriebsmaschinenlast (%) und der Anzahl an Umdrehungen (U/min).
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Ferner fährt das Steuerungsprogramm nach dem Prozess (106) zum Einstellen des Zylinders bei einem Prozess (107) zum Ausgeben eines Signals fort.
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In dem Prozess (107) zum Ausgeben des Signals liest die Antriebsmaschinensteuerungseinheit 20 der Steuerungsvorrichtung 19 den eingestellten Zylinder aus einem Speicher (nicht gezeigt) aus und gibt ein Signal an den Generator 17 aus, so dass ein Stromerzeugungsmoment in einem Verbrennungshub des auszulesenden Zylinders erzeugt wird.
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Dann fährt das Steuerungsprogramm der Steuerungsvorrichtung 19 für den Generator 17 nach dem Prozess (107) zum Ausgeben des Signals und dem Prozess (105) zum Stoppen der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu „zurück” (108) fort.
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[Zweites Ausführungsbeispiel]
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6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Teile mit derselben Funktionalität wie in dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Das zweite Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylinder mit Hochleistungsausgabe durch eine Abweichung der maximalen Winkelgeschwindigkeit aufgrund einer Verbrennung eingestellt ist.
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Und zwar berechnet die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung Einstellwerte ωa, –ωb basierend auf der Antriebsmaschinenlast (%) und der Anzahl an Umdrehungen (U/min).
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Dann wird bestimmt, ob eine Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 von einer Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 um einen vorbestimmten Einstellwert ωa oder mehr getrennt ist oder nicht.
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Insbesondere wird bestimmt, ob die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 größer als der Einstellwert ωa ist oder nicht.
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Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 größer als der Einstellwert ωa ist, der erste Zylinder #1 als ein Zylinder mit Hochleistungsausgabe eingestellt, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist.
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Ferner wird, wenn die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 kleiner als der Einstellwert ωa ist, bestimmt, ob die Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 von der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 um den Einstellwert –ωb oder mehr getrennt ist oder nicht.
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Insbesondere wird bestimmt, ob die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 kleiner als der Einstellwert –ωb ist oder nicht.
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Unterdessen stellen die Einstellwerte ωa und –ωb Werte dar, welche durch ein Experiment oder dergleichen beliebig eingestellt sind.
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Ferner können die Absolutwerte der Einstellwerte ωa und –ωb gleich sein oder unterschiedliche Werte darstellen.
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Zu diesem Zeitpunkt ist, wenn die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 kleiner als der Einstellwert –ωb ist, der zweite Zylinder #2 als ein Zylinder mit Hochleistungsausgabe eingestellt, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist.
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Außerdem sind, wenn die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 größer als der Einstellwert –ωb ist, sowohl der erste als auch der zweite Zylinder #1, #2 als Zylinder mit Hochleistungsausgabe eingestellt, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann gemäß der tatsächlichen Winkelgeschwindigkeit eingestellt werden, ob ein Zylinder ein Zylinder mit Hochleistungsausgabe ist oder nicht. Demgemäß kann die Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung für den Zylinder mit Hochleistungsausgabe zuverlässig durchgeführt werden.
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Im Folgenden wird eine Beschreibung mit Bezug auf ein Zylindereinstellflussdiagramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator in 6 gemacht.
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Wenn ein Zylindereinstellprogramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator gestartet wird (201), fährt das Zylindersteuerungsprogramm bei einem Prozess (202) zum Berechnen der Einstellwerte ωa und –ωb fort.
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In dem Prozess (202) zum Berechnen der Einstellwerte ωa und –ωb berechnet die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung die Einstellwerte ωa und –ωb basierend auf der Antriebsmaschinenlast (%) und der Anzahl an Umdrehungen (U/min).
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Dann fährt das Zylindereinstellprogramm nach dem Prozess (202) zum Berechnen der Einstellwerte ωa und –ωb bei einer Bestimmung fort, bei welcher bestimmt wird, ob die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 größer als der Einstellwert ωa ist oder nicht, d. h. eine Bestimmung (203) von ω11–ω21 > ωa.
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Wenn die Bestimmung (203) NEIN ergibt, fährt das Zylindereinstellprogramm bei einer Bestimmung fort, bei welcher bestimmt wird, ob die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 kleiner als der Einstellwert –ωb ist oder nicht, d. h. eine Bestimmung (204) von ω11–ω21 < –ωb.
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Ferner fährt, wenn die Bestimmung (203) JA ergibt, das Zylindereinstellprogramm bei einem Prozess (205) zum Einstellen (C1 ← 1) des ersten Zylinders #1 als Zylinder mit Hochleistungsausgabe, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist, fort, wenn die Bestimmung (103) (bei welcher bestimmt wird, ob das Blockieren im Gang ist oder nicht) des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels JA ergibt.
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Hier bedeutet die Einstellung, dass der erste Zylinder #1 als Zylinder mit Hochleistungsausgabe in einem Speicher gespeichert ist, der in der Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung enthalten ist.
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Bei der Bestimmung, bei welcher bestimmt wird, ob die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 kleiner als der Einstellwert –ωb ist, d. h. die Bestimmung (204) von ω11–ω21 < –ωb, fährt das Zylindereinstellprogramm bei einem Prozess (206) zum Einstellen (C2 ← 1) des zweiten Zylinders #2 als Zylinder mit Hochleistungsausgabe, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist, fort, wenn die Bestimmung (204) JA ergibt.
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Wenn die Bestimmung (204) NEIN ergibt, ist die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 größer als der Einstellwert –ωb. Demgemäß fährt das Zylindereinstellprogramm bei einem Prozess (207) zum Einstellen (C1 ← 1, C2 ← 1) sowohl des ersten als auch zweiten Zylinders #1, #2 als Zylinder mit Hochleistungsausgabe, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist, fort.
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Dann fährt das Zylindereinstellprogramm nach jedem der Prozesse (205, 206, 207) zum Durchführen der Einstellung des Zylinders bei einem Prozess (208) zum Ausgeben eines Signals fort.
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In dem Prozess (208) zum Ausgeben des Signals liest die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung den eingestellten Zylinder aus dem Speicher aus und gibt ein Signal an den Generator aus, so dass ein Stromerzeugungsmoment in einem Verbrennungshub des auszulesenden Zylinders erzeugt wird.
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Nach dem Prozess (208) zum Ausgeben des Signals fährt das Zylindereinstellprogramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator bei „zurück” (209) fort.
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[Drittes Ausführungsbeispiel]
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8 bis 10 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Das dritte Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stromerzeugungsmoment auf der Basis der Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11, ω21 des ersten und zweiten Zylinders #1, #2 und einer Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt korrigiert wird.
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Insbesondere stellt die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung die Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt im Voraus durch ein Experiment oder dergleichen gemäß der Antriebsmaschinenlast (%) und der Anzahl an Umdrehungen (U/min) der Verbrennungsmaschine ein und speichert die Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt in dem Speicher.
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Ferner bestimmt die Steuerungsvorrichtung, ob die Winkelgeschwindigkeit ω11, ω21 des ersten und zweiten Zylinders #1, #2 größer als die Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt ist oder nicht.
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Dann wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit ω11, ω21 des ersten und zweiten Zylinders #1, #2 größer als die Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt ist, ein Betriebswert auf der Basis der Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11, ω21 des ersten und zweiten Zylinders #1, #2 und der Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt bestimmt, und eine Rückkopplungssteuerung der Steuerungszeitspanne für jeden Zylinder wird durch den Betriebswert durchgeführt.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird das Stromerzeugungsmoment korrigiert, bis die Winkelgeschwindigkeit ω11, ω21 des ersten und zweiten Zylinders #1, #2 die Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt erreicht. Demgemäß kann die Ausgangsdifferenz in der Nähe eines Soll-Werts aufrechterhalten werden.
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Deshalb wird die Vibration aufgrund der Ausgangsdifferenz zwischen den Zylindern in einem Zustand aufrechterhalten, in welchem sie dauerhaft unterbunden bzw. vermindert ist.
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Im Folgenden wird eine Beschreibung mit Bezug auf ein Steuerungsflussdiagramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator in 8 gemacht.
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Wenn ein Steuerungsprogramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator gestartet wird (301), fährt das Steuerungsprogramm bei einem Prozess (302) zum Akquirieren eines Signals fort.
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In dem Prozess (302) akquiriert die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung verschiedene Erfassungssignale von dem Luftströmungssensor, dem Ansaugdrucksensor und dem Kurbelwinkelsensor.
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Dann fährt nach dem Prozess (302) zum Akquirieren des Signals das Steuerungsprogramm bei einer Bestimmung (303) fort, bei welcher bestimmt wird, ob das Blockieren im Gang ist oder nicht.
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Bei dieser Bestimmung (303) kommuniziert die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung mit der Getriebesteuerungseinheit, wodurch bestimmt wird, ob das Blockieren des Drehmomentwandlers im Gang ist oder nicht.
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Bei der Bestimmung (303) zum Bestimmen, ob das Blockieren im Gang ist oder nicht, fährt das Steuerungsprogramm bei einem Prozess (304) zum Berechnen einer Antriebsmaschinenlast fort, wenn die Bestimmung (303) JA ergibt, und das Steuerungsprogramm fährt bei einem Prozess (305) zum Stoppen der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung fort, wenn die Bestimmung (303) NEIN ergibt.
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Zu diesem Zeitpunkt empfängt in dem Prozess (304) zum Berechnen der Antriebsmaschinenlast die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung verschiedene Erfassungssignale von dem Luftströmungssensor, dem Ansaugdrucksensor und dem Kurbelwinkelsensor und dergleichen und berechnet die Antriebsmaschinenlast (%).
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Dann fährt das Steuerungsprogramm nach dem Prozess (304) zum Berechnen der Antriebsmaschinenlast bei einem Prozess (306) zum Einstellen eines Zylinders fort.
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In dem Prozess (306) zum Einstellen des Zylinders bestimmt die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung einen Zylinder mit Hochleistungsausgabe, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist, basierend auf der Antriebsmaschinenlast (%) und der Anzahl an Umdrehungen (U/min).
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Ferner fährt das Steuerungsprogramm nach dem Prozess (306) zum Einstellen des Zylinders bei einem Rückkopplungssteuerungsprozess (307) fort.
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In dem Rückkopplungssteuerungsprozess (307) wird ein Betriebswert auf der Basis der Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11, ω21 des ersten und zweiten Zylinders #1, #2 und der Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt bestimmt, und eine Rückkopplungssteuerung der Steuerungszeitspanne für jeden Zylinder wird durch den Betriebswert durchgeführt.
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Außerdem fährt das Steuerungsprogramm nach dem Rückkopplungssteuerungsprozess (307) bei einem Prozess (308) zum Ausgeben eines Signals fort.
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In dem Prozess (308) zum Ausgeben des Signals liest die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung den eingestellten Zylinder aus dem Speicher aus und gibt ein Signal an den Generator aus, so dass ein Stromerzeugungsmoment in einem Verbrennungshub des auszulesenden Zylinders erzeugt wird.
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Dann fährt das Steuerungsprogramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator nach dem Prozess (308) zum Ausgeben des Signals und dem Prozess (305) zum Stoppen der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung bei „zurück” (309) fort.
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Ferner wird eine Beschreibung mit Bezug auf ein Rückkopplungssteuerungsflussdiagramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator in 9 gemacht.
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Wenn ein Rückkopplungssteuerungsprogramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator gestartet wird (401), fährt das Rückkopplungssteuerungsprogramm bei einem Prozess (402) zum Akquirieren der Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt fort.
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In dem Prozess (402) zum Akquirieren der Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt akquiriert die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung die Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt aus dem Speicher gemäß der Antriebsmaschinenlast (%) und der Anzahl an Umdrehungen (U/min) der Verbrennungsmaschine.
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Dann fährt das Rückkopplungssteuerungsprogramm nach dem Prozess (402) zum Akquirieren der Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt bei einer Bestimmung (403) fort, bei welcher bestimmt wird, ob der erste Zylinder #1 als ein Zylinder eingestellt ist oder nicht, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist (C1 ← 1?).
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Bei der Bestimmung (403) bestimmt die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung, ob der erste Zylinder #1 eingestellt ist oder nicht (C1 ← 1?).
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Wenn die Bestimmung (403) JA ergibt, fährt das Rückkopplungssteuerungsprogramm bei einer Bestimmung fort, bei welcher bestimmt wird, ob die Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 höher als die Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt ist oder nicht, d. h. eine Bestimmung (404) von ω11 > ωtgt.
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Dann fährt das Rückkopplungssteuerungsprogramm, wenn die Bestimmung (404) JA ergibt, bei einem Prozess (405) zum Einstellen eines ersten Betriebswerts fort, der einen Betriebswert für den ersten Zylinder #1 darstellt.
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In dem Prozess (405) zum Einstellen des ersten Betriebswerts wird insbesondere die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω11 des ersten Zylinders #1 und der Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt berechnet, und ein Korrekturwert des ersten Betriebswerts wird gemäß der Abweichung bestimmt.
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Unterdessen wird eine Beziehung zwischen der Abweichung und dem Korrekturwert durch ein Experiment oder dergleichen im Voraus erhalten und in dem Speicher gespeichert.
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Ferner fährt das Rückkopplungssteuerungsprogramm, wenn die Bestimmung (403) NEIN ergibt und die Bestimmung (404) NEIN ergibt, nach dem Prozess (405) zum Einstellen des ersten Betriebswerts bei einer Bestimmung (406) fort, bei welcher bestimmt wird, ob der zweite Zylinder #2 als ein Zylinder, welcher der Unterbindungs- bzw. Verminderungssteuerung zu unterziehen ist, eingestellt ist oder nicht (C2 ← 1?).
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Bei der Bestimmung (406) bestimmt die Antriebsmaschinensteuerungseinheit der Steuerungsvorrichtung, ob der zweite Zylinder #2 eingestellt ist oder nicht (C2 ← 1?).
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Wenn die Bestimmung (406) JA ergibt, fährt das Rückkopplungssteuerungsprogramm bei einer Bestimmung fort, bei welcher bestimmt wird, ob die Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 höher als die Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt ist oder nicht, d. h. eine Bestimmung (407) von ω21 > ωtgt.
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Dann fährt das Rückkopplungssteuerungsprogramm, wenn die Bestimmung (407) JA ergibt, bei einem Prozess (408) zum Einstellen eines zweiten Betriebswerts fort, der einen Betriebswert für den zweiten Zylinder #2 darstellt.
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In dem Prozess (408) zum Einstellen des zweiten Betriebswerts wird insbesondere die Abweichung zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω21 des zweiten Zylinders #2 und der Soll-Winkelgeschwindigkeit ωtgt berechnet, und ein Korrekturwert des zweiten Betriebswerts wird gemäß der Abweichung bestimmt, ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Fall des ersten Zylinders #1.
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Außerdem fährt das Rückkopplungssteuerungsprogramm der Steuerungsvorrichtung für den Generator, wenn die Bestimmung (406) NEIN ergibt und die Bestimmung (407) NEIN ergibt, nach dem Prozess (408) zum Einstellen des zweiten Betriebswerts bei „zurück” (409) fort.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003-74797 A [0006]
- JP 2009-44911 A [0006]
