DE102017202971A1

DE102017202971A1 - Fahrzeugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102017202971A1
Application number: DE102017202971.4A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Kikuchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2017-08-24
Also published as: JP2017150392A

Abstract

Eine Verbrennungsmotor-ECU (40), die als eine Fahrzeugsteuervorrichtung konfiguriert ist, weist auf: einen SOC-Erfassungsteil (40: S21) zur Erfassung eines SOC einer Batterie (22), einen Referenzwerteinstellteil (40: S22) zur Bestimmung eines Referenzwertes des SOC, einen Überprüfungsteil (40: S23) zur Überprüfung, ob der SOC unter dem Referenzwert liegt, und einen Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26). Der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) stoppt einen Verbrennungsmotor (12) und versetzt eine Kupplungsvorrichtung (26) in einen Kupplung-Aus-Zustand, so dass ein Fahrzeug in einen Trägheitsfahrzustand versetzt wird, wenn eine Trägheitsfahrtbedingung des Fahrzeugs erfüllt ist. Der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) startet ferner den Verbrennungsmotor (12) für eine Energieerzeugung durch einen Energieerzeuger (14), mit der Kupplungsvorrichtung (26) in den Kupplung-Aus-Zustand versetzt, wenn der SOC unter dem Referenzwert liegt, während die Trägheitsfahrt des Fahrzeugs erfolgt. Auf diese Weise wird der SOC der Batterie (22) in einem geeigneten Zustand gehalten, während die Trägheitsfahrt ermöglicht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, das bei einem Auskuppeln einer Kupplung durch Trägheit fahren kann.
Die JP 2011-219087 A offenbart eine Fahrzeugsteuervorrichtung, die ein Fahrzeug in einen Trägheitsfahrzustand versetzt, indem sie einen Verbrennungsmotor während einer Fahrzeugfahrt stoppt und eine Kupplungsvorrichtung, die zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Getriebe vorgesehen ist, in einen ausgekuppelten Zustand versetzt, um so den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
Da der Verbrennungsmotor während der Trägheitsfahrt gestoppt wird, ist eine Betriebsperiode des Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug mit einer Trägheitsfahrfunktion kürzer als diejenige eines Fahrzeugs ohne solch eine Funktion. Eine Betriebsperiode eines elektrischen Generators, der durch Verbrennungsmotor angetrieben wird, wird entsprechend der verkürzten Betriebsperiode des Verbrennungsmotors verkürzt. Dies führt dazu, dass eine Ladeperiode einer Batterie entsprechend verkürzt wird. Zusatzvorrichtungen, die in dem Fahrzeug vorgesehen sind, verbrauchen die elektrische Energie der Batterie jedoch auch während der Trägheitsfahrt des Fahrzeugs. Es ist folglich schwierig, einen Ladezustand (SOC) der Batterie in einem geeigneten Zustand zu halten, wenn die Trägheitsfahrt wiederholt wird.
Es ist, das obige Problem ansprechend, Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugsteuervorrichtung bereitzustellen, die einen Ladezustand einer Batterie in einem geeigneten Zustand halten kann, während sie eine Trägheitsfahrt ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, das aufweist: einen Verbrennungsmotor als eine Antriebsquelle für eine Fahrzeugfahrt, eine Kupplungsvorrichtung, die zwischen dem Verbrennungsmotor und einer Achswelle vorgesehen ist, einen Energieerzeuger, der durch Triebkraft des Verbrennungsmotors angetrieben wird, eine Batterie, die mit elektrischer Energie ladbar ist, die von dem Energieerzeuger erzeugt wird, und eine Zusatzvorrichtung, die mit elektrischer Energie der Batterie betreibbar ist. Die Fahrzeugsteuervorrichtung weist einen SOC-Erfassungsteil, einen Referenzwerteinstellteil, einen Überprüfungsteil und einen Steuerteil auf. Der SOC-Erfassungsteil erfasst einen SOC der Batterie. Der Referenzwerteinstellteil bestimmt einen Referenzwert des SOC. Der Überprüfungsteil überprüft, ob der SOC unter dem Referenzwert liegt. Der Steuerteil stoppt den Verbrennungsmotor und versetzt die Kupplungsvorrichtung in einen Kupplung-Aus-Zustand, so dass das Fahrzeug in einen Trägheitsfahrzustand versetzt wird, wenn eine Trägheitsfahrtbedingung des Fahrzeugs erfüllt ist. Der Steuerteil startet ferner den Verbrennungsmotor zur Energieerzeugung des Energieerzeugers, mit der Kupplungsvorrichtung in den Kupplung-Aus-Zustand versetzt, wenn der SOC während der Trägheitsfahrt des Fahrzeugs unter dem Referenzwert liegt.
1 zeigt eine schematische Abbildung eines Fahrzeugs, in dem eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform vorgesehen ist;
2 zeigt ein Ablaufdiagramm für eine Trägheitsfahrtsteuerung, die von der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
3 zeigt ein Ablaufdiagramm für eine Energieerzeugungssteuerung, die während einer Trägheitsfahrt ausgeführt wird;
4 zeigt eine Tabelle zur Veranschaulichung eines Energieerzeugungskennfeldes;
5 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Verbrennungsmotorcharakteristik;
6 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verhältnisses zwischen einer ISG-Drehzahl und einer Energieerzeugungseffizienz;
7 zeigt ein Ablaufdiagramm für eine Referenzwerteinstellsteuerung, die von einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgeführt wird;
8 zeigt ein Ablaufdiagramm für eine Einkuppelsteuerung, die von einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform ausgeführt wird;
9 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer ISG-Drehmoment-Einstellverarbeitung; und
10 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines Effekts der Einkuppelsteuerung.
Nachstehend ist eine Fahrzeugsteuervorrichtung unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsformen beschrieben, die in den Zeichnungen gezeigt sind. In den mehreren Ausführungsformen sind sich funktional und/oder strukturell entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend ist eine allgemeine Konfiguration eines Fahrzeugs (Kraftfahrzeug), das mit einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ausgerüstet ist, unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
Ein Fahrzeug 10 weist, wie in 1 gezeigt, einen Verbrennungsmotor (VM) 12, einen ISG (Integrated Starter-Generator oder integrierter Starter-Generator) 14, einen Inverter 20, eine Batterie 22, eine Zusatzvorrichtung 24, eine Kupplungsvorrichtung 26, ein Automatikgetriebe (AT) 28, ein Differenzialgetriebe 34, Antriebsräder 38, eine Verbrennungsmotor-ECU (ECU für Electronic Control Unit oder elektronische Steuereinheit) 40 und eine AT-ECU (Automatikgetriebe-ECU) 42 auf. Obgleich das Fahrzeug 10 für gewöhnlich mit mehreren Zusatzvorrichtungen ausgerüstet ist, ist nur eine Zusatzvorrichtung 24 gezeigt.
Der Verbrennungsmotor 12 erzeugt Triebkraft durch eine Verbrennung von Kraftstoff, wie beispielsweise Benzin oder Diesel. Bekanntermaßen sind Kraftstoffeinspritzventile und Zündvorrichtungen an dem Verbrennungsmotor 12 montiert. Die Triebkraft des Verbrennungsmotors 12 wird an den ISG 14 und eine Antriebswelle 36 übertragen. Die Triebkraft des Verbrennungsmotors 12 wird von der Verbrennungsmotor-ECU 40 in Übereinstimmung mit einer Betätigungsposition eines Gaspedals (nicht gezeigt) gesteuert, das von einem Fahrer und dergleichen betätigt wird.
Der ISG 14 ist einen Generator für elektrische Energie, der elektrische Energie unter Verwendung eines Teils der Triebkraft des Verbrennungsmotors 12 erzeugt. Die erzeugte elektrische Energie wird verwendet, um die Batterie 22 über den Inverter 20 zu laden. Der ISG 14 ist ebenso ein Elektromotor, der durch elektrische Energie rotiert, die von der Batterie 20 über den Inverter 20 bereitgestellt wird, und der seine Drehkraft auf eine Ausgangswelle 16 des Verbrennungsmotors 12 überträgt, um den Verbrennungsmotor 12 zum Starten des Verbrennungsmotors 12 anzukurbeln. Der ISG 14 weist somit Funktionen des Energieerzeugers und des Motors auf.
Eine Rotationswelle des ISG 14 ist über einen Antriebsmechanismus 18 mit der Ausgangswelle 16 des Verbrennungsmotors 12 verbunden. Der Antriebsmechanismus ist ein Riemenantriebsmechanismus. Der Antriebsmechanismus 18 überträgt die Triebkraft des Verbrennungsmotors 12 auf den ISG 14, um den ISG 14 während der Energieerzeugungszeit rotieren zu lassen. Der Antriebsmechanismus 18 überträgt eine Triebkraft des ISG 14 auf den Verbrennungsmotor 12, um den Verbrennungsmotor 12 während der Verbrennungsmotorstartzeit anzukurbeln.
Die Batterie 22 ist eine Sekundärbatterie und elektrisch mit dem ISG 14 verbunden. Die elektrische Energie der Batterie 22 wird verwendet, um eine Vielzahl von elektrischen Lasten zu betreiben, die im Fahrzeug befestigt sind. Die elektrischen Lasten umfassen die Zusatzvorrichtung 24 zusätzlich zu dem ISG 14. Die Zusatzvorrichtung 24 ist mit elektrischer Energie der Batterie 22 betreibbar. Das Fahrzeug 10 ist mit Scheinwerfern, einer Klimaanlagenvorrichtung, einer Navigationsvorrichtung und dergleichen ausgerüstet.
Die Kupplungsvorrichtung 26 ist eine Triebkraftübertragungsvorrichtung 26, die zwischen der Ausgangswelle 16 des Verbrennungsmotors 12 und einer Eingangswelle 30 des Automatikgetriebes 28 vorgesehen ist. Die Kupplungsvorrichtung 26 kann eine Reibkupplung sein. Die Kupplungsvorrichtung 26 solch eines Typs weist ein Paar von Scheiben auf, von denen eine mit der Ausgangswelle 16 des Verbrennungsmotors 12 und die andere mit der Eingangswelle 30 des Automatikgetriebes 28 verbunden ist. Wenn sich beide Scheiben kontaktieren, ist die Kupplungsvorrichtung 26 in einen Verriegelungszustand (Kupplung-EIN-Zustand) versetzt, in dem die Triebkraft zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und dem Automatikgetriebe 28 übertragen wird. Wenn beide Scheiben voneinander getrennt sind, ist die Kupplungsvorrichtung 26 in einen Entriegelungszustand (Kupplung-Aus-Zustand) versetzt, in dem die Triebkraft zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und dem Automatikgetriebe 28 nicht übertragen wird.
Die Kupplungsvorrichtung 26 ist als eine automatische Kupplung konfiguriert, die den Kupplung-Ein-Zustand und den Kupplung-Aus-Zustand anhand eines Aktuators, wie beispielsweise ein Elektromotor, umschaltet. Die Kupplungsvorrichtung 26 kann innerhalb des Automatikgetriebes 28 vorgesehen sein. Das Automatikgetriebe 28 führt einen Wechsel von Getriebeübersetzungsverhältnissen automatisch aus. Das Automatikgetriebe 28 gibt die Triebkraft des Verbrennungsmotors 12, die von der Eingangswelle 30 bereitgestellt wird, auf die Ausgangswelle 32, indem sie ein Übersetzungsverhältnis in Übereinstimmung mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Verbrennungsmotordrehzahl Ne und einer Schaltposition eines Schalthebel (nicht gezeigt) ändert. Die Schaltposition wird von einem Fahrer gewählt, der den Schalthebel bedient, der an einem Fahrersitz vorgesehen ist. Die Antriebsräder 38 sind über das Differenzialgetriebe 34 und eine Antriebswelle 36 mit der Ausgangswelle 32 verbunden. Die Antriebswelle 36 ist eine Achse. Die Triebkraft des Verbrennungsmotors 12 (Drehzahl, Drehmoment) wird, wie vorstehend beschrieben, in Übereinstimmung mit der Betriebsposition des Gaspedals geändert, erfährt durch das Automatikgetriebe 28 eine Drehzahländerung und wird auf die Antriebswelle 36 und die Antriebsräder 38 übertragen, um eine erforderliche Drehzahl und ein erforderliches Drehmoment bereitzustellen.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 steuert den Verbrennungsmotor 12 und den ISG 14. Die AT-ECU 42 steuert die Kupplungsvorrichtung 26 und das Automatikgetriebe 28.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 und die AT-ECU 42 weisen jeweils einen Mikrocomputer auf, der mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, Registern, E/A-Ports und dergleichen aufgebaut ist. In der Verbrennungsmotor-ECU 40 und der AT-ECU 42 führt die CPU des Mikrocomputers eine Signalverarbeitung auf der Grundlage von Erfassungssignalen von einer Vielzahl von Sensoren aus, die in dem Fahrzeug befestigt sind, indem sie Steuerprogramme ausführt, die im Voraus in dem ROM gespeichert werden, und temporäre Speicherfunktionen des RAM und der Register nutzt. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 und die AT-ECU 42 sind verbunden, um eine bilaterale Kommunikation auszuführen, so dass Steuersignale und Datensignale gemeinsam genutzt werden können. In der ersten Ausführungsform dient die Verbrennungsmotor-ECU 40 als eine Fahrzeugsteuervorrichtung.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann jedoch aus zwei oder mehr als zwei ECUs aufgebaut sein. Es kann beispielsweise ein Teil der Funktionen der Verbrennungsmotor-ECU 40 in einer ISG-ECU integriert sein, so dass die Verbrennungsmotor-ECU 40 und die ISG-ECU die Fahrzeugsteuervorrichtung gemeinsam bilden. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 und die AT-ECU 42 können in nur einer ECU integriert sein.
Das Fahrzeug 10 ist mit Drehzahlsensoren 50, 52, einem Gaspedalpositionssensor 54, einem Bremssensor 56, einem Batteriesensor 58 und Temperatursensoren 60, 62 ausgerüstet, als Sensoren, die mit der Verbrennungsmotor-ECU 40 verbunden sind. Der Drehzahlsensor 50 ist ein Kurbelwinkelsensor zur Erfassung einer Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors (VM) 12. Der Drehzahlsensor 52 erfasst eine Drehzahl der Antriebswelle (DS) 36 zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Gaspedalpositionssensor 54 erfasst den Winkel einer Betätigung des Gaspedals (nicht gezeigt) durch einen Fuß des Fahrers als die Gaspedalposition. Der Bremssensor 56 erfasst, ob eine Betätigung des Bremspedals (nicht gezeigt) durch einen Fuß des Fahrers erfolgt.
Der Batteriesensor 58 erfasst einen Zustand der Batterie 22. Der Batteriesensor 58 erfasst eine Batteriespannung, einen Lade-/Entladestrom der Batterie 22 und dergleichen. Der Batteriesensor 58 kann, Funktion für Funktion, in mehrere Sensoren unterteilt werden. Der Temperatursensor 60 erfasst beispielsweise eine Temperatur eines Kühlmittels des Verbrennungsmotors 12 als eine Temperatur des Verbrennungsmotors 12. Der Temperatursensor 62 erfasst eine Temperatur des ISG 14.
Obgleich nicht in den Zeichnungen gezeigt, ist das Fahrzeug 10 mit weiteren Sensoren ausgerüstet, wie beispielsweise ein Lastsensor (Luftdurchflussmesser, Ansaugdrucksensor) zur Erfassung einer Verbrennungsmotorlast, ein Außentemperatursensor, ein Atmosphärendrucksensor, ein Schaltpositionssensor zur Erfassung einer Schaltposition des Automatikgetriebes 28.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 führt, auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen der Sensoren und Information, die von der AT-ECU 42 gesendet wird, eine Vielzahl von Verbrennungsmotorsteuerungen, die eine Kraftstoffeinspritzmengensteuerung für Kraftstoffeinspritzventile und eine Zündzeitpunktsteuerung für Zündvorrichtungen umfassen, und eine Verbrennungsmotorstart- und Energieerzeugungssteuerung für den ISG 14 aus. Die AT-ECU 42 führt, auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse der Sensoren und Information, die von der Verbrennungsmotor-ECU 40 gesendet wird, eine Ein/Aus-Steuerung für die Kupplungsvorrichtung 26 und eine Schaltbereichswechselsteuerung für das Automatikgetriebe 28 aus.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 ist dazu ausgelegt, eine Trägheitsfahrtsteuerverarbeitung gemäß 2 auszuführen. Insbesondere führt der Mikrocomputer der Verbrennungsmotor-ECU 40 die folgende Umschaltverarbeitung gemäß 2 in jedem vorbestimmten Intervall während einer Fahrt des Fahrzeugs 10 aus.
Wie in 2 gezeigt, überprüft die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S10, ob eine Bedingung zum Umschalten zur Trägheitsfahrt, d. h. eine Trägheitsfahrtbedingung, erfüllt ist. Die Trägheitsfahrtbedingung zum Umschalten zur Trägheitsfahrt kann auf eine herkömmliche Art und Weise bestimmt werden.
Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass die Umschaltbedingung erfüllt ist (JA), führt die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S11 die Trägheitsfahrtverarbeitung aus. Insbesondere stoppt die Verbrennungsmotor-ECU 40 den Verbrennungsmotor 12. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 gibt ferner ein Befehlssignal an die AT-ECU 42, um die Kupplungsvorrichtung 26 in den Kupplung-Aus-Zustand zu versetzen, um den Verbrennungsmotor 12 und das Automatikgetriebe 28 voneinander zu entkuppeln. Folglich schaltet die AT-ECU 42 die Kupplungsvorrichtung 26 in den Kupplung-Aus-Zustand, so dass eine Übertragung der Triebkraft zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und der Antriebswelle 36 unterbrochen wird. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 beendet so die Umschaltverarbeitung. Wenn in Schritt S10 bestimmt wird, dass die Umschaltbedingung nicht erfüllt ist (NEIN), beendet die Verbrennungsmotor-ECU 40 die Umschaltverarbeitung.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 führt ferner eine Energieerzeugungssteuerung gemäß den 3 bis 6 aus. Insbesondere führt der Mikrocomputer der Verbrennungsmotor-ECU 40 ferner die folgende Verarbeitung in jedem vorbestimmten Intervall während einer Fahrt des Fahrzeugs 10 aus.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 überprüft zunächst in Schritt S20, ob das Fahrzeug 10 einen Trägheitsfahrzustand aufweist. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 bestimmt, dass das Fahrzeug 10 den Trägheitsfahrzustand aufweist, wenn die Kupplungsvorrichtung 26 in den Kupplung-Aus-Zustand versetzt und der Verbrennungsmotor 12 gestoppt ist, d. h. nicht betrieben wird. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 bestimmt, dass das Fahrzeug 10 nicht den Trägheitsfahrzustand aufweist, wenn eine der Erfordernisse nicht erfüllt ist. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 überprüft, ob das Fahrzeug 10 den Trägheitsfahrzustand aufweist, auf der Grundlage beispielsweise des Erfassungssignals des Drehzahlsensors 50 und Daten, die von der AT-ECU 42 gesendet werden.
Auf die Bestimmung des Trägheitsfahrzustands folgend (JA) erfasst die Verbrennungsmotor-ECU 40 den Ladezustand (SOC) der Batterie 22 in Schritt S21. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 berechnet einen aktuellen SOC der Batterie 22 auf der Grundlage des Lade-/Entladestroms der Batterie 22, der durch den Batteriesensor 58 erfasst wird. Die Verarbeitung von Schritt S21 dient als ein SOC-Erfassungsteil. Der SOC muss nicht zwangsläufig auf der Grundlage des Lade-/Entladestroms berechnet werden. Er kann auf der Grundlage einer Spannung der Batterie 22 berechnet werden. Er kann ebenso auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen eines bestimmten Schwerkraftsensors einer Batterieelektrolytlösung, eines Zellspannungssensors oder dergleichen berechnet werden.
Anschließend bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt 522 einen Referenzwert zur Überprüfung des SOC. Der Verarbeitung von Schritt S22 dient als ein Referenzwerteinstellteil. Der Referenzwert wird im Voraus im ROM des Mikrocomputers gespeichert und im RAM bestimmt, indem er aus dem ROM abgefragt wird.
Anschließend vergleicht die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S23 den SOC, der in Schritt S21 erfasst wird, mit dem Referenzwert, der in Schritt S22 bestimmt wird, und überprüft, ob der SOC unter dem Referenzwert liegt. D. h., die Verbrennungsmotor-ECU 40 überprüft, ob die Batterie 22 geladen werden muss. Die Verarbeitung von Schritt S23 dient als ein Überprüfungsteil.
Wenn bestimmt wird, dass der SOC unter dem Referenzwert liegt (JA), setzt die Verbrennungsmotor-ECU 40 ein Ladeanfrage-Flag. Insbesondere wird in Schritt S24 ”1” in das Register geschrieben. Anschließend erfasst die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S25 die Temperatur Te des Verbrennungsmotors 12 (Verbrennungsmotortemperatur Te) und die Temperatur Ti des ISG 14 (ISG-Temperatur Ti) von den Temperatursensoren 62 bzw. 64. Die Verarbeitung von Schritt S25 dient als ein Temperaturerfassungsteil. Die Temperatur des Verbrennungsmotors 12 kann eine beliebige Temperatur sein, die proportional zu Temperaturen eines Verbrennungsmotorkörpers ist. Die Temperatur von Verbrennungsmotorkühlwasser kann als die Verbrennungsmotortemperatur erfasst werden.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 führt in Schritt S26 eine Energieerzeugungsverarbeitung des ISG 14 auf der Grundlage der erfassten Verbrennungsmotortemperatur Te und der ISG-Temperatur Ti aus. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 führt die Energieerzeugungsverarbeitung auf der Grundlage eines Energieerzeugungskennfeldes gemäß 4 aus. In dem Energieerzeugungskennfeld sind die Verbrennungsmotordrehzahl Ne und ein ISG-Drehmoment Tqi für jede Kombination der Verbrennungsmotortemperatur Te (A1 bis Am) und der ISG-Temperatur Ti (B1 bis Bn) bestimmt. Die Verbrennungsmotordrehzahl Ne und das ISG-Drehmoment Tqi sind bestimmt, um, in jeder Kombination der Temperaturen Te und Ti, den Kraftstoffverbrauch, der erforderlich ist, um den SOC größer oder gleich dem Referenzwert zu halten, auf ein Minimum zu reduzieren.
Das Energieerzeugungskennfeld kann ebenso im Voraus im ROM des Mikrocomputers gespeichert werden. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 steuert den Verbrennungsmotor 12, um die Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu erreichen, die der erfassten Verbrennungsmotortemperatur Te und der erfassten ISG-Temperatur Ti entspricht. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 steuert ebenso den Inverter 20, um eine Energieerzeugung durch das ISG-Drehmoment Tqi zu erzielen. Das Energieerzeugungskennfeld ist unter Bezugnahme auf die 5 näher beschrieben, die Niveaulinien einer Kraftstoffverbrauchsrate bezüglich einer vorbestimmten Verbrennungsmotortemperatur Te zeigt. In der 5 ist die Kraftstoffverbrauchsrate an einem mittleren Teil minimal, was als ”min” dargestellt ist, und nimmt die Kraftstoffverbrauchsrate mit zunehmendem Abstand der Niveaulinien von dem mittleren Teil zu.
Der Verbrennungsmotor 12 und der ISG 14 sind über den Antriebsmechanismus 18 (Riemen) miteinander verbunden. In der Annahme, dass ein Verhältnis eines Durchmessers der Ausgangswelle 16 des Verbrennungsmotors 12 zu einem Durchmesser der Rotationswelle des ISG 14 gleich 3:1 ist, beträgt ein ISG-Drehmoment Tqi ein Drittel eines Verbrennungsmotordrehmoments Tqe und ist eine ISG-Drehzahl Ni dreimal so hoch wie die Verbrennungsmotordrehzahl Ne. Folglich ist ein Verhältnis einer Riemenscheibe des Antriebsmechanismus 18, d. h. ein Untersetzungs- oder Reduktionsverhältnis, fix. Die Kupplungsvorrichtung 26 weist während des Trägheitsfahrtbetriebs den ausgekuppelten Zustand (Kupplung-Aus-Zustand) auf. Dies führt dazu, dass der Verbrennungsmotor 12 bei der Verbrennungsmotortemperatur Te eine vorbestimmte Charakteristik gemäß einer gepunkteten Linie in der 5 zeigt.
Indem die Verbrennungsmotordrehzahl Ne bestimmt wird, die das Verhältnis gemäß der gepunkteten Linie erfüllt und die Kraftstoffverbrauchsrate minimiert, wird die Menge an Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors selbst minimiert. Es ist jedoch ebenso erforderlich, eine Energieerzeugungseffizienz des ISG 14 zu berücksichtigen, da der ISG 14 elektrische Energie durch die Rotation des Verbrennungsmotors 12 erzeugt. D. h., die Kraftstoffverbrauchsmenge wird minimiert, indem der Verbrennungsmotor 12 und der ISG 14 in Kombination berücksichtigt werden, um die beste Effizienz bzw. den besten Wirkungsgrad zu erzielen.
Sobald die Verbrennungsmotordrehzahl Ne bestimmt ist, wird die ISG-Drehzahl Ni ebenso unter Verwendung des Riemenscheibenverhältnisses bestimmt. Da die Verbrennungsmotordrehzahl Ne und das Verbrennungsmotordrehmoment Tqe das durch die gepunktete Linie gemäß 5 gezeigte Verhältnis erfüllen, wird das Verbrennungsmotordrehmoment Tqe bestimmt, sobald die Verbrennungsmotordrehzahl Ne bestimmt ist und das ISG-Drehmoment Tqi ebenso aus dem Riemenscheibenverhältnis des Antriebsmechanismus 18 bestimmt ist.
Die ISG-Drehzahl Ni und das ISG-Drehmoment Tqi werden, wie vorstehend beschrieben, aus dem Riemenscheibenverhältnis des Antriebsmechanismus 18 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und des Verbrennungsmotordrehmoments Tqe, die das Verhältnis der gepunkteten Linie gemäß 5 erfüllen, bestimmt. Die Energieerzeugungseffizienz ist ein Energiewandlungswirkungsgrad, der erreicht wird, indem der Inverter 20 gesteuert wird, um das vorbestimmte ISG-Drehmoment Tqi mit der vorbestimmten ISG-Drehzahl Ni zu erzeugen. 6 zeigt ein Verhältnis zwischen der ISG-Drehzahl Ni und der Energieerzeugungseffizienz. Aus diesem Grund ist es lediglich erforderlich, einen Arbeitspunkt zu bestimmen, der die Kraftstoffverbrauchsmenge minimiert, aus dem Kraftstoffverbrauchsverhältnis und der Energieerzeugungseffizienz, die für jede Verbrennungsmotordrehzahl bereitgestellt werden, indem die Energieerzeugungseffizienz in einem Bereich einer möglichen Änderung der Verbrennungsmotordrehzahl Ne bestimmt wird.
In der ersten Ausführungsform wird die Kraftstoffverbrauchsrate derart ersetzt, dass die Effizienz verbessert wird, wenn ihr Wert zunimmt, d. h. der Tiefstwert der Kraftstoffverbrauchsrate beträgt 1 und ihr Höchstwert beträgt 0. Der ersetzte Wert und die Energieerzeugungseffizienz werden multipliziert. Der Punkt, der den Multiplikationswert maximiert, unter den Punkten auf der gepunkteten Linie, wird als der Arbeitspunkt bestimmt, der die Kraftstoffverbrauchsmenge minimiert. Die Verbrennungsmotordrehzahl Ne an dem Arbeitspunkt und das ISG-Drehmoment Tqi entsprechend dem Arbeitspunkt werden als Steuerwerte verwendet. In der Annahme, dass die Kraftstoffverbrauchsrate minimal ist und die Energieerzeugungsrate 80% beträgt, resultiert die Multiplikation in 1 × 0,8 = 0,8.
Die Kraftstoffverbrauchsrate ist mit der Verbrennungsmotortemperatur Te variable. Die Energieerzeugungseffizienz ist ebenso mit der ISG-Temperatur Ti variabel. Aus diesem Grund wird das Energieerzeugungskennfeld gemäß 4 bereitgestellt, indem ein Steuerwert, der die Kraftstoffverbrauchsmenge minimiert, für jede Kombination der Verbrennungsmotortemperatur Te (A1 bis Am) und der ISG-Temperatur Ti (B1 bis Bn) vorbestimmt wird.
Folglich wird, durch die Energieerzeugungsverarbeitung von Schritt S26, der SOC gesteuert, um größer oder gleich dem Referenzwert zu sein, während die Kraftstoffverbrauchsmenge minimiert wird. Nachdem der Verarbeitung von Schritt S26 erfolgt Schritt S28. Wenn in Schritt S23 bestimmt wird, dass der SOC größer oder gleich dem Referenzwert ist (NEIN), löscht die Verbrennungsmotor-ECU 40 das Ladeanfrage-Flag und führt die Verbrennungsmotor-ECU 40 Schritt S28 aus. Insbesondere wird, in Schritt S27, ”0” in das Register geschrieben.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 überprüft in Schritt S28, ob das Ladeanfrage-Flag gelöscht worden ist, d. h. ob ”0” in das Register geschrieben worden ist. Wenn bestimmt wird, dass das Ladeanfrage-Flag gelöscht worden ist (JA), beendet die Verbrennungsmotor-ECU 40 die Energieerzeugungsverarbeitung in Schritt S29. insbesondere stoppt die Verbrennungsmotor-ECU 40 den Verbrennungsmotor 12 und beendet die Verbrennungsmotor-ECU 40 die Energieerzeugungssteuerung für den ISG 14. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 beendet so eine Verarbeitungsreihe.
Wenn in Schritt S28 bestimmt wird, dass das Ladeanfrage-Flag noch nicht gelöscht worden ist (NEIN), kehrt die Verbrennungsmotor-ECU 40 zu ihrer Verarbeitung zurück und führt die Verbrennungsmotor-ECU 40 Schritt S21 und die hierauf folgenden Schritte erneut aus. Die Verarbeitung der Schritte S10, S11, S20 und S26 dient als ein Steuerteil.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 (Fahrzeugsteuervorrichtung) der ersten Ausführungsform bringt die folgenden Vorteile hervor.
Wenn der SOC der Batterie 22 durch den Energieverbrauch der Zusatzvorrichtung 24 während der Trägheitsfahrt des Fahrzeugs abnimmt, wird der Verbrennungsmotor 12 gestartet und der ISG 14 betrieben, um Energie zu erzeugen, während die Kupplungsvorrichtung 26 immer noch im Kupplung-Aus-Zustand gehalten wird. Aus diesem Grund kann der SOC der Batterie 22 sicher in dem geeigneten Zustand gehalten werden, während die Kraftstoffverbrauchsrate durch die Trägheitsfahrt verbessert wird. Auch dann, wenn der Trägheitsfahrzustand wiederholt wird, wird der SOC in dem geeigneten Zustand gehalten.
Da die Kupplungsvorrichtung 26 während die Trägheitsfahrt den Kupplung-Aus-Zustand aufweist, beeinflusst ein Betrieb des Verbrennungsmotors 12 die Fahrt des Fahrzeugs 10 nicht. Folglich kann der Verbrennungsmotor 12 in einem Bereich betrieben werden, der eine hohe Energieerzeugungseffizienz bereitstellt. Dies führt dazu, dass der Kraftstoffverbrauch verbessert wird, verglichen mit einem Fall, in dem die Trägheitsfahrt abgelöst, d. h. verhindert wird, wenn der SOC unter den Referenzwert fällt.
Insbesondere werden, wenn der SOC der Batterie 22 unter den Referenzwert fällt, der Verbrennungsmotor 12 und der ISG 14 gesteuert, um die Kraftstoffverbrauchsmenge zu minimieren. Insbesondere wird der Verbrennungsmotor 12 gesteuert, um die Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu erreichen, die auf der Grundlage der Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors 12 und der Energieerzeugungseffizienz des ISG 14 bestimmt wird. Ferner wird der ISG 14 gesteuert, um das ISG-Drehmoment Tqi zu erzeugen, das auf der Grundlage der Kraftstoffverbrauchsrate und der Energieerzeugungseffizienz bestimmt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Kraftstoffverbrauchsmenge zu minimieren und eine effiziente Energieerzeugung durch das Zusammenspiel des Verbrennungsmotors 12 und des ISG 14 auszuführen.
Ferner werden die Verbrennungsmotortemperatur Te und die ISG-Temperatur Ti erfasst und der Verbrennungsmotor 12 und der ISG 14 gesteuert, um die Kraftstoffverbrauchsmenge zu minimieren, und zwar in jeder Kombination der Verbrennungsmotortemperatur Te und der ISG-Temperatur Ti. Dies führt dazu, dass die Energieerzeugung in Übereinstimmung mit diesen Temperaturen effizient erfolgt.
Der ISG 14 ist beispielhaft als der Generator für elektrische Energie dargestellt. Der Generator für elektrische Energie muss nicht zwangsläufig die Funktion eines Motors aufweisen.
(Zweite Ausführungsform)
Eine zweite Ausführungsform ist ähnlich der ersten Ausführungsform konfiguriert. Aus diesem Grund sind das Fahrzeug 10 und Teile gleich der Verbrennungsmotor-ECU 40 der ersten Ausführungsform nachstehend nicht wiederholt beschrieben.
Der SOC der Batterie 22 ändert sich in Übereinstimmung mit einem Lastzustand der Zusatzvorrichtung 24. Der Lastzustand der Zusatzvorrichtung 24 wird erfasst, und der Referenzwert wird in Übereinstimmung mit dem Lastzustand bestimmt. 7 zeigt ein Beispiel für eine Referenzwerteinstellverarbeitung.
Die Verarbeitung gemäß 7 entspricht der Referenzwerteinstellverarbeitung, die in Schritt S22 der 3 ausgeführt wird. Wenn die Referenzwerteinstellverarbeitung gestartet wird, erfasst die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S220 beispielsweise den Lastzustand der Zusatzvorrichtung 24. Anschließend berechnet die Verbrennungsmotor-ECU 40 die elektrische Energie, die von der Zusatzvorrichtung 24 verbraucht wird, als den Lastzustand der Zusatzvorrichtung 24. Wenn das Fahrzeug 10 die Trägheitsfahrt vornimmt und der ISG 14 keine Energieerzeugung startet, entspricht der Lade-/Entladestromwert der Batterie 22, der durch den Batteriesensor 58 erfasst wird, dem Strom, der von der Zusatzvorrichtung 24 verbraucht wird. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 berechnet die elektrische Energie, die von der Zusatzvorrichtung 24 verbraucht wird, auf der Grundlage der Batteriespannung und des Lade-/Entladestroms gemäß einer Erfassung durch den Batteriesensor 58.
Anschließend überprüft die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S221, ob der Lastzustand der Zusatzvorrichtung 24 über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. Wenn bestimmt wird, dass der Lastzustand über dem Schwellenwert liegt (JA), d. h. der Energieverbrauch der Zusatzvorrichtung 24 hoch ist, setzt die Verbrennungsmotor-ECU 40 den Referenzwert in Schritt S222 auf einen hohen Wert. Wenn bestimmt wird, dass der Lastzustand unter dem Schwellenwert liegt (NEIN), d. h. der Energieverbrauch der Zusatzvorrichtung 24 gering ist, setzt die Verbrennungsmotor-ECU 40 den Referenzwert in Schritt S223 auf einen niedrigen Wert, der unter dem Wert liegt, der in Schritt S222 eingestellt wird. Nach Schritt S222 und Schritt S223 führt die Verbrennungsmotor-ECU 40 die Überprüfungsverarbeitung von Schritt S23 gemäß 3 aus.
In der zweiten Ausführungsform wird der Referenzwert in Übereinstimmung mit dem Lastzustand der Zusatzvorrichtung 24 bestimmt. Wenn der Lastzustand beispielsweise über dem Referenzwert liegt, wird ein unzureichender SOC infolge des Energieverbrauchs der Zusatzvorrichtung 24 verhindert, indem der Referenzwert auf den hohen Wert gesetzt wird. Wenn der Lastzustand unter dem Referenzwert liegt, wird eine unnötige Ausführung der Energieerzeugung beschränkt.
(Dritte Ausführungsform)
Eine dritte Ausführungsform ist ähnlich der ersten Ausführungsform konfiguriert. Aus diesem Grund sind das Fahrzeug 10 und Teile gleich der Verbrennungsmotor-ECU 40 der ersten Ausführungsform nachstehend nicht wiederholt beschrieben.
Wenn der SOC der Batterie 22 während der Trägheitsfahrt unter den Referenzwert fällt, wird der Verbrennungsmotor 12 gestartet, um Energie zu erzeugen, und zwar durch den ISG 14. Wenn die Trägheitsfahrtablöseanfrage bei der Energieerzeugungssteuerung während der Trägheitsfahrt erzeugt wird, sind die Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 und die Drehzahl der Antriebswelle 36, d. h. die Achsdrehzahl, oftmals keine Drehzahlen, die für eine Verriegelung bzw. ein Einkuppeln geeignet sind. D. h., es wird Zeit benötigt, bis der Verbrennungsmotor 12 und die Antriebswelle 36 einen kuppelbaren Zustand annehmen.
In der dritten Ausführungsform führt die Verbrennungsmotor-ECU 40 eine in der 8 gezeigte Einkuppelverarbeitung aus. Der Mikrocomputer der Verbrennungsmotor-ECU 40 führt die Verarbeitung gemäß 8 in jedem vorbestimmten Intervall während der Energieerzeugungssteuerung (Energieerzeugungssteuerzeit) während der Trägheitsfahrt des Fahrzeugs 10 aus. Die Trägheitsfahrtablöseanfrage ist einfach als eine Ablöseanfrage bezeichnet.
Die Verbrennungsmotor-ECU 40 überprüft zunächst in Schritt 330, ob die Ablöseanfrage während der Energieerzeugungssteuerung während der Trägheitsfahrt erzeugt worden ist. Der Ablöseanfrage kann beispielsweise Gaspedal-Ein-Information sein, die eine Betätigung des Gaspedals durch den Fahrzeugführer anzeigt. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 überprüft, ob die Ablöseanfrage erzeugt worden ist, auf der Grundlage des Erfassungssignals des Gaspedalpositionssensors 54. Wenn in Schritt S30 bestimmt wird, dass die Ablöseanfrage nicht erzeugt worden ist (NEIN), wird die Verarbeitung beendet.
Wenn in Schritt S30 bestimmt wird, dass die Ablöseanfrage erzeugt worden ist (JA), bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 40, in Schritt S31, als eine Soll-Drehzahl Net, eine Drehzahl der Antriebswelle 36, d. h. eine Achsdrehzahl. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 erfasst die Achsdrehzahl auf der Grundlage des Erfassungssignals des Drehzahlsensors 52 und bestimmt die Soll-Drehzahl Net. Anschließend erfasst die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S32 die Verbrennungsmotordrehzahl Ne. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 erfasst die Verbrennungsmotordrehzahl Ne auf der Grundlage des Erfassungssignals des Drehzahlsensors 50. Die Reihenfolge der Schritte S31 und S32 ist umkehrbar.
Anschließend bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S33 ein Verbrennungsmotordrehmoment Tqe, das für den Verbrennungsmotor 12 erforderlich ist, auf der Grundlage der Soll-Drehzahl Net und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 bestimmt das Verbrennungsmotordrehmoment derart, dass die Drehzahl Ne der Soll-Drehzahl Net gleichkommt.
Anschließend bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S34 das ISG-Drehmoment Tqi. 9 zeigt die ISG-Drehmoment-Einstellverarbeitung, die von der Verbrennungsmotor-ECU 40 ausgeführt wird. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 bestimmt zunächst in Schritt S340 einen Anfangswert eines Ne-Stabilisierungs-Flags. Insbesondere wird ”0” in das Register geschrieben. Anschließend überprüft die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S341, ob die Verbrennungsmotordrehzahl Ne unter einem unteren Grenzwertschwellenwert Net – α liegt, der bestimmt wird, indem ein Referenzwert α von der im Voraus berechneten Soll-Drehzahl Net subtrahiert wird. Der Referenzwert α wird derart voreingestellt, dass der Schwellenwert ein Verhältnis, d. h. 0 < unterer Grenzwertschwellenwert (Net – α) < Soll-Drehzahl (Net), erfüllt. In der Annahme, dass die Soll-Drehzahl Net 1.000 U/min beträgt, wird der Referenzwert α bestimmt, um beispielsweise in einem Bereich von 200 bis 500 U/min zu liegen.
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne unter dem unteren Grenzwertschwellenwert liegt (JA), d. h. der Verbrennungsmotor 12 in einem vorbestimmten niedrigen Drehzahlbereich liegt, bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S342 das ISG-Drehmoment Tqi derart als ein positives Drehmoment, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne schnell ansteigt. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 bestimmt das ISG-Drehmoment Tqi, um die Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu erhöhen, so dass sie sich der Soll-Drehzahl Net annähert. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 stellt beispielsweise ein vorbestimmtes positives Drehmoment ein, das im Voraus in dem Speicher gespeichert wird. Der ISG 14 arbeitet somit als der Elektromotor. Das Drehmoment des ISG 14 unterstützt den Verbrennungsmotor 12, und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne steigt. Nach der vorstehend beschriebenen Verarbeitung wird die ISG-Drehmoment-Einstellverarbeitung beendet.
Wenn in Schritt S341 bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer oder gleich dem unteren Grenzwertschwellenwert ist (NEIN), überprüft die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S343, ob die Verbrennungsmotordrehzahl Ne über einem oberen Grenzwertschwellenwert Net + α liegt, der bestimmt wird, indem der Referenzwert α zu der Soll-Drehzahl Net addiert wird. Wenn bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne über dem oberen Grenzwertschwellenwert liegt (JA), d. h. der Verbrennungsmotor 12 in einem vorbestimmten hohen Drehzahlbereich liegt, wird das ISG-Drehmoment Tqi in Schritt S344 auf ein negatives Drehmoment gesetzt, um die Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu verringern. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 bestimmt das ISG-Drehmoment Tqi derart, dass sich die Verbrennungsmotordrehzahl Ne der Soll-Drehzahl Net annähert. Die Verbrennungsmotor-ECU 40 bestimmt beispielsweise ein vorbestimmtes negatives Drehmoment, das im Voraus in dem Speicher gespeichert wird. Der ISG 14 arbeitet somit als der Generator für elektrische Energie. Der Verbrennungsmotor 12 stellt das Drehmoment des ISG 14 bereit, und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne nimmt ab. Nach der vorstehend beschriebenen Verarbeitung wird die ISG-Drehmoment-Einstellverarbeitung beendet.
Wenn in Schritt S343 bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner oder gleich dem oberen Grenzwertschwellenwert Ne + α ist, überprüft die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S345, ob die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in einem vorbestimmten Bereich, Ne ± α, der größer oder gleich dem unteren Grenzwertschwellenwert und kleiner oder gleich dem oberen Grenzwertschwellenwert ist, stabil ist. Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne weiterhin in dem Bereich zwischen dem unteren Grenzwertschwellenwert und dem oberen Grenzwertschwellenwert verbleibt, bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S345, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Bereich zwischen dem unteren Grenzwertschwellenwert und dem oberen Grenzwertschwellenwert stabil ist. In diesem Fall setzt die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S346 das Ne-Stabilisierungs-Flag. Insbesondere wird ”1” in das Register geschrieben. Anschließend wird die ISG-Drehmoment-Einstellverarbeitung beendet.
Wenn bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Bereich zwischen dem unteren Grenzwertschwellenwert und dem oberen Grenzwertschwellenwert instabil ist, löscht die Verbrennungsmotor-ECU 40 das Ne-Stabilisierungs-Flag in Schritt S347. Insbesondere wird ”0” in das Register geschrieben. Anschließend wird die ISG-Drehmoment-Einstellverarbeitung beendet. Die ISG-Drehmoment-Einstellverarbeitung von Schritt S34 erfolgt somit auf die vorstehend beschriebene Weise. Der Bereich, der größer oder gleich dem unteren Schwellenwert und kleiner oder gleich dem oberen Schwellenwert ist, ist ein Einkuppelrotationsbereich, der auf der Grundlage der Soll-Drehzahl Net (Achsdrehzahl) bestimmt wird.
Nachstehend ist erneut auf die 8 Bezug genommen. Nachdem die ISG-Drehmoment-Einstellverarbeitung von Schritt S34 erfolgt ist, überprüft die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S35, ob das Ne-Stabilisierungs-Flag gesetzt, d. h. ”1” geschrieben worden ist. Wenn in Schritt S35 bestimmt wird, dass das Ne-Stabilisierungs-Flag gesetzt worden ist (JA), nimmt die Verbrennungsmotor-ECU 40 an, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Einkuppelrotationsbereich zwischen dem unteren Grenzwert und dem oberen Grenzwert stabil ist, und führt die Verbrennungsmotor-ECU 40 in Schritt S36 eine Einkuppelverarbeitung der Kupplungsvorrichtung 26 aus. Insbesondere sendet die Verbrennungsmotor-ECU 40 den Umschaltbefehl an die AT-ECU 42, um die Kupplungsvorrichtung 26 aus dem Kupplung-Aus-Zustand in den Kupplung-Ein-Zustand zu schalten. Die AT-ECU 42 schaltet im Ansprechen hierauf die Kupplungsvorrichtung 26 in den Kupplung-Ein-Zustand. Dies führt dazu, dass der Verbrennungsmotor 12 und die Antriebswelle 36 in Eingriff gebracht werden. Auf diese Weise wird eine Einkuppelverarbeitung beendet.
Wenn in Schritt S35 bestimmt wird, dass das Ne-Stabilisierungs-Flag nicht gesetzt worden ist (NEIN), führt die Verbrennungsmotor-ECU 40 die Verarbeitung von Schritt S31 und die auf diesen Schritt folgenden Schritte erneut aus.
Gemäß der dritten Ausführungsform wird, wie vorstehend beschrieben, wenn die Ablöseanfrage in einer Zeitspanne erzeugt wird, in der das Fahrzeug die Trägheitsfahrt vornimmt und der Verbrennungsmotor 12 betrieben wird, um den ISG 14 zur Energieerzeugung anzusteuern, der Verbrennungsmotor 12 durch den ISG 14 derart unterstützt, dass sich die Verbrennungsmotordrehzahl Ne der Soll-Drehzahl Net annähert. Der ISG 14 weist ein Ansprechverhalten (Steuerbarkeit) auf, das demjenigen des Verbrennungsmotors 12 übergeordnet ist, da der Verbrennungsmotor 12 und der ISG 14 über den Antriebsmechanismus 18 verbunden sind und ohne Zeitverlust gekoppelt und entkoppelt werden. Aus diesem Grund kann die Verbrennungsmotordrehzahl Ne schnell geändert werden, um innerhalb des Einkuppeldrehzahlbereichs zu liegen, nachdem die Ablöseanfrage erzeugt worden ist. Folglich kann eine Unbehaglichkeit für den Fahrer unterdrückt werden.
10 zeigt einen Vorteil der Einkuppelsteuerung. 10 zeigt ferner anhand einer gepunkteten Linie, als ein Vergleichsbeispiel, ein Ergebnis ohne eine Unterstützung durch den ISG. In der dritten Ausführungsform wird, wenn die Ablöseanfrage erzeugt wird, um die Trägheitsfahrt zu stoppen, das Drehmoment des ISG 14 entsprechend einem Ergebnis eines Vergleichs der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und der Soll-Drehzahl Net (Achsdrehzahl) bestimmt. In der 10 wird angenommen, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne zum Zeitpunkt der Erzeugung der Ablöseanfrage über der Soll-Drehzahl Net liegt.
Aus diesem Grund wird das ISG-Drehmoment Tqi derart bestimmt, dass es das negative Drehmoment ist. Die Verbrennungsmotordrehzahl Ne nähert sich so der Soll-Drehzahl Net an, wie durch eine durchgezogene Linie gezeigt. Dies führt dazu, dass die Zeit t1, die die Verbrennungsmotordrehzahl Ne benötigt, um nahezu gleich der Soll-Drehzahl Net zu werden, nachdem die Ablöseanfrage erzeugt wurde, kürzer als die Zeit t0 wird, die erforderlich ist, wenn keine Unterstützung durch den ISG im Vergleichsbeispiel erfolgt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert und geändert werden.
Vorstehend ist eine Fahrzeugsteuervorrichtung beschrieben.
Eine Verbrennungsmotor-ECU 40, die als eine Fahrzeugsteuervorrichtung konfiguriert ist, weist auf: einen SOC-Erfassungsteil 40: S21 zur Erfassung eines SOC einer Batterie 22, einen Referenzwerteinstellteil 40: S22 zur Bestimmung eines Referenzwertes des SOC, einen Überprüfungsteil 40: S23 zur Überprüfung, ob der SOC unter dem Referenzwert liegt, und einen Steuerteil 40: S10, S11, S20, S26. Der Steuerteil 40: S10, S11, S20, S26 stoppt einen Verbrennungsmotor 12 und versetzt eine Kupplungsvorrichtung 26 in einen Kupplung-Aus-Zustand, so dass ein Fahrzeug in einen Trägheitsfahrzustand versetzt wird, wenn eine Trägheitsfahrtbedingung des Fahrzeugs erfüllt ist. Der Steuerteil 40: S10, S11, S20, S26 startet ferner den Verbrennungsmotor 12 für eine Energieerzeugung durch einen Energieerzeuger 14, mit der Kupplungsvorrichtung 26 in den Kupplung-Aus-Zustand versetzt, wenn der SOC unter dem Referenzwert liegt, während die Trägheitsfahrt des Fahrzeugs erfolgt. Auf diese Weise wird der SOC der Batterie 22 in einem geeigneten Zustand gehalten, während die Trägheitsfahrt ermöglicht wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-219087 A [0002]

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor (12) als eine Antriebsquelle für eine Fahrzeugfahrt, einer Kupplungsvorrichtung (26), die zwischen dem Verbrennungsmotor (12) und einer Achswelle (36) vorgesehen ist, einem Energieerzeuger (14), der durch Triebkraft des Verbrennungsmotors (12) betrieben wird, einer Batterie (22), die mit elektrischer Energie ladbar ist, die durch den Energieerzeuger (14) erzeugt wird, und einer Zusatzvorrichtung (24), die mit elektrischer Energie der Batterie (22) betreibbar ist, ausgerüstet ist, wobei die Fahrzeugsteuervorrichtung (40) aufweist: – einen SOC-Erfassungsteil (40: S21) zur Erfassung eines Ladezustands, SOC, der Batterie (22); – einen Referenzwerteinstellteil (40: S22) zur Bestimmung eines Referenzwertes des SOC; – einen Überprüfungsteil (40: S23) zur Überprüfung, ob der SOC unter dem Referenzwert liegt; und – einen Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) zum Stoppen des Verbrennungsmotors (12) und zum Versetzen der Kupplungsvorrichtung (26) in einen Kupplung-Aus-Zustand, so dass das Fahrzeug in einen Trägheitsfahrzustand versetzt wird, wenn eine Trägheitsfahrtbedingung des Fahrzeugs erfüllt ist, wobei der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) ferner den Verbrennungsmotor (12) zur Energieerzeugung des Energieerzeugers (14), mit der Kupplungsvorrichtung (26) in den Kupplung-Aus-Zustand versetzt, startet, wenn der SOC während der Trägheitsfahrt des Fahrzeugs unter dem Referenzwert liegt.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) den Verbrennungsmotor (12) und den Energieerzeuger (14) steuert, um eine Kraftstoffverbrauchsmenge des Verbrennungsmotors (12) zu minimieren.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) den Verbrennungsmotor (12) auf eine Verbrennungsmotordrehzahl steuert, die auf der Grundlage einer Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors (12) und einer Energieerzeugungseffizienz des Energieerzeugers (14) bestimmt wird; und – der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) den Energieerzeuger steuert, um ein Drehmoment zu erzeugen, das auf der Grundlage der Kraftstoffverbrauchsrate und der Energieerzeugungseffizienz bestimmt wird.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Temperaturerfassungsteil (40: S25) zur Erfassung einer Temperatur des Verbrennungsmotors (12) und einer Temperatur des Energieerzeugers (14) aufweist, wobei der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) den Verbrennungsmotor (12) und den Energieerzeuger (14) steuert, um die Kraftstoffverbrauchsmenge des Verbrennungsmotors (12) zu minimieren, bezüglich einer Kombination von erfassten Temperaturen des Verbrennungsmotors (12) und des Energieerzeugers (14).
Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwerteinstellteil (40: S22) einen Lastzustand der Zusatzvorrichtung (24) erfasst und den Referenzwert bestimmt, so dass dieser höher ist, wenn ein erfasster Lastzustand der Zusatzvorrichtung (24) über dem Schwellenwert liegt, als wenn der erfasste Lastzustand der Zusatzvorrichtung (24) unter dem Schwellenwert liegt.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – der Energieerzeuger (14) mit der elektrischen Energie der Batterie (22) betreibbar und in der Lage ist, den Verbrennungsmotor (12) zu starten, als ein Motor; und – der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) den Energieerzeuger (14) derart steuert, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors (12) geregelt wird, um innerhalb eines Einkuppeldrehzahlbereichs zu liegen, der auf der Grundlage der Drehzahl der Achswelle (36) als eine Referenz bestimmt wird, wenn eine Ablöseanfrage des Trägheitsfahrzustands des Fahrzeugs erzeugt wird.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) den Energieerzeuger (14) steuert, um ein positives Drehmoment zu erzeugen, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl unter einer minimalen Drehzahl im Rotationsbereich liegt.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerteil (40: S10, S11, S20, S26) den Energieerzeuger (14) steuert, um ein negatives Drehmoment zu erzeugen, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl über einer maximalen Drehzahl im Rotationsbereich liegt.