DE10212379B4 - Steuereinheit für Hybridfahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Steuersystem für ein Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor (4), einen Elektromotor (10) und eine an diesen angeschlossene Batterie aufweist, wobei der Elektromotor mit einer Abtriebswelle des Verbrennungsmotors verbunden ist und sowohl Antriebs- als auch Stromerzeugungsfunktionen hat, und wobei das Steuersystem aufweist: einen Verzögerungsdetektor (20) zum Ermitteln einer Verzögerung des Fahrzeugs, eine Kraftstoffunterbrechungssteuereinrichtung (18), welche die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor (4) stoppt, wenn eine Kraftstoffunterbrechungsausführungsbedingung während einer Fahrzeugverzögerung erfüllt ist, und wobei sie die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor durch Aufheben der Kraftstoffunterbrechung erneut startet, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) auf eine vorbestimmte Rückstellverbrennungsmotordrehzahl fällt, und eine Unterstützungssteuereinheit (16), welche die Unterstützungssteuerung des Elektromotors (10) unterbricht, wenn, nachdem diese unter eine vorbestimmte Verbrennungsmotordrehzahl (#Ne3) gefallen ist, die niedriger gewählt ist als die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl und höher als die Drehzahl für den Leerlauf des Verbrennungsmotors, die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) auf die vorbestimmte Verbrennungsmotordrehzahl (#Ne3) zunimmt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit für Hybridfahrzeuge zum Ausführen einer Kraftstoffunterbrechung während einer Fahrzeugverzögerung über eine möglichst lange Zeit, und zum weichen bzw. gleichmäßigen Umschalten des Verbrennungsmotors in einen Leerlaufzustand.
  • Es ist bekannt, ein Fahrzeug mit einer Kraftstoffabschalteinheit zu versehen, mit der die Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor unterbrochen wird, wenn eine Bedingung für einen Kraftstoffunterbrechungsvorgang während einer Verzögerung bzw. eines Verzögerungsvorgangs des Fahrzeugs erfüllt ist, und mit der die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor rückgeführt wird durch Aufheben der Kraftstoffunterbrechung, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl auf eine vorbestimmte Rückstellverbrennungsmotordrehzahl fällt, wodurch nicht verbrannter Kraftstoff und der Kraftstoffverbrauch während des Verzögerungsvorgangs verringert werden.
  • Einige Motorfahrzeuge sind als Hybridfahrzeug ausgebildet, das einen Verbrennungsmotor aufweist, der durch Verbrennen von Kraftstoff angetrieben wird, und einen Elektromotor (nachfolgend auch als „Motor” bezeichnet), der durch elektrische Energie bzw. elektrischen Strom angetrieben wird, wobei der Elektromotor direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist und außerdem Stromerzeugungsfunktion hat. Das Hybridfahrzeug ist mit Folgendem ausgerüstet: Einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor, der direkt mit der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors verbunden ist, einer Verbrennungsmotorsteuereinheit zum Steuern des Betriebszustands des Verbrennungsmotors, und einer Zusatzelektromotorsteuereinheit zum Steuern von Betriebszuständen des Elektromotors. Die Verbrennungsmotor- und Elektromotorsteuereinheiten ermitteln die Betriebszustände des Verbrennungsmotors bzw. des Elektromotors, die in Verbindung miteinander gesteuert werden. Ein derartiges Steuersystem erzielt ein hohes Niveau an Sollleistungsvermögen bzw. erforderlichem Leistungsvermögen (wie etwa Kraftstoffeffizienz, niedrigere Werte an schädlichen Bestandteilen in Abgasen und Leistung). Die Elektromotorsteuereinheit ist mit der Batterie verbunden, die dem Elektromotor elektrischen Strom zuführt, und diese wird mit elektrischem Strom vom Elektromotor geladen.
  • Eine derartige Steuereinheit für ein Hybridfahrzeug ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. JP H10-23 604 A offenbart, demnach der Elektromotor so gesteuert wird, dass er angetrieben wird, den Verbrennungsmotor zu unterstützen, um eine Verbrennungsmotorblockade zu verhindern, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl gleich oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und wenn das Änderungsausmaß der Verbrennungsmotordrehzahl während der Fahrzeugfahrt abnimmt.
  • Bei einer herkömmlichen Kraftstoffunterbrechungssteuerung wird die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor, wie in 7 gezeigt, unterbrochen (abgeschnitten) durch Starten einer Kraftstoffunterbrechungssteuerung, wenn eine Drossel(klappen)öffnung klein ist und ein Leerlaufschalter im Verzögerungszustand (siehe Zeitpunkt X1) eingeschaltet wird bzw. ist. Daraufhin wird die Kraftstoffzufuhr für eine vorbestimmte Zeitdauer (M1) unterbrochen, bis die Verbrennungsmotordrehzahl fällt, wobei der Verbrennungsmotor weiterhin abgebremst wird bis auf eine Verbrennungsmotordrehzahl zur Rückführung bzw. zum Rückstellen (siehe Zeitpunkt X2). Daraufhin wird die Kraftstoffzufuhr erneut gestartet durch Stoppen der Kraftstoffunterbrechungssteuerung, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl auf die Rückführmotordrehzahl fällt. Diese Rückführmotordrehzahl ist üblicherweise mit einem Wert gewählt, der im Bereich von 1300 bis 1500 UpM liegt. Nachdem die Motordrehzahl auf die zum Zeitpunkt X2 gezeigte Rückführmotordrehzahl gefallen ist, wird das Fahrzeug verzögert, während Kraftstoff verbraucht wird. Nach einer vorbestimmten Zeit (M2), wenn die Kupplung ausgerückt wird bzw. ist bzw. wenn das Getriebe sich in einer neutralen Stellung befindet, wie zum Zeitpunkt X3 gezeigt, konvergiert daraufhin die Verbrennungsmotordrehzahl auf die Leerlaufverbrennungsmotordrehzahl.
  • Andererseits wird, wie in 8 gezeigt, die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor verhindert (abgeschnitten) durch Ausführen einer Kraftstoffunterbrechungssteuerung, wenn die Drossel(klappen)öffnung klein ist und wenn ein Leerlaufschalter im Verzögerungszustand (siehe Zeitpunkt Y1) eingeschaltet ist bzw. wird. Wenn der Verbrennungsmotor sich in einem freien Zustand durch Ausrücken der Kupplung (siehe Zeitpunkt Y2) befindet, und zwar nach einer vorbestimmten Zeitdauer (M3) während eines Motorbremsvorgangs, fällt die Verbrennungsmotordrehzahl auf eine geringere Drehzahl als die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl, so dass die Kraftstoffzufuhr erneut gestoppt wird durch Stoppen der Kraftstoffunterbrechungssteuerung. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer (M4), wenn die Verbrennungsmotordrehzahl allmählich abgenommen hat (Zeitpunkt Y3), konvergiert daraufhin die Verbrennungsmotordrehzahl auf eine Leerlaufverbrennungsmotordrehzahl.
  • Die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl muss jedoch nicht mit einem bestimmten Wert gewählt werden, so dass die Kraftstoffzufuhr in einer frühen Stufe erneut startet, nachdem die Kraftstoffunterbrechung ausgeführt ist, was anderweitig eine Verbrennungsmotorblockade mit sich bringt, und zwar selbst dann, wenn die Kraftstoffzufuhr erneut gestartet wird. Aus diesem Grund muss die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl mit einer vergleichsweise hohen Drehzahl gewählt werden, die eine hohe Grenze (Grenzwert) aufweist, was zu einer geringeren Verbesserung bzw. Verringerung des Kraftstoffverbrauchs führt.
  • Die vorstehend erläuterte Anordnung zum Kraftstoffunterbrechen unterstützt den Verbrennungsmotor vor einer Verbrennungsmotorblockade aus einem bestimmten Grund, weshalb (nach Wegfallen des Grundes) Kraftstoff während der Fahrzeugverzögerung nicht so lange wie möglich unterbrochen bleiben kann.
  • DE 199 11 736 A1 beschreibt ein Steuersystem für ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, welcher mit einer Abtriebswelle des Verbrennungsmotors verbunden ist und sowohl Antriebs- als auch Stromerzeugungsfunktionen aufweist. Das Steuersystem weist eine Kraftstoffunterbrechungssteuereinrichtung auf, welche die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor während einer Verzögerung des Fahrzeugs stoppen kann, und die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor erneut startet, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl auf oder unter eine vorbestimmte Drehzahl abfällt.
  • Um das vorstehend angesprochene Problem zu überwinden, schafft die vorliegende Erfindung ein Steuersystem für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1.
  • Um die vorstehend angesprochene Verwendung von Kraftstoff während der Fahrzeugverzögerung zumindest zu minimieren oder vollständig zu unterbinden, schafft die vorliegende Erfindung mit anderen Worten ein Steuersystem für ein Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor und eine Batterie aufweist. Der Elektromotor ist mit der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors verbunden und weist Antriebs- und Stromerzeugungsfunktionen auf. Die Batterie ist mit dem Elektromotor verbunden. Das Steuersystem umfasst folgendes: Einen Verzögerungsdetektor zum Ermitteln eines Verzögerungsvorgangs des Fahrzeugs, eine Kraftstoffunterbrechungssteuereinrichtung zum Ausführen einer Kraftstoffunterbrechungssteuerung, eine Einrichtung zum Stoppen der Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor, wenn eine Kraftstoffunterbrechungsausführungsbedingung erfüllt ist, während das Fahrzeug einen Verzögerungsvorgang durchführt, und zum erneuten Starten der Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor durch Aufheben der Kraftstoffunterbrechungssteuerung, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl auf eine vorbestimmte Rückstellverbrennungsmotordrehzahl fällt. Eine Unterstützungssteuereinheit treibt den Elektromotor an, um eine Unterstützungssteuerung auszuführen, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl auf eine geringere als die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl fällt.
  • In einer Kraftstoffunterbrechungssteuervorrichtung wird während einer Kraftstoffverzögerung gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Verbrennungsmotorseite eine Rückstellverbrennungsmotordrehzahl mit einer Drehzahl gewählt, bei der der Verbrennungsmotor unvermeidlich blockiert, wobei es sich hier um die Verbrennungsmotordrehzahl handelt, die so gering wie möglich gewählt wird, so dass eine Kraftstoffunterbrechung so lange wie möglich ausgeführt wird, um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern, d. h., zu minimieren. Auf der Elektromotorseite wird außerdem eine Unterstützungssteuerung derart ausgeführt, dass die Verbrennungsmotordrehzahl derart beibehalten wird, dass eine Verbrennungsmotorblockade nicht auftritt, so dass die Verbrennungsmotordrehzahl auf eine Leerlaufdrehzahl weich bzw. sanft bzw. gleichmäßig konvergiert, und zwar ohne der Vermittlung eines nicht komfortablen Empfindens (für Fahrzeuginsassen).
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; in dieser zeigen:
  • 1 ein Flussdiagramm der Steuerung eines Elektromotors,
  • 2 ein Zeitlaufdiagramm der Steuerung des Elektromotors,
  • 3 ein Zeitlaufdiagramm der Steuerung des Elektromotors, wenn die Kupplung bei Motorbremsen ausgerückt ist bzw. wird,
  • 4 ein Zeitlaufdiagramm des Zustands bei laufendem Elektromotor,
  • 5 ein Blockdiagramm eines Hybridfahrzeugs,
  • 6 ein Zeitlaufdiagramm ohne Unterstützungssteuerung des Elektromotors,
  • 7 ein Zeitlaufdiagramm einer herkommlichen Kraftstoffunterbrechungs-/Rückstellsteuerung, und
  • 8 ein Zeitlaufdiagramm einer herkommlichen Steuerung des Elektromotors, wenn die Kupplung bei Motorbremsen ausgeruckt ist bzw. wird.
  • 7 und 8 sind bereits einleitend zum Stand der Technik erlautert worden. Nunmehr wird die vorliegende Erfindung unter Bezug auf 1 bis 6 näher erläutert, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Wie in 5 gezeigt, umfasst ein Hybridfahrzeug 2 (nachfolgend auch als „Fahrzeug” bezeichnet): Einen Verbrennungsmotor 4, der durch Verbrennen von Kraftstoff angetrieben wird, ein Getriebe 6, eine Kupplung 8, die zwischen dem Verbrennungsmotor 4 und dem Getriebe 6 angeordnet ist, um eine Verbrennungsmotorleistungsabgabe weiterzugeben bzw. zu unterbrechen, einen Elektromotor 10, der zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und der Kupplung 8 angeordnet und mit einer (nicht gezeigten) Abtriebsachse des Verbrennungsmotors 2 verbunden ist, wobei der Elektromotor sowohl Antriebs- als auch Stromerzeugungsfunktionen hat, und ein Steuersystem 12 für das Fahrzeug.
  • Das Steuersystem 12 weist folgendes auf: Eine Verbrennungsmotorsteuereinheit 14, die mit dem Verbrennungsmotor 4 verbunden ist, um dessen Betriebszustand zu steuern, eine Unterstutzungselektromotorsteuereinheit 16, die mit dem Elektromotor 10 verbunden ist, um den Betriebszustand des Elektromotors 10 zu steuern, und eine Kraftstoffabschalt(F/C)steuereinrichtung 18 zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr wahrend eines Verzögerungsvorgangs des Fahrzeugs 2.
  • Das Steuersystem 12 des Fahrzeugs ist außerdem mit einem Leerlaufschalter 20 zum Ermitteln einer Verzögerung des Fahrzeugs 2 verbunden, mit einem Verbrennungsmotordrehzahlsensor 22 zum Ermitteln der Verbrennungsmotordrehzahl (Ne), einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 24 zum Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs), einem Drossel(klappen)öffnungsensor 26 zum Ermitteln des Drossel(klappen)öffnunggrads, und mit einem Gangschaltpositionsschalter 28 zum Ermitteln einer Gangschaltposition des Getriebes 6.
  • Die Elektromotorsteuereinheit 16 ist mit einer Batterie 30 verbunden, die dem Elektromotor 10 Antriebsstrom zuführt, und die durch den Strom geladen wird, der durch den Elektromotor 10 erzeugt wird.
  • Die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor wird unterbrochen (abgeschnitten) durch die Kraftstoffunterbrechungssteuereinrichtung 18, und zwar nur dann, wenn eine vorbestimmte Kraftstoffunterbrechungsausführungsbedingung wahrend einer Verzögerung des Fahrzeugs 2 erfüllt ist, beispielsweise dann, wenn der Leerlaufschalter 20 eingeschaltet ist. Die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor 4 wird durch die Kraftstoffunterbrechungssteuereinrichtung 18 erneut gestartet, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) auf eine gewählte bzw. festgelegte Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl (Ruckstellung Ne) fällt.
  • Herkömmlicherweise wird die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl mit einem Wert gewählt, der von 1300 bis 1500 UpM reicht, während bei dieser Ausführungsform, wie beispielsweise in 2 und 3 gezeigt, die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl mit einer geringeren Drehzahl als 1000 UpM und mit einer geringfugig höheren Drehzahl als derjenigen eines leerlaufenden Verbrennungsmotors 2 (etwa 900 UpM) gewahlt ist. Die Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl kann in Übereinstimmung mit dem Zustand der Batterie 30 geändert werden.
  • Das Ausmaß an anfanglicher Unterstützung, die kontinuierliche Zeit bzw. die Zeitdauer kontinuierlicher Unterstutzung und die Verzögerungsrate sind für die Elektromotorsteuereinheit 16 vorab eingestellt, um den Antrieb des Elektromotors 10 zu steuern, wie in 4 gezeigt. Der Elektromotor 10 wird durch die Elektromotorsteuereinheit 16 angetrieben, um eine grundsätzliche Unterstützungssteuerung auszufuhren, wenn eine Verbrennungsmotordrehzahl (Verbrennungsmotordrehzahl Ne in 4) weniger stark fallt als eine Sollverbrennungsmotordrehzahl (#Ne3) zwischen einer Rückstellverbrennungsmotordrehzahl (Rückstell-Ne) (Ruckstell-Ne ≤ #Ne2) und einer Leerlaufverbrennungsmotordrehzahl (Ne) (Zeit C1), was es erlaubt, dass die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) auf eine Leerlaufdrehzahl konvergiert. Der Elektromotor 10 stoppt den Antrieb, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) ausgehend von einer Drehzahl zwischen der Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl und der Leerlaufverbrennungsmotordrehzahl eine Solldrehzahl (#Ne3) erreicht, die es der Verbrennungsmotordrehzahl erlaubt, auf die Leerlaufdrehzahl zu konvergieren. D. h., die Elektromotorsteuereinheit 16 steuert den Elektromotor 10 derart, dass der Antrieb so erfolgt, dass eine Unterstützungssteuerung ausgeführt wird, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) und die Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl (Rückstell-Ne) abnehmen, und außerdem führt sie die Steuerung so durch, dass der Elektromotor 10 die Unterstützungssteuerung stoppt, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl geringer als die Solldrehzahl (#Ne3) ist, die geringer gewählt ist als die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl (Rückstell-Ne) und größer als die Leerlaufverbrennungsmotordrehzahl (Leerlauf-Ne). Die Elektromotorsteuereinheit 16 weist außerdem auf bzw. berucksichtigt eine kritische Drehzahl (#Ne1 in 1) und eine kritische Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs1). Das Kriterium der Verbrennungsmotordrehzahl (Ne1) wird bereitgestellt zur Ermittlung, ob die Verbrennungsmotordrehzahl innerhalb des Bereichs der Kraftstoffunterbrechungssteuerung liegt, und das Kriterium der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs1) dient zur Ermittlung, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des Bereichs der Kraftstoffunterbrechungssteuerung liegt. Die Werte sind derart gewahlt, dass „#Ne1 > #Ne2 > #Ne3” bzw. „#Ne2 ≤ Ruckstell-Ne” und „Ne3 > Leerlauf-Ne” gilt.
  • Die Arbeitsweise dieser Ausfuhrungsform wird nunmehr unter Bezug auf das Flussdiagramm in 1 erläutert.
  • Das Programm für das Steuersystem 12 startet im Schritt 102. Daraufhin erfolgt im Schritt 104 eine Ermittlung, ob die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) die kritische Verbrennungsmotordrehzahl (#Ne1) ubersteigt, d. h., Ne > #Ne1.
  • Wenn die Ermittlung im Schritt 104 „JA” ergibt, liegt die Verbrennungsmotordrehzahl im Bereich der Kraftstoffunterbrechungssteuerung und im Schritt 106 erfolgt eine Ermittlung, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs) die kritische Fahrzeuggeschwindigkeit (Vs1) übersteigt, d. h., Vs > Vs1. Wenn dies der Fall ist, findet die Kraftstoffunterbrechung statt.
  • Wenn die Ermittlung im Schritt 106 „JA” lautet, befindet sich die Fahrzeuggeschwindigkeit im Bereich der Kraftstoffunterbrechungssteuerung und eine Steuerung zur Aufrechterhaltung der Verbrennungsmotordrehzahl bei Kraftstoffunterbrechungsruckstellung wird im Schritt 108 vorbereitet.
  • Im Schritt 110 erfolgt eine Ermittlung, ob der Leerlaufschalter 20 eingeschaltet ist. Wenn die Ermittlung im Schritt 110 „JA” lautet, erfolgt im Schritt 112 eine Ermittlung, ob das Fahrzeug 2 verzögert und Ne kleiner als #Ne2 ist.
  • Wenn die Ermittlung im Schritt 112 „JA” lautet, wird der Elektromotor 10 umgeschaltet, um im Schritt 114 die Verzögerungssteuerung zu aktivieren.
  • Daraufhin erfolgt im Schritt 116 eine Ermittlung, ob die Leistungsabgabe des Elektromotors 10 null ist. Wenn die Ermittlung im Schritt 116 „NEIN” ergibt, erfolgt im Schritt 118 eine Ermittlung, ob die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) eine Sollverbrennungsmotordrehzahl (#Ne3) übertrifft, d. h., wenn Ne > #Ne3 ist.
  • Wenn die Ermittlung im Schritt 118 „NEIN” ergibt, wird die Routine zum Schritt 114 rückgefuhrt.
  • Wenn die Ermittlung im Schritt 118 „JA” ergibt, hat die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) eine Solldrehzahl (#Ne3) erreicht, so dass der Antrieb des Elektromotors 10 im Schritt 120 gestoppt wird und die Routine wird im Schritt 122 rückgeführt.
  • Wenn die Ermittlung in einem der Schritte 104, 106, 110 und 112 „NEIN” lautet oder wenn sie im Schritt 116 „JA” lautet, wird die Routine zum Schritt 122 rückgeführt.
  • Die Arbeitsweise einer Steuerung des Elektromotors 10 wird nunmehr unter Bezug auf das in 2 und 3 gezeigte Zeitlaufdiagramm erlautert.
  • Wie in 2 gezeigt, wird die Kraftstoffunterbrechungssteuervorrichtung gestartet, wenn die Drossel(klappen)öffnung klein ist und wenn der Leerlaufschalter 20 eingeschaltet ist, um das Fahrzeug 2 zu verzogern (Zeitpunkt A1). Die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor wird unterbrochen (abgeschnitten) durch Ausfuhren der Kraftstoffunterbrechungssteuerung, bis die Verbrennungsmotordrehzahl auf die Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl fällt, wobei die Verbrennungsmotorbremse betätigt gehalten ist (Zeitpunkt A2, Dauer T1). Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl auf die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl fallt, wie zum Zeitpunkt A2 gezeigt, wird die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor ruckgeführt bzw. ruckgestellt durch Stoppen der Kraftstoffunterbrechungssteuerung, und der Elektromotor 10 startet seinen Antrieb. Die Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl ist herkömmlicherweise als ein Wert im Bereich von 1300 bis 1500 UpM gewahlt. Die Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch mit weniger als 1000 UpM gewahlt, so dass die Ausfuhrungszeit T1 für die Kraftstoffunterbrechungssteuerung langer als diejenige eines herkommlichen Systems ist (siehe M1 in 7). Das Fahrzeug führt daraufhin einen Verzögerungsvorgang durch und der Kraftstoffverbrauch, nachdem die Verbrennungsmotordrehzahl auf die Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl (Zeitpunkt A2) fallt und die Verbrennungsmotordrehzahl konvergiert weich bzw. glatt bzw. gleichmäßig auf die Leerlaufverbrennungsmotordrehzahl, wenn die Kupplung ausgeruckt ist bzw. wird nach der Zeitdauer T2 (Zeitpunkt A3).
  • Unter Bezug auf 3 wird andererseits die Kraftstoffunterbrechungssteuerung gestartet, wenn die Drossel(klappen)öffnung gering ist und der Leerlaufschalter 20 eingeschaltet ist, um das Fahrzeug 2 zu verzögern (Zeitpunkt B1). Die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor wird rückgefuhrt bzw. ruckgestellt durch Stoppen der Kraftstoffunterbrechungssteuervorrichtung nach einer vorbestimmten Zeitdauer T3, wobei das Verbrennungsmotorbremsen beibehalten wird, wenn die Kupplung 8 ausgerückt ist bzw. wird, um zu ermöglichen, dass der Verbrennungsmotor sich in einem freien Zustand (Zeitpunkt B2) befindet. Gleichzeitig wird der Elektromotor 10 fur eine vorbestimmte Zeit T4 angetrieben, um den Verbrennungsmotor zu unterstutzen, dass er nicht blockiert (Unterstützungssteuerung). Daraufhin konvergiert die Verbrennungsmotordrehzahl auf die Leerlaufverbrennungsmotordrehzahl.
  • Wie in 6 gezeigt, blockiert jedoch ohne diese Unterstützungssteuerung der Verbrennungsmotor, wenn er sich in einem freien Zustand befindet durch Ausrücken der Kupplung 8 (Zeitpunkt B2), und wenn er nicht in der Lage ist, seine Drehzahl beizubehalten.
  • Infolge hiervon wird in der Kraftstoffunterbrechungssteuerung wahrend der Verzögerung des Fahrzeugs 2 auf Seiten des Verbrennungsmotors 4 eine Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl (Ruckstell-Ne) mit einer Drehzahl gewählt, bei der der Verbrennungsmotor unvermeidlich blockiert. Die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl wird dadurch so niedrig wie möglich gewahlt, so dass die Kraftstoffunterbrechung so lange wie moglich ausgefuhrt werden kann, um den Kraftstoffverbrauchseffekt zu verbessern. Auf der Seite des Elektromotors 10 wird außerdem eine Unterstützungssteuerung derart ausgeführt, dass die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) beibehalten wird, bei der die Verbrennungsmotorblockade nicht auftritt, so dass die Verbrennungsmotordrehzahl auf eine Leerlaufdrehzahl glatt bzw. weich konvergiert, ohne dass ein unkomfortables Empfinden ausgelöst wird.
  • Die Elektromotorsteuereinheit 16 steuert außerdem den Elektromotor 10 derart, dass er die Unterstützungssteuerung stoppt, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) die Solldrehzahl (#Ne3) übersteigt, die niedriger gewählt ist als die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl (Ruckstell-Ne), und die hoher ist als die Leerlaufverbrennungsmotordrehzahl. Die Unterstutzungssteuerung wird dadurch gestoppt, sobald die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) auf eine Verbrennungsmotordrehzahl zugenommen hat, bei der eine Verbrennungsmotorblockade nicht auftritt. Dies verringert den Verbrauch der Batterie 30, deren Strom verbraucht wird durch Unterstützungssteuerung auf das minimal Notwendige zum Stabilisieren des Systems, und hierdurch werden die Produktqualitat und die Kraftstoffeffizienz verbessert.
  • Die Kraftstoffunterbrechungssteuereinheit 18 ändert die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl (Rückstell-Ne) in Übereinstimmung mit der Bedingung bzw. dem Zustand der Batterie 30, was es erlaubt, die Ruckstellverbrennungsmotordrehzahl (Rückstell-Ne), die, ausgehend von der Kraftstoffunterbrechung, ruckgestellt wird, mit einem hoheren Wert zu wählen, wenn die Bedingung bzw. der Zustand der Batterie 30 nicht gut ist. Die Batterie wird deshalb nicht stärker entleert als notwendig, wodurch die Systemstabilitat und die Produktqualität verbessert sind.
  • In Ubereinstimmung mit dieser Ausfuhrungsform wird demnach sozusagen die Kraftstoffzufuhr unterbrochen, wenn der Leerlaufschalter 20 eingeschaltet ist, um das Fahrzeug 2 zu verzögern, und die Kraftstoffzufuhr wird rückgeführt (erneut gestartet), wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) auf die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl (Rückstell-Ne) fallt, wobei das Verbrennungsmotorbremsen beibehalten ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl (Rückstell-Ne) nicht auf einen herkömmlichen Wert im Bereich von 1300 bis 1500 UpM eingestellt, sondern auf einen geringeren Wert als 1000 UpM, was eine längere Ausfuhrungszeit für die Kraftstoffunterbrechung ermoglicht, um den Kraftstoffverbrauch zu verringern.
  • In dem Fall, dass die Kupplung 8 ausgeruckt ist oder das Getriebe 6 sich wahrend einer Verzögerung des Fahrzeugs 2 in Neutralstellung befindet, wird selbst dann, wenn die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor 4 rückgestellt ist bzw. wird, die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) nicht auf der Rückstellverbrennungsmotordrehzahl (Rückstell-Ne) von weniger als 1000 UpM aufrecht erhalten, was Anlass dafür gibt, dass der Verbrennungsmotor blockiert. In Ubereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird der Elektromotor 10 jedoch für die Unterstützungssteuerung derart angetrieben, dass die Verbrennungsmotordrehzahl auf einer Verbrennungsmotordrehzahl gehalten wird, die geringfügig niedriger ist als die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl (Rückstell-Ne), die geringer gewahlt ist als in einem herkömmlichen System. Die Anordnung stabilisiert den Verbrennungszustand des Verbrennungsmotors 4 und erlaubt ein Absenken der Geschwindigkeit (Geschwindigkeitsänderung) der Motordrehzahl, damit diese den Wert null einnimmt, wodurch der Verbrennungsmotor selbst am Drehen gehalten wird.
  • Nachdem die Unterstützungssteuerung für die erforderliche Zeit ausgefuhrt worden ist, um den Verbrennungsmotor 4 zu stabilisieren, wird der Elektromotor 10 bezüglich seines Drehmoments (seiner Leistungsabgabe) auf null gebracht. Der Elektromotor 10 treibt dadurch mit einer minimalen Drehzahl an, so dass die Batterieentleerung verhindert werden kann.
  • In dem Fall, dass die Batterie nicht den erforderlichen Ladepegel aufweist, wird die Unterstutzungssteuerung des Elektromotors 10 unterbrochen, um ein weiteres Leerlaufen der Batterie zu verhindern und die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl wird auf den herkommlichen Wert geändert, bei dem die Verbrennungsmotorblockade ohne den Elektromotor nicht auftreten kann.
  • Die Kraftstoffunterbrechung wahrend der Verzögerung des Fahrzeugs 2 wird so lange wie möglich ausgeführt, eine Verbrennungsmotorblockade kann verhindert werden, und das Fahrzeug 2 kann wie ublich gefahren werden, und zwar selbst dann, wenn die Batterie 30 erschöpft ist.
  • Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf ein Hybridfahrzeug angewendet werden, sondern auch auf ein Fahrzeug mit einem Anlasser, wie etwa einen Elektromotor zum Starten bzw. Anlassen des Verbrennungsmotors und zur Stromerzeugung. Ein vereinfachtes Hybridfahrzeug kann ebenfalls zum Einsatz kommen, wenn in diesem eine 36 Volt-Systembatterie verwirklicht ist.
  • Die Unterstützungssteuerung des Elektromotors kann außerdem in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der Fahrzeugverzögerung geändert werden. Wenn beispielsweise das Fahrzeug plötzlich verzögert wird, kann der Elektromotor früher angetrieben werden, bevor die Verbrennungsmotordrehzahl auf die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl fällt, so dass ein Verbrennungsmotorblockade auf Grund einer Abnahme der Verbrennungsmotordrehzahl verhindert werden kann. Wenn das Fahrzeug andererseits allmählich verzögert, kann der Elektromotor angetrieben werden, nachdem die Verbrennungsmotordrehzahl auf die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl gefallen ist, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert, d. h. verringert werden kann.
  • Das Steuersystem 12 kann einen oder mehrere Computer, Mikroprozessorvorrichtungen o. dgl. umfassen, um die vorstehend angesprochenen Erfassungs- und Steuerschritte auszuführen.
  • Obwohl bestimmte, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung vorstehend zu illustrativen Zwecken erläutert wurden, wird bemerkt, dass die offenbarte Vorrichtung zahlreichen Abwandlungen und Modifikationen zugänglich ist, die sämtliche im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims (2)

  1. Steuersystem für ein Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor (4), einen Elektromotor (10) und eine an diesen angeschlossene Batterie aufweist, wobei der Elektromotor mit einer Abtriebswelle des Verbrennungsmotors verbunden ist und sowohl Antriebs- als auch Stromerzeugungsfunktionen hat, und wobei das Steuersystem aufweist: einen Verzögerungsdetektor (20) zum Ermitteln einer Verzögerung des Fahrzeugs, eine Kraftstoffunterbrechungssteuereinrichtung (18), welche die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor (4) stoppt, wenn eine Kraftstoffunterbrechungsausführungsbedingung während einer Fahrzeugverzögerung erfüllt ist, und wobei sie die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor durch Aufheben der Kraftstoffunterbrechung erneut startet, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) auf eine vorbestimmte Rückstellverbrennungsmotordrehzahl fällt, und eine Unterstützungssteuereinheit (16), welche die Unterstützungssteuerung des Elektromotors (10) unterbricht, wenn, nachdem diese unter eine vorbestimmte Verbrennungsmotordrehzahl (#Ne3) gefallen ist, die niedriger gewählt ist als die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl und höher als die Drehzahl für den Leerlauf des Verbrennungsmotors, die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) auf die vorbestimmte Verbrennungsmotordrehzahl (#Ne3) zunimmt.
  2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Steuersystem die Rückstellverbrennungsmotordrehzahl in Übereinstimmung mit einem Zustand der Batterie variiert.
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