DE112005001212T5 - Elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung, Fahrzeug, das mit der elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung ausgestattet ist, und elektronisches Verbrennungsmotorsteuerverfahren - Google Patents

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Abstract

Elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung, die einen Verbrennungsmotor steuert, wobei die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung folgendes aufweist:
ein Betätigungsniveaulernmodul, das ein Betätigungsniveau einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung lernt, dass eine Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs während eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als Voraussetzung ist;
ein Solldrehzahländerungsmodul, das die Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl variiert, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist; und
ein Änderungsunterbindungsmodul, das unterbindet, dass das Solldrehzahländerungsmodul die Sollleerlaufdrehzahl ändert, wenn das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung durch das Betätigungsniveaulernmodul unvollständig ist.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung und ein Fahrzeug, das mit der elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung ausgestattet ist, sowie ein entsprechendes elektronisches Verbrennungsmotorsteuerverfahren.
  • Technologischer Hintergrund
  • Der Verbrennungsmotor wird verschiedenartigen Antriebssteuerungen ausgesetzt, um die gewünschten Antriebsbedingungen aufrechtzuerhalten. Beispielsweise berechnet eine Leerlaufdrehzahlsteuerung eine Differenz zwischen einer Ist-Verbrennungsmotorsteuerung und einer Sollleerlaufdrehzahl während eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors, bestimmt einen Betätigungsbetrag eines Stellglieds entsprechend der berechneten Differenz, um die Ist-Verbrennungsmotordrehzahl die Sollleerlaufdrehzahl erreichen zu lassen, und treibt das Stellglied mit dem bestimmten Betätigungsbetrag an, um die Drosselventilöffnung zu regulieren. Der bestimmte Betätigungsbetrag für die Antriebssteuerung des Verbrennungsmotors wird als Lernwert Adaptivwert gespeichert, um die gegenwärtigen gewünschten Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors beim Start eines nächsten Zyklus der Antriebssteuerung wiederzugeben. Die erwünschte Prozedur lernt bzw. adaptiert somit den Betätigungsbetrag für die Antriebssteuerung des Verbrennungsmotors und verwendet den gelernten bzw. adaptierten Betätigungsbetrag bei dem Start des nächsten Zyklus der Antriebssteuerung, um bevorzugte Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors bei dem Start des nächsten Zyklus der Antriebssteuerung sicherzustellen.
  • Eine vorgeschlagene elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung lernt den Betätigungsbetrag für die Antriebssteuerung des Verbrennungsmotors, wie beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-141823 offenbart ist. In dem Fall einer Fahrt mit geringer Geschwindigkeit und bei geringem Herunterdrücken des Beschleunigerpedals durch den Fahrer wählt das Fahrzeug eine Motorbetriebsart aus und hält den Verbrennungsmotor an. In dem Zustand des unvollständigen Lernens hält jedoch diese elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung nach dem Stand der Technik den Verbrennungsmotor nicht an, sondern lässt den Verbrennungsmotor leerlaufen. Eine weitere vorgeschlagene elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung führt die Leerlaufdrehzahlsteuerung aus, wie beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-160136 offenbart ist. Diese elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung nach dem Stand der Technik erhöht die Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als ein Fahrzeugantriebssystem ist, beispielsweise eine Klimaanlagensteuereinheit.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die bedingungslose Erhöhung der Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf die Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl von der Klimaanlagensteuereinheit, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 3-160136 offenbart ist, verringert jedoch in unerwünschter Weise die Lernmöglichkeiten des Betätigungsbetrags für die Leerlaufdrehzahlsteuerung. Die Lernbedingungen des Betätigungsbetrags können beispielsweise erfüllt werden, wenn die Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten niedrigen Drehzahlbereichs während des Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors liegt. In diesem Fall führt die Erhöhung der Sollleerlaufdrehzahl zu einer versagten Erfüllung der Lernbedingungen und verringert dadurch die Lernmöglichkeiten bzw. die Lerngelegenheiten des Betätigungsbetrags. Eine derartige Verringerung der Lernmöglichkeiten ist ein gemeinsames Problem bei anderen Verbrennungsmotorantriebssteuerungen mit den Eintellungen einer Solldrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs auf eine der Lernbedingungen sowie bei jeder Verbrennungsmotorantriebssteuerung mit Einstellungen einer Differenz zwischen der Ist-Verbrennungsmotordrehzahl und einer Solldrehzahl innerhalb eines voreingestellten engen Bereichs auf eine der Lernbedingungen. Das Fahrzeugsystem, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, beispielsweise die Klimaanlagensteuereinheit, kann die Erhöhungsanforderungen der Sollleerlaufdrehzahl ungeachtet der gegenwärtigen Bedingungen des Fahrzeugantriebssystems häufig abgeben. Die häufige Abgabe der Erhöhungsanforderung verringert ferner die Lernmöglichkeiten des Betätigungsbetrags. Die Verringerung der Lernmöglichkeiten des Betätigungsbetrags verursacht, dass der Betätigungsbetrag, der als Lernwert gespeichert wird, veraltet und unangemessen ist und stört die optimale Verbrennungsmotorantriebssteuerung, um die erwünschten Antriebsbedingungen des Verbrennungsmotors aufrechtzuerhalten.
    •
  • Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen und die ausreichenden Lernmöglichkeiten bzw. Gelegenheiten zum Lernen eines Betätigungsniveaus einer Verbrennungsmotorsteuerung bei einer elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung und einem entsprechenden elektronischen Verbrennungsmotorsteuerverfahren sicherzustellen, die die Sollleerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors ändern können. Die Aufgabe der Erfindung ist es ebenso, ein Fahrzeug zu schaffen, das mit einer derartigen elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung ausgestattet ist.
  • Zum Lösen von zumindest einem Teil der vorstehend genannten und anderer zugehöriger Aufgaben ist die vorliegende Erfindung auf eine elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung gerichtet, die einen Verbrennungsmotor steuert. Die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung weist Folgendes auf: ein Betätigungsniveaulernmodul, das ein Betätigungsniveau einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung lernt, dass eine Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs während eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als eine Voraussetzung liegt; ein Solldrehzahländerungsmodul, das die Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl variiert, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als ein Fahrzeugantriebssystem ist; und ein Änderungsunterbindungsmodul, das unterbindet, dass das Solldrehzahländerungsmodul die Sollleerlaufdrehzahl ändert, wenn das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung durch das Betätigungsniveaulernmodul unvollständig ist.
  • Die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung lernt das Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass die Sollleerlaufdrehzahl in den vorbestimmten Drehzahlbereich während des Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als Voraussetzung eintritt. In dem Zustand des unvollständigen Lernens weist die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung die Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl zurück, die von dem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, und unterbindet eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl. Das Fahrzeugsystem, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, kann die Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl ungeachtet der vorliegenden Bedingungen des Fahrzeugantriebssystems häufig übermitteln. Die Anordnung der Erfindung unterbindet wirksam eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl unter der Bedingung des unvollständigen Lernens des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung. Die Unterbindung der Änderung hält in wünschenswerter Art und Weise die Sollleerlaufdrehzahl innerhalb des vorbestimmten Drehzahlbereichs, was somit eine versagte Erfüllung der Lernbedingung verhindert und die ausreichenden Lernmöglichkeiten des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung sicherstellt.
  • Typische Beispiele des Fahrzeugsystems, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, umfassen ein Heizsteuersystem zum Steuern des Betriebs eines Heizers, ein Kühlersteuersystem zum Steuern des Betriebs eines Kühlers, ein Unterdrucksteuersystem zum Regulieren eines Bremsunterdrucks und ein Anschlusssteuersystem zum Steuern eines Leistungsanschlusses, wie z. B. eines AC-100V-Anschlusses.
  • Die vorliegende Erfindung ist ebenso auf eine weitere elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung gerichtet, die einen Verbrennungsmotor steuert. Die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung weist Folgendes auf: ein Betätigungsniveaulernmodul, das ein Betätigungsniveau einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung lernt, dass eine Differenz zwischen einer Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors und einer Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines voreingestellten engen Bereichs während eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als eine Voraussetzung liegt; ein Solldrehzahländerungsmodul, das die Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl ändert, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als ein Fahrzeugantriebssystem ist; und ein Änderungsunterbindungsmodul, das unterbindet, dass das Solldrehzahländerungsmodul die Sollleerlaufdrehzahl ändert, wenn das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung durch das Betätigungsniveaulernmodul unvollständig ist.
  • Die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung lernt das Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass die Differenz zwischen der Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Sollleerlaufdrehzahl innerhalb des voreingestellten engen Bereichs während des Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als eine Voraussetzung liegt. In dem Zustand des unvollständigen Lernens weist die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung die Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl, die von dem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, und unterbindet eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl. Das Fahrzeugsystem, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, kann die Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl ungeachtet von vorliegenden Bedingungen des Fahrzeugantriebsystems häufig übermitteln. Die Anordnung der Erfindung unterbindet wirksam eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl unter der Bedingung des unvollständigen Lernens des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung. Die Unterbindung der Änderung hält in wünschenswerter Art und Weise die Differenz zwischen der Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines voreingestellten engen Bereichs, was somit die versagte Erfüllung der Lernbedingung verhindert und die ausreichenden Lernmöglichkeiten des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung sicherstellt.
  • Bei der elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung, die eine der vorstehend angegebenen Konfigurationen hat, ist es vorzuziehen, dass das Änderungsunterbindungsmodul gestattet, dass das Solldrehzahländerungsmodul die Sollleerlaufdrehzahl ändert, nachdem das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung durch das Betätigungsniveaulernmodul abgeschlossen ist. Diese Anordnung verhindert wirksam die übermäßige Unterbindung einer Änderung der Sollleerlaufdrehzahl und weist die Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl nur in einem erforderlichen Bereich zurück.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung hat der Verbrennungsmotor einen wassergekühlten Mechanismus und ist die Änderungsanforderung eine Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl, die von einer elektronischen Heizsteuereinheit abgegeben wird, die einen Heizer zur Rückgewinnung von Abwärme des Kühlwassers bei dem Verbrennungsmotor steuert. Wenn die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors relativ niedrig ist, nimmt die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung die Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl auf, die von der elektronischen Heizsteuereinheit abgegeben wird, um die Sollleerlaufdrehzahl zu erhöhen und dadurch die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors rasch anzuheben. In dem Zustand des unvollständigen Lernens des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung weist jedoch diese Anordnung die Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl zurück und unterbindet die Erhöhung der Sollleerlaufdrehzahl, was somit die ausreichenden Lerngelegenheiten des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung sicherstellt. Die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels kann ferner ein Stoppneustartsteuermodul aufweisen, das den Verbrennungsmotor bei der Erfüllung einer voreingestellten Verbrennungsmotorstoppbedingung anhält, während sie den Verbrennungsmotor bei einer nachfolgenden Erfüllung einer voreingestellten Verbrennungsmotorneustartbedingung neu startet. Ein automatisches Anhalten des Verbrennungsmotors führt oft zu einem niedrigen Niveau der Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors und verursacht die häufige Abgabe der Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl. Diese Technologie der Erfindung ist insbesondere wirksam bei diesem Aufbau.
  • Bei der Verbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung kann die Verbrennungsmotorsteuerung eine Leerlaufdrehzahlsteuerung sein. Die Leerlaufdrehzahlsteuerung startet typischerweise das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass die Sollleerlaufdrehzahl in dem vorbestimmten Drehzahlbereich während des Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors eintritt oder die Differenz zwischen der Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Sollleerlaufdrehzahl in den voreingestellten engen Bereich während des Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als eine Voraussetzung eintritt. Die Technologie der Erfindung ist somit bedeutend wirksam in der Leerlaufdrehzahlsteuerung.
  • Bei der elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung kann das Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung eine Drosselöffnung oder ein anderer Parameter sein, der sich auf die Drosselöffnung bezieht. Eine Ansammlung von Staub in einem Raum oder Zwischenraum in einem Drosselventil kann die Einlassluftströmung des Verbrennungsmotors verändern und eine genaue Verbrennungsmotorsteuerung mit der anfangs eingerichteten Drosselöffnung stören. Es gibt demgemäß einen hohen Bedarf nach dem Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung.
  • Bei der elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung ist es vorzuziehen, dass das Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung zumindest einmal bei jeder Fahrt oder zumindest einmal in einer voreingestellten Zeitdauer gelernt wird. Die geeignete Aktualisierung des Lernwerts stellt eine angemessene Verbrennungsmotorsteuerung sicher. In dieser Beschreibung stellt der Ausdruck „eine Fahrt" ein Intervall zwischen der Zündungseinschaltung bis zu dem Zündungsausschalten dar.
  • Eine weitere Anwendung der Erfindung ist ein Fahrzeug, das mit der elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung ausgestattet ist, die einen der vorstehend angegebenen Anordnungen hat. In dem Zustand des unvollständigen Lernens des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung unterbindet das Fahrzeug eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl. Diese Anordnung hält in wünschenswerter Art und Weise die Sollleerlaufdrehzahl innerhalb des vorbestimmten Drehzahlbereichs oder hält die Differenz zwischen der Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Sollleerlaufdrehzahl innerhalb des voreingestellten engen Bereichs, was somit eine versagte Erfüllung der Lernbedingung verhindert und die ausreichenden Lernmöglichkeiten des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung sicherstellt.
  • Die vorliegende Erfindung ist ebenso auf ein elektronisches Verbrennungsmotorsteuerverfahren gerichtet, das einen Verbrennungsmotor steuert. Das elektronische Verbrennungsmotorsteuerverfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) Lernen eines Betätigungsniveaus einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass eine Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs während eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als eine Voraussetzung liegt; und (b) Unterbinden, dass die Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl geändert wird, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als ein Fahrzeugantriebssystem ist, wenn das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung in dem Schritt (a) unvollständig ist.
  • Das Fahrzeugsystem, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, kann die Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl ungeachtet der vorliegenden Bedingungen des Fahrzeugantriebssystems häufig übermitteln. Das elektronische Verbrennungsmotorsteuerverfahren der Erfindung unterbindet wirksam eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl unter der Bedingung des unvollständigen Lernens des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung. Die Unterbindung der Änderung hält in wünschenswerter Art und Weise die Sollleerlaufdrehzahl innerhalb des vorbestimmten Drehzahlbereichs, was somit die versagte Erfüllung der Lernbedingung verhindert und die ausreichenden Lernmöglichkeiten des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung sicherstellt.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein elektronisches Verbrennungsmotorsteuerverfahren gerichtet, das einen Verbrennungsmotor steuert. Das elektronische Verbrennungsmotorsteuerverfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) Lernen eines Betätigungsniveaus einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass eine Differenz zwischen einer Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors und einer Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines voreingestellten engen Bereichs während eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als eine Voraussetzung liegt; und (b) Unterbinden, dass die Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl geändert wird, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anders als ein Fahrzeugantriebssystem ist, wenn das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung in dem Schritt (a) unvollständig ist.
  • Das Fahrzeugsystem, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, kann die Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl ungeachtet der vorliegenden Bedingungen des Fahrzeugantriebssystems häufig übermitteln. Das elektronische Verbrennungsmotorsteuerverfahren der Erfindung unterbindet wirksam eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl unter der Bedingung des unvollständigen Lernens des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung. Die Unterbindung der Änderung hält in wünschenswerter Art und Weise die Differenz zwischen der Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Sollleerlaufdrehzahl innerhalb des voreingestellten engen Bereichs, was somit die versagte Erfüllung der Lernbedingung verhindert und die ausreichenden Lernmöglichkeiten des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung sicherstellt.
  • Bei dem elektronischen Verbrennungsmotorsteuerverfahren der Erfindung, das eine der vorstehend angegebenen Konfiguration hat, ist es vorzuziehen, dass der Schritt (b) gestattet, dass die Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf die Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl geändert wird, nachdem das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung in dem Schritt (a) abgeschlossen ist. Diese Anordnung verhindert wirksam eine übermäßige Unterbindung einer Änderung der Sollleerlaufdrehzahl und weist die Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl nur in einem erforderlichen Bereich zurück.
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  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 10 in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar;
  • 2 stellt schematisch den Aufbau eines Verbrennungsmotors 20 dar, der an dem Hybridfahrzeug 10 montiert ist;
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Hybridsteuerroutine zeigt;
  • 4 zeigt ein Beispiel eines Drehmomentanforderungseinstellkennfelds;
  • 5 zeigt einen Prozess zum Einstellen des optimalen Betriebspunkts;
  • 6 ist ein Beispiel eines Liniendiagramms zum Bestimmen der Drehzahl einer Welle;
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Leerlaufdrehzahlsteuerroutine zeigt;
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine abgewandelte Leerlaufdrehzahlsteuerroutine zeigt;
  • 9 stellt schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs in einem abgewandelten Aufbau dar; und
  • 10 stellt schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs in einem weiteren abgewandelten Aufbau dar.
  • Beste Wege zum Ausführen der Erfindung
  • 1 stellt schematisch die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 10 in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. 2 stellt schematisch den Aufbau eines Verbrennungsmotors 20 dar, der an dem Hybridfahrzeug 10 des Ausführungsbeispiels montiert ist.
  • Wie in 1 dargestellt ist, weist das Hybridfahrzeug 10 den Verbrennungsmotor 20, der Verbrennungsenergie, die durch eine Verbrennung von Kraftstoff erzeugt, in kinetische Energie umwandelt, eine elektronische Verbrennungsmotorsteuereinheit (Verbrennungsmotor-ECU) 50, die das gesamte Verbrennungsmotorsystem steuert, einen Dreiwellenleistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30, der mit einer Kurbelwelle 27 oder einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 20 verknüpft ist, Motoren MG1 und MG2, die mit dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 verbunden sind und elektrische Leistung erzeugen können, und eine elektronische Motorsteuereinheit (Motor-ECU) 14 auf, die die Leistungserzeugung und Betätigung der Motoren MG1 und MG2 steuert. Das Hybridfahrzeug 10 weist ebenso eine Batterie 45, die die elektrische Leistung zu den Motoren MG1 und MG2 und von diesen überträgt, eine elektronische Batteriesteuereinheit (Batterie-ECU) 46, die die Ladezustände der Batterie 45 überwacht, eine Antriebswelle 17, die über eine Kette 15 mit einer Welle verbunden ist, die sich mit dem Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 verbindet, eine elektronische Hybridsteuereinheit (Hybrid-ECU) 70, die das gesamte Hybridsystem steuert, und eine elektronische Klimaanlagensteuereinheit (Klimaanlagen-ECU) 90 auf, die die Temperatur in einem Fahrgastabteil steuert. Die Antriebswelle 17 ist mit Antriebsrädern 19, über ein Differenzialgetriebe 18 verbunden.
  • Der Verbrennungsmotor 20 ist eine Brennkraftmaschine, die Kohlenwasserstoff, wie z. B. Benzin verbraucht, um Leistung abzugeben. Wie in 2 gezeigt ist, nimmt der Verbrennungsmotor 20 die Zufuhr von Luft auf, die durch einen Luftreiniger 21 gereinigt wird und durch ein Drosselventil 22 eingelassen wird, während er die Zufuhr von Benzin aufnimmt, das durch einen Injektor 23 eingespritzt wird. Die Zufuhren der Einlassluft und des eingespritzten Benzins werden zu einem Luftkraftstoffgemisch gemischt, das in eine Brennkammer über ein Einlassventil 24 eingeführt wird und zur Explosionsverbrennung mit einem elektrischen Funken einer Zündkerze 25 gezündet wird. Die hin- und herlaufenden Bewegungen eines Kolbens 26 durch die Verbrennungsenergie der Explosionsverbrennung werden in kinetische Energie einer Drehung der Kurbelwelle 27 umgewandelt. Ein Kurbelwinkelsensor 67 ist an der Kurbelwelle 27 angebracht, um einen Impuls bei jedem Kurbelwinkel von 10° KW abzugeben. Das Drosselventil 22 verändert seinen Neigungswinkel (seine Öffnung) relativ zu dem Querschnitt einer Einlassleitung zum Regulieren der Luftströmung, die durch die Einlassleitung tritt. Die Öffnung des Drosselventils 22 wird elektronisch durch ein Stellglied 22a verändert, das ein Rotationssolenoid ist. Eine Einschaltdauersteuerung eines Spannungsniveaus, das an den Solenoid angelegt wird, dreht das Drosselventil 22 und reguliert dadurch die Öffnung des Drosselventils 22. Die Öffnung des Drosselventils 22 wird von einem Drosselpositionssensor 22b an die Verbrennungsmotor-ECU 50 abgegeben. Das Abgas des Verbrennungsmotors 20 strömt durch eine Abgasleitung 64 und wird nach außen von dem Hybridfahrzeug 10 über einen (nicht gezeigten) katalytischen Wandler ausgestoßen.
  • Der Verbrennungsmotor 20 ist als wassergekühlter Verbrennungsmotor aufgebaut und hat einen Zirkulationspfad 54, um eine Strömung des Kühlwassers zu bewirken und das Innere des Verbrennungsmotors 20 herunterzukühlen. Der Zirkulationspfad 54 weist ein erstes Rohr 54a, das die Strömung des Kühlwassers nach der Wärmeabfuhr von dem Verbrennungsmotor 20 zu einem Radiator 55 einführt, und ein zweites Rohr 54b auf, das die Strömung des Kühlwassers nach der Wärmeabgabe durch den Radiator 55 zu dem Verbrennungsmotor 20 rezirkuliert. Eine Kühlwasserzirkulationspumpe 56 ist in der Mitte des zweiten Rohrs 54b gelegen und wirkt, um die Strömung des Kühlwassers durch den Zirkulationspfad 54 zu zirkulieren. Das erste Rohr 54a hat einen Bypass 57 und einen Heizkern 91, der als Wärmeaustauscheinheit funktioniert, ist mit der Mitte des Bypasses 57 verbunden. Ein Gebläse 92 nimmt die Außenluft oder die Innenluft des Fahrgastabteils in den Heizkern 91 auf. Die Luft, die durch den Heizkern 91 strömt, nimmt Wärme von der heißen Strömung des Kühlwassers auf, das in dem Verbrennungsmotor 20 aufgeheizt wird, und wird demgemäß zu warmer Luft erwärmt, die aus einem Luftauslass zu dem Fahrgastabteil ausgeblasen wird. Das Hybridfahrzeug 10 des Ausführungsbeispiels gewinnt nämlich die Abwärme der Kühlwasserströmung des Verbrennungsmotors 20 für die Heizfunktion zurück. Ein Heizkerntemperatursensor 93 ist an dem Heizkern 91 zum Messen der Temperatur der Kühlwasserströmung in dem Heizkern 91 angebracht. Der Zirkulationspfad 54 hat einen (nicht gezeigten) Kühlwassertemperatursensor zum Messen der Temperatur des Kühlwassers.
  • Die Verbrennungsmotor-ECU 50 ist als Mikroprozessor mit einer CPU 51, einem ROM 52, der verschiedenartige Prozessprogramme speichert, einem RAM 53, der Daten zeitweilig speichert, und Eingabe- und Ausgabeanschlüssen (nicht gezeigt) aufgebaut. Die Verbrennungsmotor-ECU 50 nimmt diverse Signale, die die gegenwärtigen Zustände des Verbrennungsmotors 20 darstellen, von verschiedenartigen Sensoren über ihren Eingabeanschluss auf. Beispielsweise nimmt die Verbrennungsmotor-ECU 50 über ihren Eingabeanschluss eine Lufteinlassströmung des Verbrennungsmotors 20 von einem Luftdurchflussmessgerät 28, eine Drosselöffnung von dem Drosselöffnungspositionssensor 22b, eine Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 20 von dem Kühlwassertemperatursensor, ein Impulssignal von dem Kurbelwinkelsensor 67 und eine Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl Nei* von der Klimaanlagen-ECU 90 auf. Die Verbrennungsmotor-ECU 50 gibt verschiedene Antriebssignale und Steuersignale zum Antreiben und Steuern des Verbrennungsmotors 20 über ihren Ausgabeanschluss ab. Beispielsweise gibt die Verbrennungsmotor-ECU 50 über ihren Ausgabeanschlussantriebssignale an das Stellglied 22a zum Einstellen des Drosselventils 22 und an den Injektor 23 sowie Steuersignale an eine Zündspule 29, die mit einer Zündeinrichtung integriert ist, zum Zünden der Zündkerze 25 ab. Die Verbrennungsmotor-ECU 50 ist elektrisch mit der Hybrid-ECU 70 und empfängt Steuersignale von der Hybrid-ECU 70 zum Antreiben und Steuern des Verbrennungsmotors 20, während sie Daten bezüglich der Antriebszustände des Verbrennungsmotors 20 an die Hybrid-ECU 70 gemäß den Anforderungen abgibt.
  • Der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 weist ein Sonnenrad 31, das mit dem Motor MG1 verknüpft ist, einen Zahnkranz 32, der mit dem Motor MG2 verknüpft ist, mehrere Ritzel 33, die mit dem Sonnenrad 31 und mit dem Zahnkranz 32 eingreifen, und einen Träger 34 auf, der mit der Kurbelwelle 27 des Verbrennungsmotors 20 verbunden ist und die mehreren Ritzel 33 so hält, dass sowohl ihr Umlauf als auch ihre Drehung an ihren Achsen gestattet ist. Der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 bildet demgemäß einen Planetengetriebemechanismus aus dem Sonnenrad 31, dem Zahnkranz 32 und dem Träger 34 als Drehelemente von unterschiedlichen Bewegungen aus. Wenn der Motor MG1 als Generator funktioniert, verteilt der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 20 auf den Motor MG1 und die Antriebswelle 17 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Sonnenrads 31 und des Zahnkranzes 32. Wenn der Motor MG2 als Motor funktioniert, integriert andererseits der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 20 mit der Ausgangsleistung des Motors MG2 und gibt die integrierte Leistung an die Antriebswelle 17 ab.
  • Die Motoren MG1 und MG2 sind als bekannte Synchronmotorgeneratoren aufgebaut, die sowohl als Generator als auch als Motor betrieben werden können. Die Motoren MG1 und MG2 übertragen elektrische Leistungen zu und von der Batterie 45 über Wandler 41 und 42. Energieleitungen 58, die die Batterie 45 mit Wandlern 41, 42 verbinden, sind als gemeinsamer positiver Bus und negativer Bus aufgebaut, die von den Wandlern 41 und 42 geteilt werden. Die derartige Verbindung ermöglicht, dass die elektrische Leistung, die durch einen der Motoren MG1 und MG2 erzeugt wird, durch den anderen Motor MG2 oder MG1 verbraucht wird. Die Batterie 45 kann somit mit der überschüssigen elektrischen Leistung geladen werden, die durch einen der Motoren MG1 und MG2 erzeugt wird, während sie zum Ergänzen der unzureichenden elektrischen Leistung von einem der Motoren MG1 und MG2 entladen wird. Beide Motoren MG1 und MG2 werden durch die Motor-ECU 14 betrieben und gesteuert. Die Motor-ECU 14 empfängt Signale, die zum Betreiben und Steuern der Motoren MG1 und MG2 erforderlich sind, beispielsweise Signale, die Drehpositionen der Rotoren bei den Motoren MG1 und MG2 darstellen, von Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44 und Signale, die Phasenströme darstellen, die auf die Motoren MG1 und MG2 aufgebracht werden, von (nicht gezeigten) elektrischen Sensoren. Die Motor-ECU 14 gibt Umschaltsteuersignale an die Wandler 41 und 42 ab. Die Motor-ECU 14 führt eine (nicht gezeigte) Drehzahlberechnungsroutine aus, um Drehzahlen Nm1 und Nm2 der jeweiligen Rotoren bei den Motoren MG1 und MG2 aus den Eingangssignalen der Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44 zu berechnen. Die berechneten Drehzahlen Nm1 und Nm2 sind jeweils äquivalent zu einer Drehzahl Ns einer Sonnenradwelle 31a und einer Drehzahl Nr eines Zahnkranzes 32a, da der Motor MG1 mit dem Sonnenrad 31 verknüpft ist und der Motor MG2 mit dem Zahnkranz 32 verknüpft ist. Die Motor-ECU 14 bildet eine Verbindung mit der Hybrid-ECU 70 und empfängt Steuersignale von der Hybrid-ECU 70 zum Antreiben und Steuern der Motoren MG1 und MG2, während sie Daten bezüglich der Antriebszustände der Motoren MG1 und MG2 an die Hybrid-EUC 70 gemäß den Anforderungen abgibt.
  • Die Batterie 45, die in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist eine Nickelhydridbatterie und funktioniert, die elektrische Leistung zu den Motoren MG1 und MG2 zuzuführen und die regenerative Energie von den Motoren MG1 und MG2 während der Verzögerung in der Form von elektrischer Leistung zu speichern. Die Batterie-ECU 46 empfängt Signale, die für die Handhabung der Batterie 45 erforderlich sind, beispielsweise eine Anschlussspannung von einem (nicht gezeigten) Spannungssensor, der zwischen den Anschlüssen der Batterie 45 gelegen ist, einen elektrischen Lade-Entladestrom von einem elektrischen Stromsensor (nicht gezeigt), der in einer Energieleitung gelegen ist, die mit einem Ausgangsanschluss der Batterie 45 verbunden ist, und eine Batterietemperatur von einem Temperatursensor (nicht gezeigt), der an der Batterie 45 angebracht ist. Die Batterie-ECU 46 gibt Daten hinsichtlich der Zustände der Batterie 45 an die Hybrid-ECU 70 durch eine Verbindung gemäß den Anforderungen ab. Zur Handhabung der Batterie 45 berechnet die Batterie-ECU 46 ein Restladeniveau oder einen gegenwärtigen Zustand der Ladung (SOC) der Batterie 45 aus einer Integration des elektrischen Lade-Entladestroms, der durch den elektrischen Stromsensor gemessen wird, und der Anschlussspannung, die durch den Spannungssensor gemessen wird.
  • Die Hybrid-ECU 70 ist als Mikroprozessor mit einer CPU 72, einem ROM 74, der Prozessprogramme speichert, einem RAM 76, der Daten zeitweilig speichert, und einem nicht dargestellten Eingabe-Ausgabe-Anschluss aufgebaut. Die Hybrid-ECU 70 empfängt verschiedenartige Eingaben über den Eingabeanschluss: eine Gangschaltposition SP von einem Gangschaltpositionssensor 82, der die gegenwärtige Position eines Gangschalthebels 81 erfasst, eine Beschleunigeröffnung AP von einem Pedalpositionssensor 84, der einen Trittbetrag eines Beschleunigerpedals 83 misst, eine Bremspedalposition BP von einem Bremspedalpositionssensor 86, der einen Trittbetrag eines Bremspedals 85 misst, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88. Die Hybrid-ECU 70 ist mit der Verbrennungsmotor-ECU 50 und der Motor-ECU 14 verbunden. Die Hybrid-ECU berechnet den Ladezustand (SOC) der Batterie 45 aus einem akkumulierten Wert des elektrischen Lade-Entladestroms, der durch einen nicht dargestellten elektrischen Stromsensor gemessen wird.
  • Die Klimaanlagen-ECU 90 ist eines der Fahrzeugsysteme, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, und ist als Mikroprozessor mit einer CPU aufgebaut. Die Klimaanlagen-ECU 90 empfängt eine an einer Klimaanlagenbetriebsschalttafel 96 voreingestellte Temperatur, eine Fahrzeuginnentemperatur oder eine Temperatur des Fahrgastabteils von einem Fahrzeuginnentemperatursensor 97 und einer Heizkerntemperatur von dem Heizkerntemperatursensor 93, der an dem Heizkern 91 angebracht ist. Die Heizkerntemperatur stellt die Temperatur des Heizkerns 91 dar, die Wärme mit der Kühlwasserströmung in dem Verbrennungsmotor 20 austauscht, und ist somit äquivalent zu der Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 20. Die Klimaanlagen-ECU 90 gibt ein Antriebssignal an das Gebläse 92 zum Regulieren der Luftströmung und die Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl Nei* an die Verbrennungsmotor-ECU 50 ab. Die Klimaanlagen-ECU 90 ist elektrisch mit der Hybrid-Ecu 70 verbunden, um sich auf die Klimaanlage beziehende Daten an die Hybrid-ECU 70 abzugeben.
  • Im Folgenden wird eine Hybridsteuerroutine, die durch die Hybrid-ECU 70 ausgeführt wird, und eine Verbrennungsmotorsteuerroutine, die durch die Verbrennugsmotor-ECU 50 ausgeführt, bei dem Hybridfahrzeug 10 des Ausführungsbeispiels beschrieben, das den vorstehend diskutierten Aufbau hat.
  • Die Hybridsteuerroutine, die durch die Hybrid-ECU 70 ausgeführt wird, wird zunächst unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 3 beschrieben. Die Hybridsteuerroutine wird wiederholt bei voreingestellten Zeitabstimmungen durchgeführt. Bei der Hybridsteuerroutine gibt die CPU 72 der Hybrid-ECU 70 zuerst Signale, die zur Steuerung erforderlich sind, nämlich die Beschleunigeröffnung AP, die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Restladung oder den Ladezustand (SOC) der Batterie 45, der durch die Batterie-ECU 46 berechnet wird ein (Schritt S100) und stellt eine Drehmomentanforderung Tr* sowie eine Leistungsanforderung Pr*, die von der Zahnkranzwelle 32a abzugeben sind, auf der Grundlage der eingegebenen Beschleunigeröffnung AP und der eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V ein (Schritt S110). Die konkrete Prozedur des Ausführungsbeispiels zum Einstellen der Leistungsanforderung Pr* speichert im Voraus Variationen der Drehmomentanforderung Tr* gegenüber der Beschleunigeröffnung AP und der Fahrzeuggeschwindigkeit V als Drehmomentanforderungseinstellkennfeld in dem Rom 74 der Hybrid-ECU 70, liest die Drehmomentanforderung Tr* entsprechend der vorgegebenen Beschleunigeröffnung AP und der vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V aus dem Drehmomentanforderungseinstellkennfeld ein und berechnet die Leistungsanforderung Pr* als Produkt der Drehmomentanforderung Tr* und der Drehzahl Nr der Zahnkranzwelle 32a (gleicht dem Produkt der Fahrzeuggeschwindigkeit V und einem Umwandlungsfaktor r). Ein Beispiel des Drehmomentanforderungseinstellkennfelds ist in 4 gezeigt.
  • Die CPU 72 stellt nachfolgend eine Lade-Entlade-Leistungsanforderung Pb* der Batterie 45 ein (positive Werte zum Laden und negative Werte zum Entladen) (Schritt S120). Die Lade-Entlade-Leistungsanforderung Pb* der Batterie 45 wird typischerweise eingerichtet, um den SOC der Batterie 45 in einem geeigneten Bereich zu halten (beispielsweise 60 bis 70%). Die Leistungsanforderung Pr* und die Lade-Entlade-Leistungsanforderung Pb* werden als Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* summiert, so dass sie von dem Verbrennungsmotor 20 abgegeben wird (Schritt S130).
  • Die Verbrennungsmotoranforderung Pe* des Verbrennungsmotors 20 wird mit einem voreingestellten minimalen Leistungsniveau Pref verglichen (Schritt S140). Das minimale Leistungsniveau Pref wird empirisch aus dem Grund bestimmt, dass das Ausgangsleistungsniveau des Verbrennungsmotors 20 unterhalb des minimalen Leistungsniveau Pref die gesamte Systemeffizienz des Hybridfahrzeugs 10 absenkt. Wenn die Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* nicht geringer als das voreingestellte minimale Leistungsniveau Pref bei Schritt S140 ist, wird ein optimaler Betriebspunkt zum Sicherstellen des effizientesten Betriebs des Verbrennungsmotors 20 auf ein Solldrehmoment Te* und eine Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 20 aus möglichen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors 20 zur Abgabe der Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* eingestellt (Betriebspunkte, die durch Kombinationen des Drehmoments und der Drehzahl definiert werden) (Schritt S150). 5 zeigt einen Prozess zum Einstellen des optimalen Betriebspunkts zum Sicherstellen des effizientesten Betriebs des Verbrennungsmotors 20 aus den möglichen Betriebspunkten zur Abgabe der Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* auf das Solldrehmoment Te* und die Solldrehzahl Ne*. Eine Kurve A stellt eine Linie mit optimalem Verbrennungsmotorbetrieb dar und eine Kurve B stellt eine Kurve mit konstanter Leistung der Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* dar. Die Leistung wird durch das Produkt des Drehmoments und der Drehzahl ausgedrückt. Die Kurve B mit konstanter Leistung hat demgemäß ein umgekehrt proportionales Profil. Wie aus dieser Grafik klar entnehmbar ist, stellt der Betrieb des Verbrennungsmotors 20 an dem optimalen Betriebspunkt, der der Schnittpunkt der Linie A mit optimalem Verbrennungsmotorbetrieb und der Kurve B konstanter Leistung der Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* ist, die effiziente Abgabe der Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* von dem Verbrennungsmotor 20 sicher. Die konkrete Prozedur des Ausführungsbeispiels gibt experimentell oder anders im Voraus eine Variation des optimalen Betriebspunkts gegenüber der Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* an und speichert die Variation als Kennfeld in dem ROM 74 der Hybrid-ECU 70. Die Drehzahl und das Drohmoment an dem optimalen Betriebspunkt entsprechend der gegebenen Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* werden aus dem Kennfeld eingelesen und werden auf die Solldrehzahl Ne* sowie das Solldrehmoment Te* eingerichtet.
  • Nach dem Einrichten des Solldrehmoments Te* und der Solldrehzahl Ne* berechnet die CPU 72 eine Solldrehzahl Nm1* des Motors MG1 aus der Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 20, der Drehzahl Nr der Zahnkranzwelle 32a und dem Übersetzungsverhältnis ρ (= Anzahl der Zähne des Sonnenrads 31/Anzahl der Zähne des Zahnkranzes 32) des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 gemäß der Gleichung 1, die nachstehend angegeben ist (Schritt S160). Die CPU 72 berechnet ebenso ein Solldrehmoment Tm1* des Motors MG1 aus dem Solldrehmoment Te* des Verbrennungsmotors 20 und dem Übersetzungsverhältnis ρ des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 gemäß der Gleichung (2), die nachstehend angegeben ist, während sie ein Solldrehmoment Tm2* des Motors MG2 aus dem Solldrehmoment Te* des Verbrennungsmotors 20, dem Übersetzungsverhältnis ρ des Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 und der Drehmomentanforderung Tr* gemäß der Gleichung (3) berechnet, die nachstehend angegeben ist (Schritt S170): Nm1* = (1 + ρ) × Ne*/ρ – Nr/ρ (1) Tm1* = –Te* × ρ/(1 + ρ) (2) Tm2* = Tr* – Te* × 1/(1 + ρ) (3)
  • 6 ist ein Liniendiagramm mit den Drehzahlen der jeweiligen Drehwellen als Ordinate und dem Übersetzungsverhältnis der jeweiligen Gänge als Abszisse. Die Kurbelwelle 27 oder die Trägerwelle (durch C ausgedrückt) ist an einer Position der inneren Unterteilung des Intervalls zwischen den zwei Endpositionen der Sonnenradwelle 31a (durch S ausgedrückt) und der Zahnkranzwelle 32a (durch R ausgedrückt) bei 1 bis ρ gelegen. Die Drehzahlen Ns, Nc und Nr sind entsprechend den jeweiligen Positionen S, C und R aufgetragen. Der Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 ist der Planetengetriebemechanismus, wie vorstehend erwähnt ist, so dass diese drei Auftragungen ausgerichtet. Diese Linie wird Koloniallinie genannt. Die Verwendung dieser Koloniallinie bestimmt automatisch die Drehzahl einer übrigen Welle auf der Grundlage der voreingestellten Drehzahlen von zwei der drei Drehwellen. Die Drehzahl Nr der Zahnkranzwelle 32a (äquivalent zu Drehzahl Nm2 des Motors MG2) hängt von der Fahrzeuggeschwindigkeit V ab. Die Bestimmung der Drehzahl Nc der Trägerwelle (äquivalent zu der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 20) stellt somit automatisch die Drehzahl Ns der Sonnenradwelle 31a (äquivalent zu der Drehzahl Nm1 des Motors MG1) durch die proportionale Teilung ein, wie durch die Gleichung (1) gezeigt ist, die oben angegeben ist. Die Substitution der Drehmomente, die auf die jeweiligen Drehwellen aufgebracht wird, durch Kräfte, die an der Koloniallinie wirken, beweist, dass die Koloniallinie als starrer Körper im Gleichgewicht ist. Hier wird angenommen, dass ein Drehmoment Te, das auf die Kurbelwelle 27 des Verbrennungsmotors 20 aufgebracht wird, durch einen nach oben weisenden Vektor an der Position C relativ zu der Koloniallinie ausgedrückt wird und dass ein Drehmoment Tr, das auf die Zahnkranzwelle 32a aufgebracht wird, durch einen nach unten weisenden Vektor an der Position R ausgedrückt wird. Die Richtung jedes Vektors stellt die Wirkungsrichtung des Drehmoments dar. Auf der Grundlage des Verteilungsgesetzes der Kraft, die auf den starren Körper aufgebracht wird, wird das Drehmoment Te zu den beiden Endpositionen S und R verteilt. Ein Verteilungsdrehmoment Tes an der Position S wird durch einen nach oben weisenden Vektor mit einer Größe von Te × ρ/(1 + ρ) ausgedrückt, wohingegen ein Verteilungsdrehmoment Ter an der Position R durch einen nach oben weisenden Vektor mit der Größe von Te × 1/(1 + ρ) ausgedrückt wird. Die Koloniallinie ist im Gleichgewicht als starrer Körper unter solchen Bedingungen. Das Drehmoment Tm1, das auf den Motor MG1 aufzubringen ist, hat demgemäß die gleiche Größe wie das Verteilungsdrehmoment Tes, aber die entgegengesetzte Richtung davon. Das Drehmoment Tm2, das auf den Motor MG2 aufzubringen ist, ist gleich einer Differenz zwischen dem Drehmoment Tr und dem Verteilungsdrehmoment Ter.
  • Nach dem Einstellen der Solldrehzahl Ne* und des Solldrehmoments Te* des Verbrennungsmotors 20, der Solldrehzahl Nm1* und des Solldrehmoments Tm1* des Motors MG1 und des Solldrehmoments Tm2* des Motors MG2 sendet die CPU 72 diese Sollwerte an die Verbrennungsmotor-ECU 50 und die Motor-ECU 14 (Schritt S190) und beendet die Hybridsteuerroutine. Die Verbrennungsmotor-ECU 50 und die Motor-ECU 14 betreiben und steuern den Verbrennungsmotor 20 und die Motoren MG1 sowie MG2 jeweils auf der Grundlage der empfangenen Sollwerte. Die Antriebssteuerung der Verbrennungsmotor-ECU 50 stellt eine Luftströmung ein, die für den Verbrennungsmotor 20 erforderlich ist, um sich bei der Solldrehzahl Ne* zu drehen und das Solldrehmoment Te* abzugeben, berechnet eine Menge Einlassluft pro Umdrehung des Verbrennungsmotors 20 aus der erforderlichen Luftströmung und steuert das Stellglied 22a, um das Drosselventil 22 zu drehen und die Drosselöffnung entsprechend der berechneten Einlassluftmenge zu regulieren. Die Antriebssteuerung der Verbrennungsmotor-ECU 50 berechnet ebenso eine erforderliche Menge der Kraftstoffeinspritzung oder eine Kraftstoffeinspritzzeit durch den Injektor 23 aus einem voreingestellten Sollluftkraftstoffverhältnis (beispielsweise einem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis) entsprechend der berechneten Einlassluftmenge, öffnet das Ventil des Injektors 23 zum Gestatten einer Kraftstoffeinspritzung für die berechnete Kraftstoffeinspritzzeit und bringt eine Hochspannung auf die Zündspule 29 auf, um zu verursachen, dass die Zündkerze 25 einen Funken erzeugt und das Luftkraftstoffgemisch zündet, das durch das Einlassventil 24 aufgenommen wird. Der Kolben 26 bewegt sich durch die erzeugte Verbrennungsenergie nach oben und nach unten. Die vertikalen Bewegungen des Kolbens 26 werden von der Kurbelwelle 27 in Drehbewegungen umgewandelt.
  • Wenn die Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* des Verbrennungsmotors 20 geringer als das voreingestellte minimale Leistungsniveau Pref bei Schritt S140 ist, richtet andererseits die CPU 72 sowohl das Solldrehmoment Te* des Verbrennungsmotors 20 als auch das Solldrehmoment Tm1* des Motors MG1 auf null ein, die Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 20 auf eine Leerlaufdrehzahl Ni ein und das Solldrehmoment Tm2* des Motors MG2 auf die Drehmomentanforderung Tr* ein (Schritt S180). Die CPU 72 sendet dann das Solldrehmoment Te* und die Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 20, das Solldrehmoment Tm1* des Motors Mg1 und das Solldrehmoment Tm2* des Motors MG2 zu der Verbrennungsmotor-ECU 50 und der Motor-ECU 14 (Schritt S190) und beendet die Hybridsteuerroutine. Die Einstellung des Solldrehmoments Te* des Verbrennungsmotors 20 auf null führt zur Einstellung der Verbrennungsmotorleistungsanforderung Pe* auf null. Die Einstellung des Solldrehmoments Tm1* des Motors MG1 auf null verursacht einen lastfreien Betrieb (einen Leerlauf) des Motors MG1, während die Einstellung des Solldrehmoments Te* des Verbrennungsmotors 20 auf null einen lastfreien Betrieb (einen Leerlauf) des Verbrennungsmotors 20 verursacht. Das Solldrehmoment Tr* der Zahnkranzwelle 32a wird somit vollständig durch den Motor MG2 zugeführt. Das Regulieren des Wandlers 41 zum Einstellen des Rotationswiderstands des Rotors bei dem Motor MG1 auf null bewirkt den lastfreien Betrieb des Motors MG1. Die Leerlaufdrehzahl Ni wird geeignet gemäß den Antriebszuständen des Verbrennungsmotors 20 durch die Verbrennungsmotor-ECU 50 variiert.
  • Die Verbrennungsmotorstoppbedingungen werden beispielsweise erfüllt, wenn sich der Verbrennungsmotor 20 in einer Niedriglastzone mit einer geringen Verbrennungsmotoreffizienz befindet (beispielsweise in einem Bereich mit geringer Fahrzeuggeschwindigkeit V) und wenn die Batterie 45 den gewünschten SOC (Ladezustand) hat. Bei der Erfüllung der Verbrennungsmotorstoppbedingungen führt die Verbrennungsmotor-ECU 50 eine Reihe von Verbrennungsmotorstoppvorgängen aus, um die Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 23 anzuhalten und die Zündung der Zündkerze 25 zu unterbinden. Die Verbrennungsmotorneustartbedingungen werden beispielsweise erfüllt, wenn die Abgabeleistungen von sowohl dem Verbrennungsmotor 20 als auch dem Motor MG2 erforderlich sind, um die Räder anzutreiben (beispielsweise bei einer Beschleunigung) oder wenn der niedrige SOC der Batterie 45 die Energieerzeugung des Motors MG1 erfordert, um die Batterie 45 zu laden. Bei der Erfüllung der Verbrennungsmotorneustartbedingungen steuert die Verbrennungsmotor-ECU 50 den Motor MG1, um den Verbrennungsmotor 20 anzulassen, reguliert die Ventilöffnungszeit des Injektors 23, um eine Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 23 auf einem erforderlichen Niveau zum Neustart des Verbrennungsmotors 20 sicherzustellen und gestattet die Zündung der Zündkerze 25, um den Verbrennungsmotor 20 erneut zu starten.
  • Eine Leerlaufdrehzahlsteuerroutine, die durch die Verbrennungsmotor-ECU 50 ausgeführt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 7 beschrieben. Diese Leerlaufdrehzahlsteuerroutine wird wiederholt bei voreingestellten Zeitabstimmungen durchgeführt (beispielsweise alle mehrere ms oder bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel). Bei der Leerlaufdrehzahlsteuerroutine bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 50 (die CPU 51) zuerst, ob vorbestimmte Rückführbedingungen erfüllt sind (Schritt S300). In dem Ablaufdiagramm von 7 wird der Ausdruck „Rückführung" durch F/B abgekürzt. Die Rückführbedingungen sind beispielsweise erfüllt, wenn die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 20, die durch den Kühlwassertemperatursensor gemessen wird, nicht niedriger als 65°C ist und das ausreichende Aufwärmen des Verbrennungsmotors 20 anzeigt oder wenn der Verbrennungsmotor 20 das Solldrehmoment Te* hat, das durch die Hybrid-ECU 70 auf null eingestellt ist, und im Leerlauf ist. Wenn die vorbestimmten Rückführbedingungen bei Schritt S300 erfüllt sind, berechnet die Verbrennungsmotor-ECU 50 eine Einschaltdauerverhältnisanweisung D als Bezugsbetätigungsbetrag des Stellglieds 22a bei der Rückführregelung der Leerlaufdrehzahl (Schritt S302). Die Rückführregelung der Leerlaufdrehzahl stellt die Vollschließposition des Drosselventils 22 durch die Einschaltdauersteuerung des Spannungsniveaus ein, das auf den Solenoid des Stellglieds 22a aufgebracht wird, um die Ist-Verbrennungsmotordrehzahl Ne, die von dem Abgabewert des Kurbelwinkelsensors 67 berechnet wird, die Sollleerlaufdrehzahl Nei* erreichen zu lassen. Die Verbrennugnsmotor-ECU 50 berechnet die Einschaltdauerverhältnis D, die für diese Einschaltdauersteuerung verwendet wird. Die Einschaltdauerverhältnisanweisung D wird durch Addieren eines Rückführkorrekturwerts β zu einer voreingestellten Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase berechnet. Der Rückführkorrekturwert β kann mit einer bekannten PI-Steuerung gemäß einer Differenz ΔNe zwischen der Ist-Verbrennungsmotordrehzahl Ne und der Sollleerlaufdrehzahl Nei* während des Leerlaufs des Verbrennungsmotors 20 bestimmt werden. Wenn die vorbestimmten Rückführbedingungen bei Schritt S300 nicht erfüllt sind, führt andererseits die Verbrennungsmotor-ECU 50 einen Prozess bei der Nichterfüllung der Rückführbedingungen durch (Schritt S304). Dieser Prozess liest eine vorherige Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase ein, die vorher in dem RAM 53 gespeichert wurde, und stellt die vorherige Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase auf die Einschaltdauerverhältnisanweisung D ein.
  • Nach dem Prozess von entweder Schritt S302 oder S304 empfängt die Verbrennungsmotor-ECU 50 die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 20 von dem Kühlwassertemperatursensor und berechnet einen Wassertemperaturkorrekturwert α aus der empfangenen Kühlwassertemperatur (Schritt S306). Der Wassertemperaturkorrekturwert α wird so eingerichtet, dass er sich mit einer Erhöhung der überwachten Kühlwassertemperatur verringert. Nach der Berechnung des Wassertemperaturkorrekturwerts α bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 50, ob das Lernen bei der gegenwärtigen Fahrt abgeschlossen wurde, auf der Grundlage einer Lernabschlussmarke F (Schritt S308). Die Lernabschlussmarke F wird auf 1 gesetzt, was darstellt, dass das Lernen in einer Fahrt abgeschlossen wurde, während sie auf 0 zurückgesetzt wird, was das unvollständige Lernen darstellt. Der Anfangswert der Lernabschlussmarke F ist 0. Als Reaktion auf die Lernabschlussmarke F, die gleich 0 ist, bei Schritt S308 bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 50, ob eine Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* von der Klimaanlagen-ECU 90 empfangen wird (Schritt S310). Die Klimaanlagen-ECU 90 gibt die Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* an die Verbrennungsmotor-ECU 50 ab, um die heiße Strömung des Kühlwassers des Verbrennungsmotors 20 in den Heizkern 91 einzuführen und die Temperatur der Luftströmung des Heizkerns 91 in dem Fall anzuheben, in dem die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 20 niedrig ist und die eingestellte Temperatur der Klimaanlage höher als die tatsächliche Temperatur des Fahrerabteils beispielsweise zur Zeit der Zündungseinschaltung bei kalter Witterung ist.
  • Die Verbrennungsmotor-ECU 50 weist die Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* zurück, die von der Klimaanlagen-ECU 90 bei Schritt S310 eingegeben wird, um die Solllehrlaufdrehzahl Nei* auf dem gegenwärtigen Niveau unverändert zu lassen (Schritt S312), und bestimmt nachfolgend, ob die Lernbedingungen erfüllt sind (Schritt S314). In dem Fall keiner Eingabe der Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* von der Klimaanlagen-ECU 90 bei Schritt S310 läuft andererseits die Verbrennungsmotor-ECU 50 direkt zu Schritt S314 weiter. Die Lernbedingungen sind beispielsweise dann erfüllt, wenn die Kühlwassertemperatur nicht niedriger als 70°C ist, die Solllehrlaufdrehzahl Nei* in einen vorbestimmten Drehzahlbereich eintritt (beispielsweise in einen Bereich von 900 bis 975 U/min), und die Drehzahldifferenz Δ Ne innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (beispielsweise innerhalb eines Bereichs von ± 75 U/min) während der Ausführung der Leerlaufdrehzahlsteuerroutine liegt. Die Lernbedingungen sind nämlich erfüllt, wenn der Verbrennungsmotor 20 ausreichend aufgewärmt ist und die Istdrehzahl e des Verbrennungsmotors 20 vorzugsweise an die Solllehrlaufdrehzahl Nei* in den vorbestimmten Drehzahlbereich durch die Rückführregelung konvergiert ist. Bei der Erfüllung der Lernbedingungen bei Schritt S314 wird die Einschaltdauerverhältnisanweisung D (= Dbase + β) die bei Schritt S302 berechnet wird, auf einen temporären Lernwert eingestellt und wird in einem vorgegebenen Bereich des RAM 53 gespeichert (Schritt S316). Die Verbrennungsmotor-ECU 50 bestimmt dann, ob eine voreingestellte Konvergenzzeit seit der Erfüllung der Lernbedingungen abgelaufen ist (Schritt S318). Die Konvergenzzeit ist auf eine ausreichende Zeitdauer eingestellt, die die Konvergenz der Istdrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 20 an die Solllehrlaufdrehzahl Nei* durch die Rückführregelung der Lehrlaufdrehzahl sicherstellt.
  • In dem Fall des Ablaufs der voreingestellten Konvergenzzeit seit der Erfüllung der Lernbedingungen bei Schritt S318 bestimmt die Verbrennungsmotor-ECU 50 nachfolgend, ob die Rückführregelung der Lehrlaufdrehzahl geeignet ausgeführt wurde (Schritt S320). Es wird bei Schritt S320 bestimmt, dass die Rückführregelung ausreichend geeignet ist, wenn die Drehzahldifferenz ΔNe in einen vorbestimmten engen Bereich eintritt (beispielsweise einen Bereich von ± U/min). In dem Fall der Bestimmung der ausreichend geeigneten Rückführregelung auf der Grundlage der Drehzahldifferenz ΔNe innerhalb des vorbestimmten engen Bereichs bei Schritt S320 wird der temporäre Lernwert, der in dem RAM 53 bespeichert ist, als abschließender Lernwert reguliert und wird dann auf die Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase eingerichtet (Schritt S322). Die Lernabschlussmarke F wird dann auf 1 eingerichtet, um den Abschluss des Lernens darzustellen (Schritt S324). Wenn die Lernbedingungen bei Schritt S314 nicht erfüllt sind, führt andererseits die ECU 50 einen Prozess bei der Nichterfüllung der Lernbedingungen aus, um die Speicherung der Einschaltdauerverhältnisanweisung D, die bei Schritt S302 berechnet wird, in dem RAM 350 zu unterbinden (Schritt S326) und stellt den Zählwert der Konvergenzzeit zurück (Schritt S328).
  • Der Steuerungsverlauf läuft zu Schritt S330 nach der Einrichtung der Lernabschlussmarke F auf 1 bei Schritt S324 als Reaktion auf die Lernabschlussmarke F weiter, die gleich 1 ist, was das abgeschlossene Lernen bei Schritt S308 darstellt, was in dem Fall, dass die voreingestellte Konvergenzzeit seit der Erfüllung der Lernbedingungen bei Schritt S318 nicht abgelaufen ist, in dem Fall der Bestimmung der ungeeigneten Rückführregelung bei Schritt S320 oder nach dem Zurücksetzen des Zählwerts der Konvergenzzeit bei Schritt S328. Die Verbrennungsmotor-ECU 50 addiert den Wassertemperaturkorrekturwert α, der bei Schritt S306 berechnet wird, zu der Einschaltdaueranweisung D zum Regulieren einer abschließenden Einschaltdaueranweisung Dfinal (= D + α = Dbase + β + α) Schritt S330), betreibt das Stellglied 22a mit der regulierten Abschließenden Einschaltdauerverhältnisanweisung Dfinal (Schritt S332) und beendet diese Leerlaufdrehzahlsteuerroutine. Das steuert das Stellglied 22a zur Einstellung der Vollschließposition des Drosselventils 22 und stellt die gewünschte Einlassluftströmung in dem Verbrennungsmotor 20 sicher, um die Ist-Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 20 die Solllehrlaufdrehzahl Nei* erreichen zu lassen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, lernt die Steuerprozedur des Ausführungsbeispiels die Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase des Stellglieds 22a als Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass die Solllehrlaufdrehzahl Nei* in den vorbestimmten Drehzahlbereich während des Leerlaufs des Verbrennungsmotors 20 eintritt und das die Differenz ΔNe zwischen der Ist-Drehzahl Ne des Verbrennungsmotor 20 und der Solllehrlaufdrehzahl Nei* in den voreingestellten engen Bereich während des Leerlaufs des Verbrennungsmotors 20 als Voraussetzungen eintritt. Wenn das Lernen unvollständig ist, weist die Steuerprozedur die Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* zurück, die von der Klimaanlagen-ECU 90 übermittelt wird, und unterbindet, dass die Solllehrlaufdrehzahl Nei* geändert wird. Die Klimaanlagen-ECU 90 kann die Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* ungeachtet der gegenwärtigen Zustände des Fahrzeugantriebsystems häufig übermitteln. Die Steuerprozedur des Ausführungsbeispiels unterbindet wirksam eine Änderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* unter der Bedingung des unvollständigen Lernens des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung. Die Unterbindung der Änderung hält in wünschenswerter Art und Weise die Solllehrlaufdrehzahl Nei* innerhalb des vorbestimmten Drehzahlbereichs und die Differenz ΔNe zwischen der Ist-Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 20 und der Solllehrlaufdrehzahl Nei* innerhalb des voreingestellten Bereichs, was somit die versagte Erfüllung der Lernbedingungen verhindert wird und die ausreichenden Lernmöglichkeiten des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung sicherstellt.
  • Die Steuerprozedur des Ausführungsbeispiels führt die Reihe der Verbrennungsmotorstopvorgänge zum Anhalten der Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 23 und zum Unterbinden der Zündung der Zündkerze 25 bei der Erfüllung der Verbrennungsmotorstoppbedingungen aus, wenn der Verbrennungsmotor 20 sich in der Niedriglastzone der schwachen Verbrennungsmotoreffizienz befindet (beispielsweise in dem Bereich einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit V) und wenn die Batterie 45 den gewünschten SOC (Ladezustand) hat. Die Steuerprozedur des Ausführungsbeispiels steuert den Motor MG1 zum Anlassen des Verbrennungsmotors 20, reguliert die Ventilöffnungszeit des Injektors 23 zum Sicherstellen der Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor 23 auf ein erforderliches Niveau für einen Neustart des Verbrennungsmotors 20 und gestattet die Zündung der Zündkerze 25 um den Verbrennungsmotor 20 bei der Erfüllung der Verbrennungsmotorneustartbedingungen neu zu starten, wenn die Abgabeleistungen von sowohl dem Verbrennungsmotor 20 als auch den Motor MG2 erforderlich sind, um die Räder anzutreiben (beispielsweise bei einer Beschleunigung) oder wenn der niedrige SOC der Batterie 45 eine Energieerzeugung des Motors MG1 zum Laden der Batterie 45 erfordert. Ein Autostopp des Verbrennungsmotors 20 führt oft zu einem niedrigen Niveau der Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors 20 und verursacht die häufige Abgabe der Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* von der Klimaanlagen-ECU 90. Die Technologie der Erfindung ist somit insbesondere wirksam bei diesem Aufbau zum Sicherstellen der ausreichenden Lernmöglichkeiten der Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase als Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung.
  • Das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Anwendung der Technologie der Erfindung auf die Leerlaufdrehzahlsteuerung. Die Leerlaufdrehzahlsteuerung startet typischer Weise das Lernen des Betätigungsniveaus des Verbrennungsmotors 20 unter der Bedingung, dass die Solllehrlaufdrehzahl Nei* in den vorbestimmten Drehzahlbereich während des Leerlaufs des Verbrennungsmotors 20 eintritt und dass die Differenz ΔNe zwischen der Ist-Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 20 und der Solllehrlaufdrehzahl Nei* in den voreingestellten engen Bereich während des Leerlaufs des Verbrennungsmotors 20 als Voraussetzung eintritt. Die Technologie der Erfindung ist somit besonders wirksam bei der Leerlaufdrehzahlsteuerung des Ausführungsbeispiels.
  • Die Steuerprozedur des Ausführungsbeispiels lernt die Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase des Stellglieds 22a, die ein Parameter ist, der mit der Drosselöffnung korreliert, als Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung. Eine Ansammlung von Staub in einem Raum oder einem Zwischenraum bei dem Drosselventil 22 kann die Einlassluftströmung variieren und eine genaue Leerlaufdrehzahlsteuerung mit der anfänglich eingerichteten Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase stören. Es gibt demgemäß einen verstärkten Bedarf zum Lernen der Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase des Stellglieds 22a.
  • Das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung wird einmal bei jeder Fahrt durchgeführt. Die geeignete Aktualisierung des Lernwerts stellt die angemessene Verbrennungsmotorsteuerung sicher.
  • Die Einstellung des Rotationswiderstandes des Rotors bei dem Motor MG1 auf 0 verursacht eine Leerlaufdrehung der Sonnenradwelle 31a und trennt den Verbrennungsmotor 20 von der Zahnkranzwelle 32a (das ist äquivalent zu der neutralen Gangposition). Der Verbrennungsmotor 20 schaltet somit problemlos auf einen lastfreien Betrieb oder einen unabhängigen Betrieb.
  • Das vorstehend diskutierte Ausführungsbeispiel ist in jeder Hinsicht als darstellend und nicht als beschränkend zu betrachten. Es kann verschiedenartige Abwandlungen, Änderungen und Modifikationen ohne Abweichung von dem Grundgedanken oder dem Anwendungsbereich der Hauptcharakteristiken der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
  • Die Steuerprozedur des vorstehend genannten Ausführungsbeispiels lernt die Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase oder den Bezugsbetätigungsbetrag des Stellglieds 22a zum Regulieren der Öffnung des Drosselventils 22 bei der Erfüllung der Lernbedingungen. Das Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung, das zu lernen ist, ist jedoch nicht auf die Basiseinschaltdauerverhältnisanweisung Dbase beschränkt, sondern kann jeder Parameter sein, der sich auf die Öffnung des Drosselventils 22 bezieht, beispielsweise die Luftströmung, die durch die Öffnung des Drosselventils 22 fließt, oder die Öffnung des Drosselventils 22.
  • Die Leerlaufdrehzahlsteuerroutine, die in dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, kann abgewandelt werden, wie in 8 gezeigt ist. In dem abgewandelten Ablauf von 8 bestimmt dann, wenn die Lernabschlussmarke F gleich 1 ist, was das abgeschlossene Lernen bei Schritt S308 darstellt, die Verbrennungsmotor-ECU 50, ob die Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* von der Klimaanlagen-ECU 90 empfangen wurde (Schritt S334). In dem Fall keiner Eingabe der Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei*, läuft die Verbrennungsmotor-ECU 50 direkt zu Schritt S330 weiter. Anderenfalls erhöht die Verbrennungsmotor-ECU 50 die Sollleerlaufdrehzahl Nei* als Reaktion auf die Eingabe der Erhöhungsanforderung (Schritt S336) vor dem Weiterlaufen zu Schritt S330. Die erhöhte Sollleerlaufdrehzahl Nei* (beispielsweise 1200 U/min) wird in dem nächsten Zyklus der Leerlaufdrehzahlsteuerung der Routine verwendet. Diese Abwandlung verhindert wirksam eine übermäßige Unterbindung Einer Änderung der Solllehrlaufdrehzahl des Nei* und weist eine Änderungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* nur in einem erforderlichen Bereich zurück.
  • In der Beschreibung des Ausführungsbeispiels gibt die Klimaanlagen-ECU 90 die Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* ab, um die heiße Strömung des Kühlwassers des Verbrennungsmotors 20 in den Heizkern 21 einzuführen und die Temperatur der Luftströmung in dem Heizkern 91 anzuheben. Die Klimaanlagen-ECU 90 kann ebenso die Erhöhungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* zum Erhöhen der Drehzahl eines Verdichters zum Verdichten eines Kühlmediums und zum Verbessern der Kühlleistung abgeben, wenn die eingestellte Temperatur der Klimaanlage niedriger als die Isttemperatur in dem Fahrgastabteil bei heißer Witterung ist. Das Fahrzeugsystem, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist, ist nicht auf die Klimaanlagen-ECU 90 beschränkt, sondern kann ein Fahrzeugsystem zum Regulieren eines Bremsunterdrucks und ein Fahrzeugsystem zum Steuern eines Leistungsanschlusses sein. Die Verbrennungsmotor-ECU 50 kann bestimmen, ob eine Änderungsanforderung der Solllehrlaufdrehzahl Nei* von einem dieser Fahrzeugsysteme bei Schritt S310 aufgenommen wird.
  • Das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Anwendung der elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung der Erfindung auf das Hybridfahrzeug mit der Kombination der parallelen Konfiguration mit der seriellen Konfiguration. Die Technologie der Erfindung ist auf jedes Hybridfahrzeug mit einer kooperativen Steuerung eines Verbrennungsmotors und eines Motors, beispielsweise auf sowohl Parallelehybridfahrzeuge als auch serielle Hybridfahrzeuge anwendbar. Die Technologie der Erfindung ist nicht auf Hybridfahrzeuge beschränkt, sondern sie kann bei Motorfahrzeugen mit einer Leerlaufstoppsteuerung angewendet werden, die einen Verbrennungsmotor als Reaktion auf eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf im Wesentlichen 0 durch das Niederdrücken des durch den Fahrer eines Bremspedals auf ein gewisses Niveau bei jedem kurzen Anhalten, beispielsweise an einer Ampel, während einer Fahrt anhält. Ähnliche Funktionen und Wirkungen wie diejenigen, die in den vorstehend angegebenen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, werden bei Motorfahrzeugen mit einer solchen Leerlaufstoppsteuerung erwartet.
  • In dem vorstehend diskutierten Ausführungsbeispiel wird die Leistung des Motors MG2 an die Zahnkranzwelle 31a abgegeben. In einer möglichen Abwandlung, die in 9 gezeigt ist, kann die Leistung des Motors MG2 an eine andere Antriebsachse (nämlich eine Achse, die mit Rädern 119 verknüpft ist) abgegeben werden, die unterschiedlich von der Antriebsachse ist, die mit der Zahnkranzwelle 32a verbunden ist (nämlich eine Achse, die mit den Rädern 19 verknüpft ist).
  • In dem vorstehend diskutierten Ausführungsbeispiel wird die Leistung des Verbrennungsmotors 20 über den Leistungsverteilungsintegrationsmechanismus 30 auf die Zahnkranzwelle 32a abgegeben, die als Antriebswelle dient, die mit den Antriebsrädern 19 verknüpft ist. In einer weiteren möglichen Abwandlung von 10 kann die Konstruktion einen Motor 330 mit einem Rotorpaar haben, der einen Innenrotor 332 hat, der mit der Kurbelwelle 27 des Verbrennungsmotors 20 verbunden ist, und einen Außenrotor 334 hat, der mit der Antriebswelle zum Abgeben der Leistung an die Antriebsräder 19 verbunden ist und einen Teil der Leistung, die von dem Verbrennungsmotor 20 abgegeben wird, an die Antriebswelle abgibt, während der übrige Teil der Leistung in elektrische Leistung umgewandelt wird.
  • Somit lernt die Verbrennungsmotor-ECU eine Basiseinschaltdauer-Anweisung eines Stellglieds zum Antreiben eines Drosselventils als Betätigungsniveau einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass eine Sollleerlaufdrehzahl Nei* in einen vorbestimmten Drehzahlbereich während des Leerlaufs eines Verbrennungsmotors als Voraussetzung eintritt. Wenn das Lernen unvollständig ist, weist die Verbrennungsmotor-ECU eine Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl (Nei*) zurück, die von einer Klimaanlagen-ECU übermittelt wird, und unterbindet, dass die Sollleerlaufdrehzahl (Nei*) geändert wird. Die Steuerprozedur der Erfindung unterbindet wirksam eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl (Nei*) unter der Bedingung des unvollständigen Lernens des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung. Die Unterbindung der Änderung hält in wünschenswerter Art und Weise die Sollleerlaufdrehzahl (Nei*) innerhalb des vorbestimmten Drehzahlbereichs, was somit eine versagte Erfüllung der Lernbedingung verhindert und die ausreichenden Lernmöglichkeiten des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung sicherstellt.
  • Zusammenfassung
  • Eine Verbrennungsmotor-ECU lernt eine Basiseinschaltdauer-Anweisung eines Stellglieds zum Antreiben eines Drosselventils als Betätigungsniveau einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass eine Sollleerlaufdrehzahl (Nei*) in einen vorbestimmten Drehzahlbereich während des Leerlaufs eines Verbrennungsmotors als Voraussetzung eintritt. Wenn das Lernen unvollständig ist, weist die Verbrennungsmotor-ECU eine Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl (Nei*) zurück, die von einer Klimaanlagen-ECU übermittelt wird, und unterbindet, dass die Sollleerlaufdrehzahl (Nei*) geändert wird. Die Steuerprozedur der Erfindung unterbindet wirksam eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl (Nei*) unter der Bedingung des unvollständigen Lernens des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung. Die Unterbindung der Änderung hält in wünschenswerter Weise die Sollleerlaufdrehzahl (Nei*) innerhalb des vorbestimmten Drehzahlbereichs, was somit eine versagte Erfüllung der Lernbedingung verhindert und die ausreichenden Lernmöglichkeiten des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung sicherstellt.

Claims (12)

  1. Elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung, die einen Verbrennungsmotor steuert, wobei die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung folgendes aufweist: ein Betätigungsniveaulernmodul, das ein Betätigungsniveau einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung lernt, dass eine Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs während eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als Voraussetzung ist; ein Solldrehzahländerungsmodul, das die Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl variiert, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist; und ein Änderungsunterbindungsmodul, das unterbindet, dass das Solldrehzahländerungsmodul die Sollleerlaufdrehzahl ändert, wenn das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung durch das Betätigungsniveaulernmodul unvollständig ist.
  2. Elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung, die einen Verbrennungsmotor steuert, wobei die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung folgendes aufweist: ein Betätigungsniveaulernmodul, das ein Betätigungsniveau einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung lernt, dass eine Differenz zwischen einer Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors und einer Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines voreingestellten engen Bereichs während eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als Voraussetzung liegt; ein Solldrehzahländerungsmodul, das die Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl variiert, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als das Fahrzeugantriebssystem ist; und ein Änderungsunterbindungsmodul, das unterbindet, dass das Solldrehzahländerungsmodul die Sollleerlaufdrehzahl ändert, wenn das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung durch das Betätigungsniveaulernmodul unvollständig ist.
  3. Elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Änderungsunterbindungsmodul gestattet, dass das Solldrehzahländerungsmodul die Sollleerlaufdrehzahl ändert, nachdem das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung durch das Betätigungsniveaulernmodul abgeschlossen ist.
  4. Elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verbrennungsmotor einen wassergekühlten Mechanismus hat und die Änderungsanforderung eine Erhöhungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl ist, die von einer elektronischen Heizsteuereinheit abgegeben wird, die einen Heizer zur Rückgewinnung von Abwärme des Kühlwassers bei dem Verbrennungsmotor steuert.
  5. Elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung ferner folgendes aufweist: ein Stopp-Neustartsteuermodul, das den Verbrennungsmotor bei der Erfüllung einer voreingestellten Verbrennungsmotorstoppbedingung anhält, während es den Verbrennungsmotor bei einer voreingestellten Verbrennungsmotorneustartbedingung neu startet.
  6. Elektronische Verbrennungsmotorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verbrennungsmotorsteuerung eine Leerlaufdrehzahlsteuerung ist.
  7. Elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung ein Betätigungsbetrag eines Stellglieds zum Regulieren einer Drosselöffnung ist.
  8. Elektronische Verbrennungsmotorsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Betätigungsniveau der Verbrennungsmotorsteuerung zumindest einmal bei jeder Fahrt oder zumindest einmal in einer voreingestellten Zeitdauer gelernt wird.
  9. Fahrzeug, das mit einer elektronischen Verbrennungsmotorsteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgestattet ist.
  10. Elektronisches Verbrennungsmotorsteuerverfahren, das einen Verbrennungsmotor steuert, wobei das elektronische Verbrennungsmotorsteuerverfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Lernen eines Betätigungsniveaus einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass eine Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs während eines Leerlaufbetriebs des Verbrennungsmotors als Voraussetzung liegt; und (b) Unterbinden, dass eine Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl geändert wird, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, das ein anderes als ein Fahrzeugantriebssystem ist, wenn das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung in dem Schritt (a) unvollständig ist.
  11. Elektronisches Verbrennungsmotorsteuerungsverfahren, das einen Verbrennungsmotor steuert, wobei das elektronische Verbrennungsmotorsteuerverfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Lernen eines Betätigungsniveaus einer Verbrennungsmotorsteuerung unter der Bedingung, dass eine Differenz zwischen einer Ist-Drehzahl des Verbrennungsmotors und einer Sollleerlaufdrehzahl innerhalb eines voreingestellten engen Bereichs während eines Leerlaufbetriebs eines Verbrennungsmotors als Voraussetzung liegt; und (b) Unterbinden, dass eine Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl geändert wird, die von einem Fahrzeugsystem übermittelt wird, dass ein anderes als ein Fahrzeugantriebssystem ist, wenn das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung in dem Schritt (a) unvollständig ist.
  12. Elektronisches Verbrennungsmotorsteuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 10 und 11, wobei der Schritt (b) eine Änderung der Sollleerlaufdrehzahl als Reaktion auf eine Änderungsanforderung der Sollleerlaufdrehzahl gemäß der Änderungsanforderung gestattet, nachdem das Lernen des Betätigungsniveaus der Verbrennungsmotorsteuerung in dem Schritt (a) abgeschlossen ist.
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