DE112017002402T5

DE112017002402T5 - Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017002402T5
Application number: DE112017002402.1T
Authority: DE
Inventors: Shogo Hoshino
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: WO2017195628A1; CN109154238A; JP2017203400A; US10557429B2; US20190178182A1; JP6620668B2; DE112017002402B4; CN109154238B

Abstract

Eine Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung (50) bestimmt, dass sich ein Kolben an einem oberen Totpunkt einer Verdichtung befindet, unmittelbar bevor eine Kraftmaschinendrehzahl einer Kraftmaschine (11) Null wird, basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl an dem oberen Totpunkt der Verdichtung der Kraftmaschine (11) in einem Drehzahlabfallzeitraum, während die Kraftmaschinendrehzahl auf Null abfällt, nachdem eine Verbrennung der Kraftmaschine (11) gestoppt ist. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass sich der Kolben an dem oberen Totpunkt der Verdichtung befindet, unmittelbar bevor die Kraftmaschinendrehzahl der Kraftmaschine (11) Null wird, übt die Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung (50) ein Gegendrehmoment durch die drehende elektrische Maschine (30) von dem oberen Totpunkt der Verdichtung aus, um den Kolben (13) bei einer Drehwinkelposition in einem ersten halben Zeitraum eines Expansionsprozesses durch Ausüben des Gegendrehmoments zu stoppen.

Description

QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der früheren japanischen Patentanmeldung Nummer 2016-094756 , die am 10. Mai 2016 eingereicht wurde, und beansprucht den Vorteil einer Priorität von dieser, wobei ihre Beschreibung hier durch Bezugnahme enthalten ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung.
Stand der Technik
Wenn bei einem Fahrzeug eine Kraftmaschine gestoppt wird, gibt es einen Fall, in dem eine Vibration durch einen Rückschwung (Rückwärtsdrehung) einer Drehung der Kraftmaschine auftreten kann, und wobei die Vibration einem Fahrer ein unangenehmes Gefühl vermitteln kann. Dies tritt auf, indem ein Kolben durch einen Druck in einem Zylinder zurückgedrückt wird, wenn eine Drehung einer Kraftmaschinenausgangswelle gestoppt wird.
Bei einer in PTL 1 gezeigten Technik wird beispielsweise bei einem Fahrzeug, das eine Leerlaufstoppfunktion hat, ein Rückschwung vorhergesagt, der auftritt, wenn eine Drehung einer Kraftmaschinenausgangswelle gestoppt wird. Dann, in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass ein Rückschwung auftreten wird, wird eine Steuerung durchgeführt, sodass ein Kolben über einen oberen Totpunkt gelangt, indem ein Drehmoment bei positiver Drehrichtung auf die Kraftmaschinenausgangswelle unter Verwendung eines Anlassermotors ausgeübt wird. Dadurch wird ein Auftreten eines Rückschwungs unterdrückt.
Zitierliste
Patentliteratur
[PTL 1] JP 2012-102620 A
Zusammenfassung der Erfindung
Allerdings ist in dem Fall, in dem eine Steuerung durchgeführt wird, sodass der Kolben über den oberen Totpunkt gelangt, nicht klar, ob der Kolben bei einer geeigneten Position gestoppt wird. Infolgedessen gibt es eine Möglichkeit, dass ein Rückschwung erneut auftritt.
Die vorliegende Offenbarung ist hauptsächlich darauf gerichtet, eine Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die imstande ist, eine Vibration in Verbindung mit einer Rückwärtsdrehung einer Kraftmaschine zu unterdrücken, indem sie ein Auftreten der Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine unterdrückt.
Eine erste Offenbarung ist eine Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung, die bei einem Kraftmaschinensystem verwendet wird, das eine drehende elektrische Maschine umfasst, die imstande ist, ein positives Drehmoment, das ein Drehmoment bei positiver Drehrichtung ist, sowie ein Gegendrehmoment, das ein Drehmoment bei gegenläufiger Drehrichtung ist, auf eine Kraftmaschinenausgangswelle einer Kraftmaschine auszuüben, bei der ein Zyklus, der jeweils einen Prozess einer Verdichtung und einer Expansion umfasst, wiederholt durchgeführt wird, wobei die Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung eine Drehzahlbestimmungseinheit, die eingerichtet ist, zu bestimmen, dass sich ein Kolben bei einem oberen Totpunkt einer Verdichtung befindet, unmittelbar bevor eine Kraftmaschinendrehzahl Null wird, basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bei dem oberen Totpunkt der Verdichtung der Kraftmaschine, während eines Drehzahlabfallzeitraums, während die Kraftmaschinendrehzahl auf Null abfällt, nachdem eine Verbrennung der Kraftmaschine gestoppt ist, sowie eine Drehmomentsteuerungseinheit umfasst, die eingerichtet ist, in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass sich der Kolben an dem oberen Totpunkt der Verdichtung befindet, unmittelbar bevor die Kraftmaschinendrehzahl Null wird, ein Gegendrehmoment durch die drehende elektrische Maschine von dem oberen Totpunkt der Verdichtung auszuüben, um den Kolben bei einer Drehwinkelposition in einem ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses durch Ausüben des Gegendrehmoments zu stoppen.
In dem Fall, in dem der Kolben in einer zweiten Hälfte des Expansionsprozesses gestoppt wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Null wird, könnte der Kolben durch eine Reaktionskraft einer Verdichtung in einem Zylinder zurückgedrückt werden. In einem solchen Fall dreht die Kraftmaschine zurück, und infolgedessen tritt eine Vibration auf.
Mit der vorstehend genannten Konfiguration wird in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Kolben an dem oberen Totpunkt der Verdichtung ist, unmittelbar bevor die Kraftmaschinendrehzahl Null wird, ein Gegendrehmoment von dem oberen Totpunkt der Verdichtung aus unter Verwendung der drehenden elektrischen Maschine ausgeübt. In diesem Fall ist es durch Ausüben des Gegendrehmoments möglich, den Kolben an einer Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses zu stoppen. Dadurch ist es möglich, das Auftreten einer Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine zu unterdrücken, und eine Vibration in Verbindung mit der Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine zu unterdrücken. Es ist zu beachten, dass es bei einer Mehrzylinderkraftmaschine vorzuziehen ist, dass die Stopppositionen von Kolben durch ein Ausüben eines Gegendrehmoments gesteuert werden, sodass eine Stoppposition eines Kolbens in einem Zylinder in dem ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses angeordnet ist, und Stopppositionen von Kolben in anderen Zylindern nicht in dem zweiten halben Zeitraum des Verdichtungsprozesses angeordnet sind.
In einer zweiten Offenbarung bestimmt die Drehzahlbestimmungseinheit, dass sich der Kolben an dem oberen Totpunkt der Verdichtung befindet, unmittelbar bevor die Kraftmaschinendrehzahl Null wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl an dem oberen Totpunkt der Verdichtung der Kraftmaschine gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und wobei der vorbestimmte Wert ein Wert ist, mit dem bestimmt wird, dass die Drehung der Kraftmaschinenausgangswelle durch Ausüben des Gegendrehmoments durch die drehende elektrische Maschine von dem oberen Totpunkt der Verdichtung angehalten ist, bis der erste halbe Zeitraum des Expansionsprozesses verstreicht.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist es möglich, den Kolben an einer gewünschten Position zu stoppen, weil der vorbestimmte Wert ein Wert ist, mit dem bestimmt wird, dass der Kolben an einer Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses durch Ausüben des Gegendrehmoments gestoppt wird. Dadurch ist es möglich, eine Vibration in Verbindung mit einer Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine durch Unterdrücken eines Auftretens der Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine zu unterdrücken.
Eine dritte Offenbarung ist die Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung, die eine Stoppbestimmungseinheit umfasst, die eingerichtet ist zu bestimmten, ob der Kolben an der Drehwinkelposition in dem ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses gestoppt ist, nachdem das Gegendrehmoment durch die drehende elektrische Maschine ausgeübt wird, wobei die Drehmomentsteuerungseinheit ein Ausüben des Gegendrehmoments basierend darauf stoppt, dass bestimmt wird, dass der Kolben an der Drehwinkelposition in dem ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses nach einem Ausüben des Gegendrehmoments gestoppt ist.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird die Stoppbestimmungseinheit vorgesehen, und wobei in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Kolben an einer gewünschten Position gestoppt ist, nachdem das Gegendrehmoment ausgeübt wird, das Gegendrehmoment gestoppt wird. In diesem Fall wird ein Ausüben des Gegendrehmoments aufgehoben, wenn eine Drehung der Kraftmaschine an einer Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses gestoppt wird. Dadurch ist es möglich, eine Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine aufgrund eines Ausübens des Gegendrehmoments zu verhindern.
In einer vierten Offenbarung übt die Drehmomentsteuerungseinheit ein positives Drehmoment durch die drehende elektrische Maschine aus, sodass der Kolben über den nächsten Totpunkt der Verdichtung in dem Fall gelangt, in dem durch die Stoppbestimmungseinheit bestimmt wird, dass der Kolben nicht an der Drehwinkelposition in dem ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses gestoppt ist.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird in dem Fall, in dem bei der Stoppbestimmungseinheit bestimmt wird, dass der Kolben nicht an der gewünschten Position gestoppt wird, eine Ersatzablaufsteuerung eines erneuten Durchführens einer Ablaufsteuerung bereitgestellt. Das heißt, in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Kolben nicht an der gewünschten Position gestoppt wird, wird ein positives Drehmoment ausgeübt, sodass der Kolben über den nächsten oberen Totpunkt einer Verdichtung gelangt. Dann, wenn der obere Totpunkt der Verdichtung erreicht ist, wird eine Ablaufsteuerung eines Stoppens des Kolbens an einer Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses durchgeführt, indem ein Gegendrehmoment von dem oberen Totpunkt der Verdichtung aus erneut ausgeübt wird. Dadurch ist es möglich, den Kolben zuverlässiger an einer gewünschten Position zu stoppen, sodass eine Vibrationsunterdrückungswirkung verbessert wird.
Hier wird ein Ausüben des positiven Drehmoments nicht jedes Mal durchgeführt, wenn die Kraftmaschine gestoppt wird, und es wird nur in dem Fall durchgeführt, in dem ein Stoppen einer Drehung durch ein letztes Ausüben des Gegendrehmoments fehlgeschlagen ist, das heißt, in dem Fall, in dem der Kolben nicht in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses gestoppt werden kann. Es ist daher möglich, einen Anstieg eines Stromverbrauchs, der durch Ausüben eines positiven Drehmoments bewirkt wird, zu minimieren.
Eine fünfte Offenbarung ist die Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung, die eine Resonanzbereichsbestimmungseinheit umfasst, die eingerichtet ist, zu bestimmen, dass die Kraftmaschinendrehzahl in einem vorbestimmten Drehzahlbereich, der mindestens einen Resonanzbereich der Kraftmaschine umfasst, in dem Drehzahlabfallzeitraum ist, wobei die Drehmomentsteuerungseinheit ein Gegendrehmoment durch die drehende elektrische Maschine in dem Fall ausübt, in dem bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl in dem vorbestimmten Drehzahlbereich vor einem Ausüben des Gegendrehmoments ist.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird ferner zusätzlich zu einem Ausüben eines Gegendrehmoments bei einer Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung eine Konfiguration eines Ausübens eines Gegendrehmoments in dem vorbestimmten Drehzahlbereich vorgesehen, der den Resonanzbereich umfasst. In dem Fall ist es möglich, eine Vibration in Verbindung mit dem Resonanzbereich zusätzlich zu einer Vibration in Verbindung mit einer Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine zu unterdrücken. Dadurch ist es möglich, die negative Wirkung einer Vibration in Verbindung mit dem Resonanzbereich auf eine Vibration in Verbindung mit einer Rückwärtsdrehung zu reduzieren, sodass es möglich ist, eine synergetische Vibrationsunterdrückungswirkung bereitzustellen.
Figurenliste
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden klarer aus der nachfolgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen

1 ein schematisches Konfigurationsschaubild eines Kraftmaschinensteuerungssystems ist.
2 ist ein Übergangsdiagramm einer Kraftmaschinendrehzahl in einem Drehzahlabfallzeitraum.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ablaufsteuerung eines Stoppens einer Kraftmaschinendrehzahl zeigt.
4 ist ein Ablaufdiagramm einer Ablaufsteuerung eines Festlegens eines Gegendrehmoments.
5 ist ein Ablaufdiagramm einer Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung.
6 ist ein Zeitdiagramm, das einen Aspekt der Ablaufsteuerung des Stoppens der Kraftmaschinendrehzahl zeigt.
7 ist ein Zeitdiagramm, das einen Aspekt der Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung zeigt.
8 ist ein Zeitdiagramm, das einen Aspekt der Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend basierend auf den Zeichnungen beschrieben. Bei der folgenden Ausführungsform ist ein Steuerungssystem für eine Kraftmaschine ausgeführt, die an einem Fahrzeug montiert ist. Bei dem Steuerungssystem wird ein Betriebszustand oder dergleichen einer Kraftmaschine hauptsächlich mit einer elektronischen Steuerungseinheit (nachstehend als eine ECU bezeichnet) gesteuert. Ein gesamtes schematisches Schaubild des vorliegenden Systems ist in 1 gezeigt.
Bei einem in 1 gezeigten Fahrzeug 10 ist eine Kraftmaschine 11 eine Viertakt-Kraftmaschine, die durch eine Verbrennung eines Kraftstoffs, wie etwa Benzin, angetrieben wird, und die entsprechende Arten von Prozessen eines Ansaugens, Verdichtens, einer Expansion und eines Ausstoßens wiederholt durchführt. Die Kraftmaschine 11 hat vier Zylinder 12, und wobei ein Kolben 13 in jedem Zylinder 12 gehalten ist. Ferner umfasst die Kraftmaschine 11 ein Kraftstoffeinspritzventil (nicht gezeigt), eine Zündvorrichtung (nicht gezeigt), oder dergleichen, soweit erforderlich. Es ist zu beachten, dass während in der vorliegenden Ausführungsform eine Kraftmaschine mit vier Zylindern gezeigt ist, die Kraftmaschine jede beliebige Anzahl an Zylindern haben kann. Ferner ist die Maschine 11 nicht auf eine Benzin-Kraftmaschine beschränkt und kann eine Diesel-Kraftmaschine sein.
Dem Zylinder 12 wird aus einem Einlassteil 20 eine Luft zugeführt. Der Einlassteil 20 umfasst einen Einlasskrümmer 21, und wobei ein Drosselventil 22, das eine angesaugte Luftmenge einstellt, stromaufwärts des Einlasskrümmers 21 vorgesehen ist.
Bei der Kraftmaschine 11 ist ein MG (Motorgenerator) 30 einstückig vorgesehen. Der MG 30 ist eine drehende elektrische Maschine, die als ein Elektromotor und ein Generator angetrieben ist. Eine Kurbelwelle (Kraftmaschinenausgangswelle) 14 der Kraftmaschine 11 ist mit einer Kurbelriemenscheibe 15 mechanisch verbunden, und wobei eine Drehwelle 31 des MG 30 mit einer MG-Riemenscheibe 32 mechanisch verbunden ist. Dann ist die Kurbelriemenscheibe 15 mit der MG-Riemenscheibe 32 mit einem Riemen 33 antriebsgekoppelt. Bei einem Kraftmaschinenstart wird der Maschine 11 durch eine Drehung des MG 30 eine Anfangsdrehung (Kurbeldrehung) verliehen. Es ist zu beachten, dass es auch möglich ist, eine Konfiguration zu verwenden, bei der ein Anlassermotor separat vorgesehen ist, und eine Anfangsdrehung der Kraftmaschine 11 durch eine Drehung des Anlassermotors verliehen wird.
Ferner ist der MG 30 an den Akkumulator 35 mittels eines Inverters 34 angeschlossen, der ein Stromwandlerschaltkreis ist. In dem Fall, in dem der MG 30 als ein Elektromotor angetrieben ist, wird dem MG 30 von dem Akkumulator 35 mittels des Inverters 34 durch einen Befehl von der ECU 50 Strom zugeführt. Infolgedessen wird der MG 30 angetrieben. Bei dem Inverter 34 kann eine andere ECU, die den Stromwandlerschaltkreis des Inverters 34 als Reaktion auf einen Befehl von der ECU 50 steuert, verwendet werden. Derweil, in dem Fall, in dem der MG 30 als ein Generator fungiert, nachdem ein bei dem MG 30 erzeugter Strom bei dem Inverter 34 von AC zu DC umgewandelt ist, wird der Akkumulator 35 mit dem Strom geladen. Es ist zu beachten, dass elektrische Lasten 36, wie etwa Lichter und eine Audiovorrichtung, an dem Akkumulator 35 angeschlossen sind.
Bei dem Fahrzeug 10 sind als Zusatzvorrichtungen, die durch eine Drehung der Kurbelwelle 14 angetrieben sind, die von dem MG 30 verschieden sind, eine Zusatzausrüstung 16 montiert, wie etwa eine Wasserpumpe, eine Kraftstoffpumpe und ein Kompressor einer Klimaanlage. Es ist zu beachten, dass die Zusatzvorrichtung eine Vorrichtung umfasst, deren gekoppelter Zustand mit der Kurbelwelle 14 durch eine Kupplungseinrichtung unterbrochen ist, wobei sie eine andere ist als eine Vorrichtung, wie etwa die Zusatzausrüstung 16, die mit der Kraftmaschine 11 mit einem Riemen oder dergleichen antriebsgekoppelt ist.
Die ECU 50, die ein elektronisches Steuerungsgerät ist, das einen Mikrocomputer oder dergleichen umfasst, der mit bekannten CPU, ROM, RAM oder dergleichen eingerichtet ist, führt verschiedene Arten einer Kraftmaschinensteuerung, wie etwa eine Öffnungssteuerung des Drosselventils 22 und eine Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil, basierend auf Erfassungsergebnissen von verschiedenen Arten von Sensoren durch, die in dem vorliegenden System vorgesehen sind.
Hinsichtlich Einzelheiten von Sensoren an der ECU 50, sind ein Kurbelwinkelsensor 51, der eine Drehposition der Kurbelwelle 14 und eine Kraftmaschinendrehzahl Ne erfasst, ein Beschleunigungssensor 52, der einen Betätigungsumfang eines Beschleunigers (Beschleunigeröffnung) erfasst, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 53, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst, ein Bremssensor 54, der einen Betätigungsumfang eines Bremspedals erfasst, ein Zylinderinnendrucksensor 55, der einen Zylinderinnendruck in einem Zylinder erfasst, sowie ein Akkumulatorsensor 56, der einen Akkumulatorzustand des Akkumulators 35 erfasst, angeschlossen, und wobei Signale von diesen Sensoren der Reihe nach in die ECU 50 eingegeben werden.
Beispiele eines Kurbelwinkelsensors 51 können eine Drehpositionserfassungseinrichtung der elektromagnetischen Aufnahmeart oder dergleichen umfassen, die ein rechteckiges Erfassungssignal (Kurbelpulssignal) für jeden vorbestimmten Kurbelwinkel (beispielsweise mit einer Periode von 10° CA) ausgibt. Die Kraftmaschinendrehzahl Ne wird aus einem Zeitraum berechnet, der jedes Mal erlangt wird, wenn die Kurbelwelle 14 um 10° CA dreht. Ferner wird aus dem Erfassungsergebnis der Drehposition sowie der Drehposition der Kurbelwelle 14, die bezüglich einer vorbestimmten Bezugsposition (beispielsweise einem oberen Totpunkt der Verdichtung) berechnet wird, ein Prozess der Kraftmaschine 11 erkannt.
Der Akkumulatorsensor 56 erfasst eine Spannung zwischen Anschlüssen, einen Lade-/Entladestrom oder dergleichen des Akkumulators 35. Auf der Basis dieser Erfassungswerte wird die Restkapazität (SOC) des Akkumulators 35 berechnet.
Ferner führt die ECU 50 eine Leerlaufstoppsteuerung der Kraftmaschine 11 durch. Bei der Leerlaufstoppsteuerung wird im Allgemeinen eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt, wenn vorbestimmte automatische Stoppbedingungen erfüllt sind, und danach wird die Kraftmaschine 11 wieder gestartet, wenn vorbestimmte Wiederstartbedingungen erfüllt sind. In diesem Fall umfassen die automatischen Stoppbedingungen beispielsweise eine Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs in einem automatischen Stoppdrehzahlbereich der Kraftmaschine (beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit ≤ 10 km/h) ist und eine Beschleunigerbetätigung entfällt oder eine Bremsbetätigung durchgeführt wird. Ferner umfassen die Wiederstartbedingungen beispielsweise eine Bedingung, dass eine Beschleunigerbetätigung gestartet wird, sowie eine Bedingung, dass eine Bremsbetätigung entfällt. Es ist zu beachten, dass es auch möglich ist, eine Konfiguration zu verwenden, bei der eine Kraftmaschinensteuerungsfunktion und eine Leerlaufstoppfunktion bei verschiedenen ECUs 50 implementiert sind.
Hier, bei dem Fahrzeug 10, wird, wenn die automatischen Stoppbedingungen der Kraftmaschine 11 bei einem Leerlaufzustand erfüllt sind, eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt. Danach fällt die Kraftmaschinendrehzahl Ne allmählich und wird Null. 2 zeigt einen Übergang der Kraftmaschinendrehzahl Ne in einem Drehzahlabfallzeitraum bis die Kraftmaschinendrehzahl Ne Null wird, nachdem eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt ist. In Übereinstimmung mit einer Verringerung der Maschinendrehzahl Ne durchläuft die Maschinendrehzahl Ne die Selbstwiederherstellungsdrehzahl, den Resonanzbereich der Kraftmaschine und eine vorbestimmte Drehzahl, die im Voraus festgelegt wird (beispielsweise in etwa 200 rpm). Hier ist die Selbstwiederherstellungsdrehzahl eine untere Grenze einer Drehzahl, bei der die Kraftmaschine wieder gestartet werden kann, indem eine Zufuhr eines Kraftstoffs wiederaufgenommen wird, ohne dass ein Kurbeln durchgeführt wird, während eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 angehalten ist, und ist beispielsweise bei in etwa 500 rpm festgelegt.
Der Resonanzbereich der Kraftmaschine bezieht sich auf einen Bereich der Kraftmaschinendrehzahl, in dem eine Resonanz auftritt, und ist beispielsweise bei 300-400 rpm festgelegt. Hier ist Resonanz ein Phänomen, das durch eine Anregungsfrequenz, die der Kraftmaschinendrehzahl entspricht, angeregt wird, indem sie einer Resonanzfrequenz eines Antriebsaggregats entspricht, wie etwa des Kraftmaschinenkörpers und eines Automatikgetriebes. Durch dieses Phänomen steigt eine Vibration in dem Resonanzbereich der Kraftmaschine. Auf diese Weise ist eine Vibration in dem Resonanzbereich ein Faktor einer unangenehmen Vibration, die auftritt, wenn die Kraftmaschine gestoppt wird.
Es ist zu beachten, dass der Resonanzbereich der Kraftmaschine niedriger als eine Leerlaufdrehzahl und bei einer höheren Drehzahl als einer Kurbeldrehzahl eines herkömmlichen Anlassers vorgesehen ist, um eine Vibration zu minimieren, die durch eine Resonanz auftritt. Daher durchläuft die Kraftmaschinendrehzahl Ne den Resonanzbereich während eines Drehzahlabfallzeitraums bis die Maschinendrehzahl Ne Null erreicht, nachdem die Verbrennung der Kraftmaschine gestoppt ist.
Derweil tritt eine Vibration auch unmittelbar bevor eine Drehung der Kraftmaschine gestoppt wird, durch einen Rückschwung (Rückwärtsdrehung) der Kraftmaschine auf. Diese Vibration tritt auf, indem ein Kolben in eine Richtung eines unteren Totpunkts durch eine Reaktionskraft der Verdichtung in dem Zylinder zurückgedrückt wird, wenn die Kraftmaschine angehalten ist. Es ist zu beachten, dass eine Vibration, die in dem Resonanzbereich auftritt, eine Vibration einer Rückwärtsdrehung negativ beeinflusst.
Die vorliegende Ausführungsform beschreibt eine Kraftmaschinensteuerung in dem Drehzahlabfallzeitraum, bis die Kraftmaschinendrehzahl Ne Null wird, nachdem eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt ist. Hier wird ein Drehzahlabfallzeitraum in drei Zeiträume basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl Ne aufgeteilt. Das heißt, ein Zeitraum von dem Zeitpunkt, an dem eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt wird bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Kraftmaschinendrehzahl Ne eine obere Grenze des vorbestimmten Drehzahlbereichs erreicht, der den Resonanzbereich umfasst (insbesondere einen Grenzwert A auf einer Seite einer höheren Drehzahl des Resonanzbereichs), wird als ein erster Zeitraum festgelegt, ein Zeitraum, während dem die Kraftmaschinendrehzahl Ne in dem vorbestimmten Drehzahlbereich ist, wird als ein zweiter Zeitraum festgelegt, und ein Zeitraum von dem Zeitpunkt, an dem die Kraftmaschinendrehzahl Ne eine untere Grenze des vorbestimmten Drehzahlbereichs durchläuft (insbesondere einen Grenzwert B auf einer Seite einer niedrigeren Drehzahl des Resonanzbereichs), bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Kraftmaschinendrehzahl Ne Null wird, wird als ein dritter Zeitraum festgelegt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Kraftmaschinensteuerung in Übereinstimmung mit den jeweiligen Zeiträumen durchgeführt.
In dem ersten Zeitraum wird eine Öffnung des Drosselventils 22 größer gemacht als diejenige in dem Leerlaufdrehzustand, wenn die automatischen Stoppbedingungen erfüllt sind und eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt ist. Dadurch wird eine Luftmenge sichergestellt, die zum Wiederstarten der Kraftmaschine erforderlich ist.
In dem zweiten Zeitraum wird eine Drehzahlabfallablaufsteuerung eines Erhöhens einer Reduktionsrate der Kraftmaschinendrehzahl Ne in dem vorbestimmten Drehzahlbereich durchgeführt, der den Resonanzbereich umfasst. Dadurch ist es möglich, den Zeitraum zu verkürzen, währen dem die Kraftmaschinendrehzahl Ne den Resonanzbereich durchläuft, sodass es möglich ist, eine Vibration zu unterdrücken, die aufgrund des Resonanzbereichs auftritt.
Ferner wird in dem dritten Zeitraum ein Drehmoment bei gegenläufiger Drehrichtung (Gegendrehmoment) auf die Kurbelwelle 14 ausgeübt, sodass der Kolben 13 bei einer Kurbeldrehposition in einer ersten Hälfte eines Expansionsvorgangs gestoppt wird, wenn eine Drehung der Kurbelwelle 14 gestoppt wird. Dadurch wird eine Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine unterdrückt, sodass es möglich ist, eine Vibration zu unterdrücken, die aufgrund der Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine auftritt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ablaufsteuerungsprozedur darstellt, die eine Kraftmaschinensteuerung betrifft, und wobei die vorliegende Ablaufsteuerung mit einer vorbestimmten Periode (beispielsweise 10 ms) durch die ECU 50 wiederholt ausgeführt wird.
Zunächst werden Flags beschrieben. Ein erstes Flag, ein zweites Flag und ein drittes Flag in der Zeichnung entsprechen jeweils dem vorstehend beschriebenen ersten Zeitraum, zweiten Zeitraum und dritten Zeitraum, und zeigen an, ob die Kraftmaschinendrehzahl Ne in einem jeweiligen Zeitraum ist. Jedes Flag zeigt in einem Fall von 1, dass die Kraftmaschinendrehzahl Ne in dem Zeitraum ist, und zeigt in einem Fall von 0 an, dass die Kraftmaschinendrehzahl Ne nicht in den Zeitraum fällt. Es ist zu beachten, dass die Flags in einer Anfangseinstellung bei 0 festgelegt sind.
Im Schritt S11 wird bestimmt ob das dritte Flag 1 ist. Im Schritt S12 wird bestimmt, ob das zweite Flag 1 ist. Im Schritt S13 wird bestimmt, ob das erste Flag 1 ist. In dem Fall, in dem negative Bestimmungsergebnisse im Schritt S11 bis Schritt S13 in einem Anfangszustand erlangt werden, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S14 fort, und es wird bestimmt ob die automatischen Stoppbedingungen der Kraftmaschine erfüllt sind. Dann, in dem Fall, in dem ein negatives Bestimmungsergebnis in Schritt S14 erlangt wird, wird die vorliegende Ablaufsteuerung beendet, ohne dass irgendeine Ablaufsteuerung durchgeführt wird.
Derweil, in dem Fall, in dem in Schritt S14 bestimmt wird, dass die automatischen Stoppbedingungen der Kraftmaschine erfüllt sind, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S15 fort und das erste Flag wird bei 1 festgelegt. In dem folgenden Schritt S16 wird eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt und die Ablaufsteuerung fährt zu Schritt S17 fort. Im Schritt S17 wird die Öffnung des Drosselventils 22 größer gemacht als die Öffnung in dem Leerlaufdrehzustand (insbesondere wird die Öffnung um 10 % oder mehr größer gemacht als die Öffnung in dem Leerlaufdrehzustand und wird beispielsweise vollständig geöffnet), und wobei die vorliegende Ablaufsteuerung beendet wird.
Auf diese Weise wird eine Steuerung durchgeführt, sodass die Öffnung des Drosselventils 22 größer gemacht wird als die Öffnung in dem Leerlaufdrehzustand, wenn eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt wird. Es ist zu beachten, dass die Ablaufsteuerung in Schritt S17 einer Drosselsteuerungseinheit entspricht.
Derweil, in einem Fall, in dem in Schritt S13 bestimmt wird, dass das erste Flag 1 ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S18 fort, und es wird bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder niedriger als eine vorbestimmte Drehzahl Ne1 ist, die eine obere Grenze des vorbestimmten Drehzahlbereichs ist. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Grenzwert A auf der Seite einer höheren Drehzahl des Resonanzbereichs als die vorbestimmte Drehzahl Ne1 festgelegt ist. Das heißt, in Schritt S18 wird bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl Ne den Grenzwert A auf der Seite der höheren Drehzahl des Resonanzbereichs erreicht.
In dem Fall, in dem in Schritt S18 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl Ne größer als die vorbestimmte Drehzahl Ne1 ist, wird die vorliegende Ablaufsteuerung beendet, ohne dass irgendeine Ablaufsteuerung durchgeführt wird. Derweil, in dem Fall, in dem in Schritt S18 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder niedriger als die vorbestimmte Drehzahl Ne1 ist, das heißt, in dem Fall, in dem die Kraftmaschinendrehzahl Ne den Resonanzbereich durchläuft, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S19 fort und das zweite Flag wird bei 1 festgelegt, und das erste Flag wird auf 0 zurückgesetzt.
Wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne in den Resonanzbereich übergeht, wird eine Ablaufsteuerung eines Erhöhens der Reduktionsrate der Kraftmaschinendrehzahl Ne ausgeführt. Als die Ablaufsteuerung des Erhöhens der Reduktionsrate wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Gegendrehmoment unter Verwendung des MG 30 ausgeübt, der eine Zusatzvorrichtung ist. Dann wird in Schritt S20 zunächst das Gegendrehmoment festgelegt.
Der MG 30 hat eine Stromerzeugungsfunktion als ein Generator und eine Kraftantriebsfunktion als ein Elektromotor, und wobei ein Ausüben des Gegendrehmoments unter Verwendung der jeweiligen Funktionen ausgeführt wird. Hier ist ein Gegendrehmoment bei einem Kraftantrieb größer als bei einer regenerativen Stromerzeugung, und wobei sich die regenerative Stromerzeugung verglichen mit einem Kraftantrieb bei einem Kraftstoffverbrauch auszeichnet. Daher ist vorzuziehen, jede Funktion in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand zu verwenden. In einem solchen Fall wird basierend auf verschiedenen Parametern bewertet, welche Funktion verwendet wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine regenerative Stromerzeugung oder ein Kraftantrieb des MG 30 in Übereinstimmung mit einem Stromverbrauch der elektrischen Last 36, die an dem Akkumulator 35 angeschlossen ist, einem Zustand einer Restkapazität des Akkumulators 35, einem Anforderungsdrehmoment, das zum Ausüben eines Gegendrehmoments erforderlich ist, sowie einer Last durch Betreiben der Zusatzausrüstung 16 ausgewählt. Ferner wird in diesem Fall, in dem Fall, in dem ein Stromverbrauch der elektrischen Last 36 groß ist, oder in dem Fall, in dem die Last der Zusatzausrüstung 16 groß ist, regenerative Stromerzeugung ausgewählt, und in dem Fall, in dem die Restkapazität des Akkumulators 35 groß ist, oder in dem Fall, in dem das Anforderungsdrehmoment des Gegendrehmoments groß ist, wird ein Kraftantrieb ausgewählt.
4 zeigt eine Ablaufsteuerung eines Festlegens des Gegendrehmoments. Zunächst wird in Schritt S31 bestimmt, ob der Stromverbrauch der elektrischen Last 36 gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Beispielsweise können Beispiele der elektrischen Last 36 Lichter, eine elektrische Pumpe oder dergleichen umfassen. Genauer gesagt wird bestimmt, ob ein Bremspedal niedergedrückt ist. Weil ein Bremslicht in einem Zustand leuchtet, in dem das Bremspedal niedergedrückt ist, wird ein Stromverbrauch groß. In dem Fall, in dem in Schritt S 31 bestimmt wird, dass das Bremspedal niedergedrückt ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S32 fort und es wird bestimmt, ein Gegendrehmoment durch eine regenerative Stromerzeugung auszuüben. In dem Fall ist es möglich, die Vibration zu unterdrücken, während eine Belastung des Akkumulators 35 reduziert wird, weil ein Strom, der durch die elektrische Last 36 verbraucht wird, groß ist, indem eine regenerative Stromerzeugung verwendet wird.
Derweil, in dem Fall, in dem in Schritt S31 ein negatives Bestimmungsergebnis erlangt wird, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S33 fort und eine Funktion wird in Übereinstimmung mit der Restkapazität des Akkumulators 35 ausgewählt. Hier wird beispielsweise bestimmt ob die SOC des Akkumulators 35 gleich wie oder größer als ein Grenzwert Th1 ist. In dem Fall, in dem in Schritt S33 bestimmt wird, dass die SOC gleich wie oder größer als der Grenzwert die Th1 ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S36 fort, und es wird bestimmt, ein Gegendrehmoment durch einen Kraftantrieb auszuüben. Es ist zu beachten, dass ein Wert des Grenzwerts Th1 in geeigneter Weise geändert werden kann, und beispielsweise ein Wert sein kann, von dem ausgehend bewertet werden kann, dass der Akkumulator 35 in einem vollständig geladenen Zustand ist, in dem Fall, in dem die SOC gleich wie oder größer als der Grenzwert Th1 ist.
Hier wird bei einer Berechnung der SOC ein Schätzverfahren basierend auf einer Leerlaufspannung (OCV) sowie ein Berechnungsverfahren durch Stromintegration verwendet. Hier wird eine Leerlaufspannung des Akkumulators 35 erlangt, die SOC wird unter Verwendung des erlangten Werts und eines Kennfelds geschätzt, das eine Übereinstimmungsbeziehung zwischen der Leerlaufspannung uns der SOC anzeigt, ein Lade-/Entladestrom, der durch den Akkumulator 35 strömt, wird erlangt, und die SOC wird berechnet, indem eine Berechnungsablaufsteuerung mit dem erlangten Wert durchgeführt wird. Es ist zu beachten, dass in dem Fall, in dem das Gegendrehmoment durch einen Kraftantrieb ausgeübt wird, ein größeres Drehmoment mit größerer Restkapazität festgelegt werden kann. In diesem Fall kann berücksichtigt werden, dass eine Wirkung eines Unterrückens einer Vibration verbessert wird, weil es möglich ist, einen Zeitraum weiter zu verkürzen, währendem die Kraftmaschinendrehzahl Ne den Resonanzbereich durchläuft.
Derweil, in dem Fall, in dem in Schritt S33 ein negatives Bestimmungsergebnis erlangt wird, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S34 fort und eine Funktion wird in Übereinstimmung mit dem Anforderungsdrehmoment des Gegendrehmoments ausgewählt. Beispielsweise wird bestimmt, ob das Anforderungsdrehmoment gleich wie oder größer als ein Grenzwert Th2 ist. In dem Fall, in dem in Schritt S34 bestimmt wird, dass das Anforderungsdrehmoment gleich wie oder größer als der Grenzwert Th2 ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S36 fort und es wird bestimmt, ein Gegendrehmoment durch einen Kraftantrieb auszuüben.
Ferner, in dem Fall, in dem in Schritt S34 ein negatives Bestimmungsergebnis erlangt wird, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S35 fort und eine Funktion wird in Übereinstimmung mit der Last der Zusatzausrüstung 16 ausgewählt. Beispielsweise wird bestimmt, ob die Last durch einen Betrieb der Zusatzausrüstung 16 gleich wie oder größer als ein Grenzwert Th3 ist. In dem Fall, in dem in Schritt S35 bestimmt wird, dass die Last gleich wie oder größer als der Grenzwert Th3 ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S32 fort und es wird bestimmt, ein Gegendrehmoment durch eine regenerative Stromerzeugung auszuüben. Es ist zu beachten, dass während in einem solchen Fall ein Stromverbrauch der elektrischen Last 36 geringer ist als ein vorbestimmter Wert (Schritt S31: Nein), angesichts anderer Parameter, die einen Betriebszustand des Fahrzeugs anzeigen, eine regenerative Stromerzeugung ausgewählt wird.
Derweil, in einem Fall, in dem in Schritt S35 ein negatives Bestimmungsergebnis erlangt wird, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S36 fort und es wird bestimmt, ein Gegendrehmoment durch einen Kraftantrieb auszuüben. Wie vorstehend beschrieben wurde, nachdem basierend auf den Parametern eine regenerative Stromerzeugung oder ein Kraftantrieb bestimmt wird, geht die Ablaufsteuerung zu Schritt S21 in 3 über, und ein Gegendrehmoment wird ausgeübt. Es ist zu beachten, dass es auch möglich ist, eine Konfiguration zu verwenden, bei der in dem Fall, in dem in Schritt S31 das Ergebnis Nein ist, die Ablaufsteuerung zu Schritt S36 fortfährt und ein Kraftantrieb ausgewählt wird, ohne dass eine Bestimmung von den Schritten S33 bis S35 durchgeführt wird. Das heißt, es ist auch möglich, eine Konfiguration zu verwenden, in der in dem Fall, in dem der Stromverbrauch der elektrischen Last 36 geringer als der vorbestimmte Wert ist, ein Gegendrehmoment durch einen Kraftantrieb ausgeübt wird.
Hier entspricht ein Ausüben des Gegendrehmoments durch einen Kraftantrieb einer ersten Drehzahlabfallablaufsteuerung und ein Ausüben eines Drehmoments durch eine regenerative Stromerzeugung entspricht einer zweiten Drehzahlabfallablaufsteuerung.
Dann, in dem Fall, in dem in Schritt S12 in 3 bestimmt wird, dass das zweite Flag 1 ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S22 fort und es wird bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl Ne geringer als die vorbestimmte Drehzahl Ne2 ist, die eine untere Grenze des vorbestimmten Drehzahlbereichs ist. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Grenzwert B auf der Seite der niedrigeren Drehzahl des Resonanzbereichs als die vorbestimmte Drehzahl Ne2 festgelegt ist. Das heißt, es wird in Schritt S22 bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl Ne den Grenzwert B auf der Seite der niedrigeren Drehzahl des Resonanzbereichs durchläuft.
In dem Fall, in dem in Schritt S22 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl Ne geringer ist als die vorbestimmte Drehzahl Ne2, das heißt, in dem Fall, in dem die Kraftmaschinendrehzahl Ne zu dem dritten Zeitraum übergeht, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S23 fort und das dritte Flag wird bei 1 festgelegt, und das zweite Flag wird auf 0 zurückgesetzt. In dem folgenden Schritt S24 wird das Gegendrehmoment, das in Schritt S21 ausgeübt wird, gestoppt. Derweil, in dem Fall, in dem in Schritt S22 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder größer als die vorbestimmte Drehzahl Ne2 ist, wird die vorliegende Ablaufsteuerung beendet, ohne dass irgendeine Ablaufsteuerung durchgeführt wird.
Es ist zu beachten, dass die Ablaufsteuerung in Schritt S18 und Schritt S22 einer Resonanzbereichsbestimmungseinheit entspricht, die bestimmt, dass die Kraftmaschinendrehzahl den Resonanzbereich der Kraftmaschine durchläuft. Ferner entspricht die Ablaufsteuerung in Schritt S20 und Schritt S21 einer Drehzahlabfallsteuerungseinheit. Auf diese Weise wird in der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl den Resonanzbereich durchläuft, ein Gegendrehmoment auf die Kraftmaschinenausgangswelle unter Verwendung entweder des Kraftantriebs oder der regenerativen Stromerzeugung der drehenden elektrischen Maschine ausgeübt.
Dann, in dem Fall, in dem in Schritt S11 bestimmt wird, dass das dritte Flag 1 ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S25 fort und eine Ablaufsteuerung einer Unterroutine, die in 5 gezeigt ist, wird ausgeführt. Das heißt, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne zu dem dritten Zeitraum übergeht, wird eine Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung zum Unterdrücken einer Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine durchgeführt. Hier wird ein Gegendrehmoment bei einem vorbestimmten Zeitpunkt basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl ausgeübt, sodass der Kolben 13 an einer Position in einer ersten Hälfte eines Expansionsprozesses gestoppt wird, das heißt, der Kolben 13 des nächsten Verbrennungszylinders wird an einer Position in einer ersten Hälfte eines Verdichtungsprozesses gestoppt. Ferner, in dem Fall, in dem der Kolben 13 nicht an einer gewünschten Position durch Ausüben eines Gegendrehmoments gestoppt wird, wird auch eine Ersatzablaufsteuerung eines Ausübens eines Drehmoments in positiver Drehrichtung (positives Drehmoment) auf die Kraftmaschinenausgangswelle ausgeübt. Das heißt, bei der Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung wird eine Steuerung durchgeführt, sodass der Kolben 13 nicht an einer Position in einer zweiten Hälfte des Verdichtungsprozesses gestoppt wird, das heißt, der Kolben 13 wird nicht an einer Position gestoppt, an der eine Reaktionskraft der Verdichtung erzeugt wird.
In Schritt S41 in 5 wird zunächst bestimmt, ob es ein Zeitpunkt zum Ausüben eines positiven Drehmoments auf die Kraftmaschinenausgangswelle ist. In diesem Schritt wird ein positives Bestimmungsergebnis in dem Fall erlangt, in dem bestimmt wird, eine Ersatzablaufsteuerung auszuführen, und ein negatives Bestimmungsergebnis wird in Schritt S41 bei einer Anfangseinstellung erlangt. In dem folgenden Schritt S42 wird bestimmt, ob es ein Zeitpunkt zum Ausüben eines Gegendrehmoments auf die Kraftmaschinenausgangswelle ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird beispielsweise in dem Fall, in dem die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder geringer als eine vorbestimmte Drehzahl Ne3 ist, wenn der Kolben 13 an einem Verdichtungs-TDC ist, bestimmt, dass es ein Zeitpunkt zum Ausüben eines Gegendrehmoments ist. Hier fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S43 in dem Fall fort, in dem bestimmt wird, dass es ein Zeitpunkt zum Ausüben eines Gegendrehmoments ist, und wobei ein Gegendrehmoment auf die Kraftmaschinenausgangswelle ausgeübt wird und die vorliegende Ablaufsteuerung beendet wird.
Die vorbestimmte Drehzahl Ne3 ist eine Drehzahl, bei der bestimmt wird, dass eine Drehung der Kraftmaschinenausgangswelle gestoppt ist, bis der Kolben einen ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses durchläuft, indem ein Gegendrehmoment von einem Zeitpunkt ausgeübt wird, an dem der Kolben an den Verdichtungs-TDC angeordnet ist. Es ist zu beachten, dass die vorbestimmte Drehzahl Ne3 als ein Wert festgelegt ist, der kleiner ist als die vorbestimmte Drehzahl Ne2, die der untere Wert des vorbestimmten Drehzahlbereichs ist.
Derweil fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S44 in dem Fall fort, in dem in Schritt S42 bestimmt wird, dass es kein Zeitpunkt zum Ausüben eines Gegendrehmoments ist, und wobei es bestimmt wird, ob ein Gegendrehmoment ausgeübt wird. Hier wird in dem Fall, in dem ein negatives Bestimmungsergebnis in Schritt S44 erlangt wird, die vorliegende Ablaufsteuerung beendet, ohne dass irgendeine Ablaufsteuerung durchgeführt wird.
Derweil fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S45 in einem Fall fort, in dem in Schritt S44 bestimmt wird, dass das Gegendrehmoment ausgeübt wird, und es wird bestimmt, ob die Kurbeldrehposition, die durch den Kurbelwinkelsensor 51 erfasst wird, ein festgelegter vorbestimmter Winkel (beispielsweise ATDC70°CA) ist. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Drehposition der vorbestimmte Winkel ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S46 fort, und es wird bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl gleich wie oder geringer als eine vorbestimmte Drehzahl Ne4 ist. Derweil, in dem Fall, in dem in Schritt S45 ein negatives Bestimmungsergebnis erlangt wird, wird die vorliegende Ablaufsteuerung beendet, ohne dass irgendeine Ablaufsteuerung durchgeführt wurde.
In dem Fall, in dem in Schritt S46 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Drehzahl Ne4 ist, das heißt, in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Kolben 13 an einer Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses gestoppt ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S47 fort, und ein Befehl zum Stoppen des in Schritt S43 ausgeübten Gegendrehmoments wird gegeben. Dadurch wird das Gegendrehmoment, das auf die Kraftmaschinenausgangswelle ausgeübt wird, gestoppt. Danach fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S48 fort, wobei das dritte Flag auf 0 zurückgesetzt wird, und wobei die vorliegende Ablaufsteuerung beendet wird.
Es ist zu beachten, dass Schritt S45 und Schritt S46 einer Stoppbestimmungseinheit entsprechen. Die vorbestimmte Drehzahl Ne4 bei dem vorbestimmten Winkel kann entsprechend willkürlich geändert werden, und muss lediglich ein Wert sein, aus dem bestimmt werden kann, ob der Kolben 13 an der Kurbeldrehposition bis zu der ersten Hälfte des Expansionsprozesses tatsächlich gestoppt ist, nachdem das Gegendrehmoment in Schritt S43 ausgeübt wird.
Derweil, in dem Fall, in dem in Schritt S46 bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl Ne größer als die vorbestimmte Drehzahl Ne4 ist, das heißt, in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Kolben 13 nicht an der Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses gestoppt ist, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S49 fort, und wobei ein Befehl gegeben wird, der es dem Kolben 13 ermöglicht, über den nächsten Verdichtungs-TDC zu gelangen. Das heißt, es wird bewertet, eine Ersatzablaufsteuerung auszuführen. Dann wird in der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem diese Ablaufsteuerung ausgeführt wird und die Kurbeldrehposition an den vorbestimmten Drehwinkel (beispielsweise ATDC90°CA) angeordnet ist, bestimmt, dass es ein Zeitpunkt zum Ausüben eines positiven Drehmoments auf die Kraftmaschinenausgangswelle ist (Schritt S41: Ja).
Wenn ein positives Bestimmungsergebnis in Schritt S41 erlangt wird, fährt die Ablaufsteuerung zu Schritt S15 fort, wobei ein positives Drehmoment ausgeübt wird, und wobei die vorliegende Ablaufsteuerung beendet wird. Danach fährt die Ablaufsteuerung erneut zu Schritt S42 fort, und wobei die Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung ausgeführt wird, bis das dritte Flag schließlich auf 0 zurückgesetzt wird.
Eine Kraftmaschinensteuerung in dem Drehzahlabfallzeitraum bis die Kraftmaschinendrehzahl Ne vollständig Null wird, nachdem eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt ist, wird als Nächstes unter Verwendung eines Zeitdiagramms in 6 beschrieben.
Zunächst, wenn die automatischen Stoppbedingungen zu einem Zeitpunkt t11 bei dem Leerlaufzustand erfüllt sind, wird das erste Flag bei 1 festgelegt. Gleichzeitig wird die Öffnung des Drosselventils 22 gesteuert, um größer zu sein als die Öffnung in dem Leerlaufzustand. Danach, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Drehzahl Ne1 zu einem Zeitpunkt t12 wird, wobei das zweite Flag gleichzeitig bei 1 festgelegt wird, wird das erste Flag auf 0 zurückgesetzt. Dabei wird ein Gegendrehmoment auf die Kraftmaschinenausgangswelle als eine Drehzahlabfallablaufsteuerung ausgeübt. Dann, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne unter der vorbestimmten Drehzahl Ne2 zum Zeitpunkt t13 ist, wobei das dritte Flag gleichzeitig bei 1 festgelegt wird, wird das zweite Flag auf 0 zurückgesetzt. Dabei wird die Drehzahlabfallablaufsteuerung gestoppt, und wobei in dem folgenden dritten Zeitraum die Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung ausgeführt wird. Dann wird die Kraftmaschinendrehzahl Ne zum Zeitpunkt t14 Null.
Nachstehend wird die Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung in dem Fall, in dem die Kraftmaschinendrehzahl Ne in dem dritten Zeitraum ist, unter Verwendung der Zeitdiagramme in 7 und 8 beschrieben. Diese zeigen jeweilige Fälle von verschiedenen Bestimmungsergebnissen in Schritt S46 in 5, nachdem ein Gegendrehmoment ausgeübt wird. 7 zeigt einen Fall, in dem ein positives Bestimmungsergebnis im Schritt S46 erlangt wird, und lediglich ein Gegendrehmoment in dem dritten Zeitraum ausgeübt wird, während 8 einen Fall zeigt, in dem ein negatives Bestimmungsergebnis in Schritt S46 erlangt wird, und zusätzlich zu einem Gegendrehmoment in dem dritten Zeitraum auch ein positives Drehmoment ausgeübt wird. Es ist zu beachten, dass diese Zeichnungen eine Änderung eines Zylinderinnendrucks eines jeden Zylinders zeigen. Der Zylinderinnendruck erhöht sich, wenn der Kolben 13 dem Verdichtungs-TDC näherkommt, und wird bei dem Verdichtungs-TDC maximal. Ferner verringert sich ein lokaler Maximalwert des Zylinderinnendrucks, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl Ne verringert. Es ist zu beachten, dass eine Zündreihenfolge der entsprechenden Zylinder zum Zwecke einer Darstellung #1, #2, #3 und #4 ist.
In 7 wird, während die Kraftmaschinendrehzahl Ne abfällt, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder geringer als Ne3 zu einem Zeitpunkt t31 (zu einem Zeitpunkt, an dem der erste Zylinder (#1) den Verdichtungs-TDC erreicht) wird, ein Gegendrehmoment auf die Kraftmaschinenausgangswelle ausgeübt, was dazu führt, dass eine Reduktionsrate der Kraftmaschinendrehzahl Ne steigt, und sich die Kraftmaschinendrehzahl Ne Null nähert. Dann, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne zu einem Zeitpunkt t22 (zu einem Zeitpunkt, bei dem der erste Zylinder (#1) eine vorbestimmte Kurbelwinkelposition (beispielsweise ATDC70°CA) erreicht) gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Drehzahl Ne4 wird, wird ein Ausüben des Gegendrehmoments gestoppt. Danach wird eine Drehung der Kraftmaschine 11 bei einem Zeitpunkt t23 gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kolben 13 des ersten Zylinders (#1) bei einer Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses (beispielsweise ATDC80°CA) gestoppt.
In 8 wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder geringer als Ne3 zu einem Zeitpunkt t31 (zu einem Zeitpunkt, an dem der erste Zylinder (#1) den Verdichtungs-TDC erreicht) wird, ein Gegendrehmoment ausgeübt. Dann, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne zu einem Zeitpunkt t32 (zu einem Zeitpunkt, an dem der erste Zylinder (#1) eine vorbestimmte Kurbelwinkelposition (beispielsweise ATDC70°CA) erreicht) größer als die vorbestimmte Drehzahl Ne4 ist, wird eine Ersatzablaufsteuerung ausgeführt. Das heißt, zu dem Zeitpunkt t33 wird ein positives Drehmoment ausgeübt, sodass der zweite Zylinder (#2) über den nächsten Verdichtungs-TDC gelangen kann. Hier ist der Zeitpunkt t33 auf einen Zeitpunkt festgelegt, an dem der erste Zylinder (#1) bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelposition (beispielsweise ATDC90°CA) angeordnet ist.
Dann, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne wieder gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Drehzahl Ne3 zu einem Zeitpunkt t34 wird, bei dem der zweite Zylinder (#2) den Verdichtungs-TDC erreicht, wird wieder ein Gegendrehmoment ausgeübt. Danach, wenn die Kraftmaschinendrehzahl Ne zu einem Zeitpunkt t35 (zu einem Zeitpunkt, bei dem der zweite Zylinder (#2) eine vorbestimmte Kurbelwinkelposition (beispielsweise ATDC70°CA) erreicht) gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Drehzahl Ne4 wird, wird ein Ausüben des Gegendrehmoments gestoppt. Dann wird eine Drehung der Kraftmaschine 11 zu einem Zeitpunkt t36 gestoppt, und wobei zu der Zeit der zweite Zylinder (#2) an einer Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses (beispielsweise ATDC80°CA) gestoppt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vierzylinderkraftmaschine als eine Kraftmaschine mit mehreren Zylindern beschrieben. In einem solchen Fall, wenn der Kolben 13 in einem Zylinder bei einer Position in dem ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses gestoppt wird, werden die Kolben 13 in anderen Zylindern nicht an einer Position in dem zweiten halben Zeitraum des Verdichtungsprozesses gestoppt, das heißt, bei einer Position, bei der eine Reaktionskraft der Verdichtung erzeugt wird.
Gemäß der folgenden Ausführungsform, die im Einzelnen vorstehend beschrieben wurde, ist es möglich, die folgenden ausgezeichneten Wirkungen zu erlangen.
Bei einem Fahrzeug, dass eine Leerlaufstoppfunktion hat, ist es möglich, wenn die Verbrennung der Kraftmaschinen 11 gestoppt ist, eine ausreichende Luftmenge sicherzustellen, die bei einem Wiederstart der Kraftmaschine erforderlich ist, indem die Öffnung des Drosselventils 22 größer gemacht wird als die Öffnung in dem Leerlaufdrehzustand. Ferner, indem ein Gegendrehmoment unter Verwendung des MG 30 ausgeübt wird, sodass die Reduktionsrate der Kraftmaschinendrehzahl in dem Resonanzbereich erhöht wird, ist es möglich, eine Zeitspanne zu verkürzen, während der die Kraftmaschinendrehzahl den Resonanzbereich durchläuft. In diesem Fall ist es möglich, eine Erhöhung einer Vibration zu unterdrücken, während es eine Befürchtung gibt, dass die Vibration in dem Resonanzbereich in einem Zustand erhöht wird, in dem die Drosselöffnung groß ist, indem die Zeitspanne verkürzt wird, während der die Kraftmaschinendrehzahl den Resonanzbereich durchläuft. Dadurch ist es bei einem Fahrzeug, dass eine Leerlaufstoppfunktion hat, möglich, eine Startfähigkeit bei einem Wiederstart sicherzustellen, während ein Auftreten einer Vibration unterdrückt wird, wenn die Kraftmaschine automatisch gestoppt wird.
Eine Konfiguration wird verwendet, bei der die Öffnung des Drosselventils 22 größer gemacht wird als die Öffnung in dem Leerlaufdrehzustand, zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Verbrennung der Kraftmaschinen 11 gestoppt ist. Dadurch ist es möglich, eine ausreichende Luftmenge sicherzustellen, sodass eine Startfähigkeit bei einem Wiederstart begünstigt wird, auch in dem Fall, in dem die Wiederstartbedingungen erfüllt sind, unmittelbar nachdem eine Verbrennung gestoppt ist.
Eine Konfiguration wird verwendet, bei der in dem Resonanzbereich ein Gegendrehmoment unter Verwendung des MG 30 ausgeübt wird. In diesem Fall ist es möglich, ein größeres Gegendrehmoment auf die Kraftmaschinenausgangswelle auszuüben, verglichen mit einem Drehmoment, das unter Verwendung der Zusatzausrüstung 16 ausgeübt wird. Daher wird eine Zeitspanne, während der die Kraftmaschinendrehzahl den Resonanzbereich durchläuft, weiter verkürzt, sodass eine Wirkung eines Unterrückens einer Vibration verbessert wird.
Ferner wird eine Konfiguration verwendet, bei der beim Ausüben eines Gegendrehmoments unter Verwendung des MG 30 eine regenerative Stromerzeugung oder ein Kraftantrieb ausgewählt werden kann. Hier ist ein Gegendrehmoment bei einem Kraftantrieb größer als bei einer regenerativen Stromerzeugung, und wobei sich eine regenerative Stromerzeugung verglichen mit einem Kraftantrieb bei einem Kraftstoffverbrauch auszeichnet. Dadurch ist es möglich, ein Antriebssystem auszuwählen, während entsprechende Vorteile einer regenerativen Stromerzeugung und eines Kraftantriebs in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand erlangt werden.
Eine Konfiguration wird verwendet, bei der, unter Berücksichtigung einer Auswahl des Antriebssystems des MG 30, eine regenerative Stromerzeugung oder ein Kraftantrieb in Übereinstimmung mit einem Stromverbrauch der elektrischen Last 36 ausgewählt werden können, die an dem Akkumulator 35 angeschlossen ist. In diesem Fall wird in dem Fall, in dem ein Stromverbrauch der elektrischen Last 36 gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, ein Gegendrehmoment mittels einer regenerativen Stromerzeugung ausgeübt, weil der Akkumulator 35 einer hohen Belastung ausgesetzt ist. Dadurch ist es möglich, eine Vibration zu unterdrücken, während ein stabiler Spannungszustand des Akkumulators 35 aufrechterhalten wird.
Insbesondere wird eine Konfiguration verwendet, bei der in einem Fall eines Zustands, in dem ein Bremspedal niedergedrückt ist, ein Gegendrehmoment ausgeübt wird, während eine regenerative Stromerzeugung ausgewählt ist. In einem Zustand, in dem das Bremspedal niedergedrückt ist, erhöht sich ein Stromverbrauch des Akkumulators 35 in Übereinstimmung mit einem Leuchten eines Bremslichts. Daher ist es möglich, eine Vibration zu unterdrücken, während ein stabiler Spannungszustand des Akkumulators 35 aufrechterhalten wird.
Hinsichtlich einer Auswahl des Antriebssystems des MG 30 wird ferner eine Konfiguration verwendet, bei der eine regenerative Stromerzeugung oder ein Kraftantrieb auf der Basis der Restkapazität des Akkumulators 35 ausgewählt werden können. In dem Fall wird, in dem Fall, in dem die Restkapazität gleich wie oder größer als der Grenzwert Th1 ist, ein Gegendrehmoment durch einen Kraftantrieb ausgeübt. In dem Fall, in dem es eine große Restkapazität des Akkumulators 35 gibt, besteht die Befürchtung, dass der Akkumulator 35 überladen wird, indem die drehende elektrische Maschine dazu gebracht wird, eine regenerative Stromerzeugung durchzuführen. Hinsichtlich dieses Punkt ist es möglich, eine Vibration zu unterdrücken, die aufgrund des Resonanzbereichs auftritt, ohne den Akkumulator 35 zu beschädigen, indem ein Gegendrehmoment durch einen Kraftantrieb ausgeübt wird.
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Zylinder bei einem oberen Totpunkt der Verdichtung angeordnet ist, unmittelbar bevor die Kraftmaschinendrehzahl in der dritten Zeitspanne Null wird, wird von dem oberen Totpunkt der Verdichtung unter Verwendung des MG 30 ein Gegendrehmoment ausgeübt. In dem Fall ist es möglich, den Kolben 13 an einer Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses anzuhalten, indem ein Gegendrehmoment ausgeübt wird. Dadurch ist es möglich, die Vibration in Verbindung mit der Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine zu reduzieren, indem ein Auftreten der Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine unterdrückt wird.
Insbesondere wird basierend darauf, dass die Kraftmaschinendrehzahl bei dem oberen Totpunkt der Verdichtung der Kraftmaschine 11 gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist, bestimmt, dass der Zylinder bei dem letzten oberen Totpunkt der Verdichtung angeordnet ist. Hier ist der vorbestimmte Wert ein Wert, von dem aus bestimmt wird, dass der Kolben 13 an der Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses durch ein Ausüben des Gegendrehmoments gestoppt wird. Daher ist es möglich, den Kolben 13 an einer gewünschten Position zu stoppen, sodass es möglich ist, eine Vibration in Verbindung mit der Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine zu reduzieren.
Ferner wird eine Konfiguration verwendet, bei der eine Stoppbestimmungseinheit bereitgestellt wird, die bestimmt, ob der Kolben 13 tatsächlich bei einer gewünschten Position gestoppt ist oder nicht, nachdem das Gegendrehmoment ausgeübt wird, und wobei in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Kolben 13 an der gewünschten Position gestoppt ist, ein Ausüben des Gegendrehmoments gestoppt wird. In diesem Fall, wenn die Drehung der Kraftmaschine an der Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses gestoppt ist, wird ein Ausüben des Gegendrehmoments aufgehoben. Dadurch ist es möglich eine Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine aufgrund des Gegendrehmoments zu verhindern.
Ferner ist eine Ersatzablaufsteuerung bei der Stoppsteuerung in dem dritten Zeitraum vorgesehen. Das heißt, in dem Fall, in dem durch die Stoppbestimmungseinheit bestimmt wird, dass der Kolben 13 nicht an einer gewünschten Position gestoppt ist, wird ein positives Drehmoment einmal ausgeübt, sodass der Kolben 13 über den nächsten Verdichtungs-TDC gelangen kann. Dann, wenn der Zylinder den Verdichtungs-TDC erreicht, wird eine Ablaufsteuerung eines erneuten Ausübens des Gegendrehmoments von diesem Punkt und eines Stoppens des Kolbens an der Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses durchgeführt. Dadurch ist es möglich, den Kolben 13 an der Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses zuverlässiger zu stoppen, sodass es möglich ist, eine Wirkung eines Unterrückens einer Vibration zu verbessern.
Nachdem eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 angehalten ist, wird in dem Drehzahlabfallzeitraum, bis die Kraftmaschinendrehzahl auf Null abfällt, ein Gegendrehmoment in dem Resonanzbereich ausgeübt, und wobei ein Gegendrehmoment durch eine Kurbelstoppablaufsteuerung oder ein positives beziehungsweise Gegendrehmoment wird in dem dritten Zeitraum, unter Verwendung des MG 30 ausgeübt. Dadurch ist es möglich, auch eine Vibration, die mit der Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine zusammenhängt, sowie eine Vibration in dem Resonanzbereich zu unterdrücken. Ferner ist es in diesem Fall möglich, eine negative Wirkung einer Vibration in dem Resonanzbereich auf eine Vibration aufgrund der Rückwärtsdrehung zu reduzieren. Auf diese Weise ist es möglich, eine Vibration synergetisch zu unterdrücken, die von dem Zeitpunkt an auftritt, wenn eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt wird, bis zu einem Zeitpunkt, wenn eine Drehung der Kraftmaschine 11 gestoppt ist, indem ein Ausüben eines Gegendrehmoments in dem Resonanzbereich und eine Ablaufsteuerung in dem dritten Zeitraum kombiniert werden.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann beispielsweise wie folgt implementiert werden.
Während in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine Konfiguration verwendet wird, bei der ein Gegendrehmoment unter Verwendung des MG 30 als der Zusatzvorrichtung ausgeübt wird, kann irgendeine Zusatzvorrichtung verwendet werden, die ein Gegendrehmoment auf die Kraftmaschinenausgangswelle ausüben kann. Beispiele der Zusatzvorrichtung können beispielsweise die Zusatzausrüstung 16, wie etwa eine Wasserpumpe und eine Kraftstoffpumpe umfassen. In diesem Fall ist es auch in einem Fahrzeug, an dem der MG 30 nicht montiert ist, möglich, ein Gegendrehmoment unter Verwendung einer Vorrichtung auszuüben, die normalerweise bei dem Fahrzeug vorgesehen ist. Daher ist es nicht notwendig eine neue Vorrichtung separat vorzusehen, was ökonomisch ist.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ein Gegendrehmoment in dem zweiten Zeitraum unter der Annahme ausgeübt, dass der vorbestimmte Drehzahlbereich der Resonanzbereich ist. Das heißt, eine obere Grenze des vorbestimmten Drehzahlbereichs ist als der Grenzwert A auf einer Seite einer höheren Drehzahl des Resonanzbereichs festgelegt, und wobei eine untere Grenze des vorbestimmten Drehzahlbereichs als der Grenzwert B auf der Seite einer niedrigeren Drehzahl des Resonanzbereichs festgelegt ist. Hinsichtlich dieses Punktes kann irgendeine Konfiguration verwendet werden, wenn der vorbestimmte Drehzahlbereich festgelegt ist, den Resonanzbereich zu umfassen.
Beispielsweise ist es auch möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der der vorbestimmte Drehzahlbereich bestimmt wird, während die vorbestimmte Drehzahl auf einer Seite einer höheren Drehzahl des Resonanzbereichs als die obere Grenze festgelegt ist. In diesem Fall wird im Schritt S18 in 3 bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Drehzahl Ne1 ist, die auf einer Seite einer höheren Drehzahl des Grenzwerts A des Resonanzbereichs festgelegt ist, und wenn ein Bestimmungsergebnis in Schritt S18 Ja ist, wird ein Ausüben eines Gegendrehmoments gestartet. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, ein Ansprechen auf die Rediktionsrate durch das Gegendrehmoment in der Nähe des Grenzwerts A des Resonanzbereichs zu verbessern, nachdem eine Verbrennung der Kraftmaschine 11 gestoppt ist, indem ein Gegendrehmoment ausgeübt wird, bevor die Kraftmaschinendrehzahl den Resonanzbereich erreicht. Infolgedessen wird ein Zeitraum, während dem die Kraftmaschinendrehzahl den Resonanzbereich durchläuft, weiter verkürzt, sodass eine Wirkung eines Unterrückens einer Vibration verbessert wird.
Ferner ist es auch möglich eine Konfiguration zu verwenden, bei der der vorbestimmte Drehzahlbereich bestimmt wird, während die Selbstwiederherstellungsdrehzahl auf einer Seite einer höheren Drehzahl des Resonanzbereichs als die obere Grenze festgelegt wird. In diesem Fall wird in Schritt S18 in 3 bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl Ne gleich wie oder geringer als die vorbestimmte Drehzahl Ne1 ist, die bei der Selbstwiederherstellungsdrehzahl festgelegt ist, und wobei in dem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis in Schritt S18 Ja ist, ein Ausüben eines Gegendrehmoments gestartet wird. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, eine Möglichkeit zu erwarten, dass sich die Kraftmaschine autonom wiederherstellt, ohne dass die Reduktionsrate der Kraftmaschinendrehzahl in einem Zustand erhöht wird, in dem die Kraftmaschinendrehzahl die vorbestimmte Drehzahl Ne1 übersteigt, die ein frühes Stadium ist, in dem die Kraftmaschinendrehzahl in Verbindung mit einem Stopp einer Verbrennung der Kraftmaschine anfängt abzufallen. Infolgedessen ist es möglich, ein Ansprechen auf die Reduktionsrate in dem Resonanzbereich zu verbessern, und eine Wirkung eines Unterrückens einer Vibration zu verbessern, während ein Stromverbrauch reduziert wird, der für einen Wiederstart erforderlich ist.
Anders als bei der vorstehenden Konfiguration ist es auch möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der der vorbestimmte Drehzahlbereich bestimmt wird, während die vorbestimmte Drehzahl, die auf einer Seite einer niedrigeren Drehzahl des Resonanzbereichs im Voraus festgelegt ist, als die untere Grenze festgelegt wird. In diesem Fall wird in Schritt S22 in 3 bestimmt, ob die Kraftmaschinendrehzahl Ne geringer als die vorbestimmte Drehzahl Ne2 ist, die im Voraus festgelegt ist, und wobei in dem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis in Schritt S22 Ja ist, ein Ausüben des Gegendrehmoments gestoppt wird. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, eine Möglichkeit zu erwarten, dass die Kraftmaschine durch ein Kurbeln wieder gestartet wird, ohne dass die Reduktionsrate der Kraftmaschinendrehzahl während eines Zeitraums erhöht wird, während die Kraftmaschinendrehzahl in einem Bereich zwischen der vorbestimmten Drehzahl, die im Voraus festgelegt ist, und Null ist. Infolgedessen ist es möglich, eine Startfähigkeit eines Wiederstarts sicherzustellen, während eine Vibration in dem Resonanzbereich unterdrückt wird.
Ferner ist es auch möglich, den vorbestimmten Drehzahlbereich festzulegen, indem die Festlegungen der vorstehend beschriebenen oberen Grenze und unteren Grenze des vorbestimmten Drehzahlbereichs kombiniert werden. Beispielsweise ist es möglich, die obere Grenze des vorbestimmten Drehzahlbereichs als die Selbstwiederherstellungsdrehzahl auf einer Seite einer höheren Drehzahl des Resonanzbereichs festzulegen, und die untere Grenze als die vorbestimmte Drehzahl festzulegen, die im Voraus auf einer Seite einer niedrigeren Drehzahl des Resonanzbereichs festgelegt ist. In einem solchen Fall ist es möglich, die Kraftmaschinendrehzahl dazu zu bringen, den Drehzahlbereich schnell zu durchlaufen, in dem die Kraftmaschine nicht mittels einer Kraftstoffzufuhr oder eines Kurbelns wieder gestartet werden kann. Derweil wird in einem Bereich, in dem die Kraftmaschine wieder gestartet werden kann, eine Reduktionsrate der Kraftmaschinendrehzahl nicht erhöht. Infolgedessen, ist es möglich, eine Startfähigkeit eines Wiederstarts sicherzustellen, während eine Vibration in dem Resonanzbereich unterdrückt wird.
Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eine Konfiguration verwendet wird, bei der hinsichtlich eines Ausübens des Gegendrehmoments in dem Resonanzbereich eine regenerative Stromerzeugung oder ein Kraftantrieb des MG 30 in Übereinstimmung mit einem Stromverbrauch der elektrischen Last 36, die an den Akkumulator 35 angeschlossen ist, dem Zustand der Restkapazität des Akkumulators 35 des Anforderungsdrehmoments, das zum Ausüben eines Gegendrehmoments erforderlich ist, sowie der Last durch einen Betrieb der Zusatzausrüstung 16 ausgewählt wird, ist es auch möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der eine regenerative Stromerzeugung oder ein Kraftantrieb in Übereinstimmung mit anderen Parametern ausgewählt werden. Beispiele von anderen Parametern können eine Drehzahl oder dergleichen des MG 30 umfassen.
Es ist zu beachten, dass beim Auswählen des Antriebssystems des MG 30 eine Priorität auf die vorstehend beschriebenen Parameter festgelegt werden kann. Beispielsweise kann eine Bestimmung basierend auf dem Antriebszustand der elektrischen Last 36 als die oberste Priorität verwendet werden, und danach kann eine Reihenfolge einer Priorität in einer Reihenfolge des Zustands der Restkapazität des Akkumulators 35, des Anforderungsdrehmoments, das zum Ausüben des Gegendrehmoments erforderlich ist, und der Last durch einen Betrieb der Zusatzausrüstung 16 festgelegt werden.
Während in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die SOC des Akkumulators 35 als der Zustand der Restkapazität des Akkumulators 35 verwendet wird, ist der Zustand der Restkapazität des Akkumulators 35 nicht darauf beschränkt, und beispielsweise kann eine Spannung zwischen den Anschlüssen des Akkumulators 35 verwendet werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird eine Konfiguration verwendet, in der in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Stromverbrauch der elektrischen Last 36 gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, insbesondere, in dem Fall, in dem das Bremspedal niedergedrückt ist, ein Gegendrehmoment mittels einer regenerativen Stromerzeugung ausgeübt wird. Hinsichtlich dieses Punktes ist es beispielsweise auch möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Stromverbrauch der elektrischen Last 36 geringer als ein vorbestimmter Wert ist, insbesondere, in dem Fall, in dem das Bremspedal nicht niedergedrückt ist, ein Gegendrehmoment mittels eines Kraftantriebs ausgeübt wird. In diesem Fall ist es möglich, eine Gesamtstrommenge zu unterdrücken, auch wenn ein Kraftantrieb durchgeführt wird, weil ein Stromverbrauch durch die elektrische Last 36 gering ist. Ferner ist es möglich, eine Kraftmaschinendrehzahl dazu zu bringen, den Resonanzbereich in einem kürzeren Zeitraum zu durchlaufen, indem ein Kraftantrieb verwendet wird. Dadurch ist es möglich, eine Vibration wirksam zu unterdrücken.
Hinsichtlich der Ersatzablaufsteuerung in dem dritten Zeitraum ist es, während in 8 eine Konfiguration verwendet wird, bei der ein Gegendrehmoment in einem Zeitraum von dem Zeitpunkt t31 zu dem Zeitpunkt t33 ausgeübt wird, auch möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der ein Gegendrehmoment zu einem Zeitpunkt gestoppt wird, an dem zum Zeitpunkt t32 ein Stopp bestimmt wird.
Ferner wird in 8 eine Konfiguration verwendet, bei der ein positives Drehmoment in einem Zeitraum von dem Zeitpunkt t33 zu dem Zeitpunkt t34 (ein Zeitpunkt, zu dem der zweite Zylinder (#2) den Verdichtungs-TDC erreicht) ausgeübt wird. Hinsichtlich dieses Punktes ist ein Zeitraum, während dem ein positives Drehmoment ausgeübt wird, nicht darauf beschränkt, und es ist lediglich notwendig, eine Konfiguration zu verwenden, bei der ein positives Drehmoments ausgeübt wird, sodass der Kolben (hier, der zweite Zylinder (#2)) über den Verdichtungs-TDC gelangen kann, und wobei es auch möglich ist, eine Konfiguration zu verwenden, bei der ein Ausüben des positiven Drehmoments vor dem Verdichtungs-TDC gestoppt wird.
Ein Betrag des Gegendrehmoments, das bei der Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung ausgeübt wird, muss lediglich im Voraus als ein Drehmoment bestimmt werden, dass zum Stoppen des Kolbens 13 an der Position in der ersten Hälfte des Expansionsprozesses erforderlich ist. Ferner ist es auch möglich eine Einrichtung zum Vorhersagen einer Stoppposition des Kolbens 13 zu einem jeden Zeitpunkt vorzusehen, wenn eine Drehung der Kraftmaschine gestoppt ist, und ein Gegendrehmoment auszuüben, während eine Regelung eines Einstellens eines Drehmoments basierend auf der vorhergesagten Stoppposition ausgeübt wird.
Beträge des Gegendrehmoments und des positiven Drehmoments, die bei der Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung ausgeübt werden, können auf geeignete Weise geändert werden, und können dieselben sein, oder können voneinander verschieden sein. Ferner können Beträge des ersten Gegendrehmoments und zweiten Gegendrehmoments in dem Fall auf geeignete Weise geändert werden, in dem eine Ersatzablaufsteuerung durchgeführt wird. Beispielsweise kann das zweite Gegendrehmoment größer festgelegt werden als das erste Gegendrehmoment, und gemäß dieser Konfiguration kann berücksichtigt werden, dass der Kolben zuverlässiger an einer gewünschten Position gestoppt werden kann.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird bei der Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung ein Zeitpunkt zum Ausüben eines Gegendrehmoments in Übereinstimmung damit bewertet, ob die Kraftmaschinendrehzahl Ne an dem Verdichtungs-TDC unter die vorbestimmte Drehzahl Ne3 fällt. Hinsichtlich dieses Punktes ist die Kurbelwinkelposition, bei der die vorbestimmte Drehzahl Ne3 festgelegt ist, nicht auf den Verdichtungs-TDC beschränkt, und ein Bewerten kann durchgeführt werden, wobei die Kraftmaschinendrehzahl Ne bei anderen Kurbelwinkelpositionen als der Grenzwert festgelegt ist. Es ist zu beachten, dass es in diesem Fall auch möglich ist, eine Konfiguration zu verwenden, bei der ein Ausüben des Drehmoments von der Kurbelwinkelposition aus gestartet wird, bei der der Grenzwert festgelegt ist.
Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bei der Kurbelwinkelstoppablaufsteuerung die vorbestimmte Drehzahl Ne3 als der Grenzwert für die Kraftmaschinendrehzahl vorgesehen ist, um einen Zeitpunkt zum Ausüben eines Gegendrehmoments zu bewerten, ist das Bewertungsverfahren nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich ein Verfahren eines Bewertens eines Zeitpunkts von einem Übergang eines Abfalls der Kraftmaschinendrehzahl Ne zu verwenden. In diesem Fall berechnet die ECU 50 beispielsweise einen Drehzahlabfallbetrag ΔNe von der Kraftmaschinendrehzahl Ne für jeden Verdichtungs-TDC und schätzt einen Verdichtungs-TDC (i), bei dem vorhergesagt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl Ne unter Null fällt. Dann ist es möglich, einen Zeitpunkt, an dem der Kolben 13 einen Verdichtungs-TDC (i-1) unmittelbar vor dem Verdichtungs-TDC (i) erreicht, als einen Zeitpunkt zum Ausüben eines Gegendrehmoments festzulegen.
Die vorstehend beschriebene Steuerung in dem Drehzahlabfallzeitraum bis die Kraftmaschinendrehzahl Null wird, kann in einem Fall eines Stopps durch eine Zündschalterbetätigung durch einen Fahrer ebenso wie in einem Fall eines automatischen Stopps der Kraftmaschine durchgeführt werden. Ferner kann die vorstehend beschriebene Steuerung auch in einem Fall eines Stopps in einem Fahrzeug durchgeführt werden, dass keine Leerlaufstoppfunktion hat.
Während die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Beispiele und Strukturen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene abgewandelte Beispiele und Abwandlungen innerhalb eines Äquivalenzbereichs. Zusätzlich fallen verschiedene Kombinationen, Formen und andere Kombinationen und Formen einschließlich lediglich eines Elements oder mehreren oder wenigen Elementen in den Umfang und den konzeptionellen Bereich der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016094756 [0001]
JP 2012102620 A [0005]

Claims

Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung (50), die bei einem Kraftmaschinensystem verwendet wird, das eine drehende elektrische Maschine (30) umfasst, die imstande ist, ein positives Drehmoment, das ein Drehmoment bei positiver Drehrichtung ist, sowie ein Gegendrehmoment, das ein Drehmoment bei gegenläufiger Drehrichtung ist, auf eine Kraftmaschinenausgangswelle (14) einer Kraftmaschine (11) auszuüben, bei der ein Zyklus, der jeweils einen Prozess einer Verdichtung und einer Expansion umfasst, wiederholt durchgeführt wird, wobei die Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Drehzahlbestimmungseinheit, die eingerichtet ist, zu bestimmen, dass sich ein Kolben bei einem oberen Totpunkt der Verdichtung befindet, unmittelbar bevor eine Kraftmaschinendrehzahl Null wird, basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bei dem oberen Totpunkt der Verdichtung der Kraftmaschine während eines Drehzahlabfallzeitraums, während die Kraftmaschinendrehzahl auf Null abfällt, nachdem eine Verbrennung der Kraftmaschine gestoppt wurde; und eine Drehmomentsteuerungseinheit, die eingerichtet ist, in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass sich der Kolben an dem oberen Totpunkt der Verdichtung befindet, unmittelbar bevor die Kraftmaschinendrehzahl Null wird, ein Gegendrehmoment durch die drehende elektrische Maschine von dem oberen Totpunkt der Verdichtung aus auszuüben, um den Kolben (13) bei einer Drehwinkelposition in einem ersten halben Zeitraum eines Expansionsprozesses durch ein Ausüben des Gegendrehmoments zu stoppen.
Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehzahlbestimmungseinheit bestimmt, dass sich der Kolben an dem oberen Totpunkt der Verdichtung befindet, unmittelbar bevor die Kraftmaschinendrehzahl Null wird, wenn die Kraftmaschinendrehzahl bei dem oberen Totpunkt der Verdichtung der Kraftmaschine gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und der vorbestimmte Wert ein Wert ist, mit dem bestimmt wird, dass die Drehung der Kraftmaschinenausgangswelle durch Ausüben des Gegendrehmoments durch die drehende elektrische Maschine von dem oberen Totpunkt der Verdichtung aus gestoppt ist, bis der erste halbe Zeitraum des Expansionsprozesses verstrichen ist.
Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit: einer Stoppbestimmungseinheit, die eingerichtet ist zu bestimmen, ob der Kolben bei der Drehwinkelposition in dem ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses gestoppt ist, nachdem das Gegendrehmoment durch die drehende elektrische Maschine ausgeübt wird, wobei die Drehmomentsteuerungseinheit ein Ausüben des Gegendrehmoments stoppt, wenn bestimmt wird, dass der Kolben bei der Drehwinkelposition in dem ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses nach einem Ausüben des Gegendrehmoments gestoppt ist.
Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei in einem Fall, in dem durch die Stoppbestimmungseinheit bestimmt wird, dass der Kolben nicht bei der Drehwinkelposition in dem ersten halben Zeitraum des Expansionsprozesses gestoppt ist, die Drehmomentsteuerungseinheit ein positives Drehmoment durch die drehende elektrische Maschine ausübt, sodass der Kolben über einen nächsten oberen Totpunkt der Verdichtung gelangt.
Kraftmaschinensteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einer Resonanzbereichsbestimmungseinheit, die eingerichtet ist zu bestimmen, dass die Kraftmaschinendrehzahl in einem vorbestimmten Drehzahlbereich, der mindestens einen Resonanzbereich der Kraftmaschine umfasst, in dem Drehzahlabfallzeitraum ist, wobei die Drehmomentsteuerungseinheit ein Gegendrehmoment durch die drehende elektrische Maschine in einem Fall ausübt, in dem bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl in dem vorbestimmten Drehzahlbereich vor einem Ausüben des Gegendrehmoments ist.