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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugmotorstartsteuervorrichtung
für ein
Fahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und einen Motorgenerator als
Kraftquellen besitzt.
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Hybridfahrzeuge,
die einen Verbrennungsmotor und einen Motorgenerator als Kraftquellen zum
Antrieb des Fahrzeuges besitzen, sind bekannt. Zum Beispiel offenbart
das Dokument EP-A-0 729 858 ein Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor,
einen Motor/Generator und einen Antriebsmotor aufweist. Bei diesem
Hybridfahrzeug wird das Fahrzeug durch den Antriebsmotor gestartet
(d.h. das Inbewegungsetzen des Fahrzeugs wird gestartet), bis die
Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte Motorstartgeschwindigkeit
erreicht. Danach wird, nach dem Erreichen einer vorbestimmten Startgeschwindigkeit,
der Verbrennungsmotor durch den Motor/Generator gestartet, so dass
kein Startermotor bereitgestellt ist.
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Des
Weiteren, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr.
9-170533 offenbart ist (die dem US-Patent Nr. 5,934,395 entspricht und
den nächstliegenden
Stand der Technik widerspiegelt), besitzen manche Fahrzeuge dieses
Typs einen Verbrennungsmotor, der mit Hilfe eines Motorgenerators gestartet
wird, und besitzen andere einen Verbrennungsmotor, der durch einen
separaten Starter (einen zum Starten des Verbrennungsmotors zweckbestimmten
Motor) gestartet wird. Insbesondere kann der Verbrennungsmotor gemäß diesem
Dokument durch Verwendung entweder des Starters oder des Motors
oder des Motors/Generators gestartet werden.
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Ein
Hybridfahrzeug führt
eine iterative Operation zum automatischen Abstellen und Neustarten des
Verbrennungsmotors durch (die nachstehend für die Einfachheit der Erklärung als „intermittierender Betrieb" bezeichnet wird).
Daher wird der Verbrennungsmotor entweder durch Bedienung durch
den Fahrzeugführer
gestartet (durch Schalten eines Zündschlüssels von AUS zu EIN gestartet),
oder automatisch während
des intermittierenden Betriebs neugestartet. Dennoch wurde bei den
Fahrzeugen, wie gemäß der oben
genannten Offenbarung der offengelegten japanischen Patentanmeldung
Nr. 9-170533 (US-Patent Nr. 5,934,395) beschrieben ist, nicht immer
eine geeignete Auswahl hinsichtlich der Charakteristika des Starters
und des Motorgenerators getroffen.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist, eine weiterentwickelte Fahrzeugmotorstartsteuervorrichtung
für ein
Fahrzeug zu schaffen, das sowohl mit einem Starter als auch mit
einem Motorgenerator ausgestattet ist, wobei die Startfähigkeit
des Verbrennungsmotors durch Starten des Verbrennungsmotors verbessert
werden kann, indem zwischen dem Starter und dem Motorgenerator auf
geeignete Weise gewählt
wird.
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Um
die vorstehend genannten und/oder weitere Probleme zu lösen, wird
gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung eine Fahrzeugmotorstartsteuervorrichtung
für ein
Fahrzeug geschaffen, das einen nachstehend als Verbrennungsmotor
bezeichneten Motor, der Kraft an eine Antriebswelle des Fahrzeugs ausgibt,
einen Motorgenerator, der Kraft an einen und Kraft aus einem Kraftübertragungsweg
einspeist/ausgibt, der sich von der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors
zur Antriebswelle erstreckt, und einen Starter besitzt, der mit
der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors gekoppelt ist. Die Fahrzeugstartsteuervorrichtung
umfasst eine Initialstartbefehlseinrichtung zum Empfangen eines
Initialmotorstartbefehls, wenn ein Zündschlüssel von AUS zu EIN geschaltet
wurde, eine Neustartbefehlseinrichtung zum Ausgeben eines Motorneustartbefehls
bei Erfüllung
einer vorbestimmten Neustartbedingung während eines automatischen Abstellens
des Verbrennungsmotors, und eine Steuereinrichtung zum Ausgeben
eines Befehls, den Verbrennungsmotor bei Ausgabe des Initialmotorstartbefehls
unter Verwendung des Starters zu starten, und zum Ausgeben eines
Befehls, den Verbrennungsmotor bei Ausgabe des Motorneustartbefehls
unter Verwendung des Motorgenerators zu starten.
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Generell
sind der Starter und der Motorgenerator an sich bezüglich ihrer
Funktion unterschiedlich. Obwohl beide Elektromotoren sind, sind
sie unterschiedlich in Art und Leistung.
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Der
Starter (ST) kann den Verbrennungsmotor zuverlässig unter allen Umständen (z.B.
auch in einem kalten Zustand) starten. Der Starter ist üblicherweise
als ein DC-Motor ausgebildet, und wird mit einer niedrigen Drehzahl
und einem großen
Drehmoment mit einer niedrigen Spannung und großer elektrischer Leistung betrieben.
Deshalb kann, weil der Starter dazu fähig ist, ein großes Moment
zu erzeugen, der Verbrennungsmotor auch bei einer niedrigen Temperatur
zuverlässig
gestartet werden. Andererseits hat der Starter Nachteile, so wie
einen großen Energieverbrauch,
unzureichende Ansprecheigenschaften und eine starke Schwingung.
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Der
Motorgenerator (MG) wird als ein Elektromotor verwendet, um den
Verbrennungsmotor während
des Fahrens des Fahrzeugs zu unterstützen oder zu ersetzen, und
er wird als ein Generator verwendet, um Auslaufenergie beim Verzögern zu
regenerieren (die dazu verwendet wird, eine Batterie aufzuladen,
die den Motorgenerator mit Energie versorgt, wenn er als ein Elektromotor
verwendet wird). Wegen den mechanischen Eigenschaften des Motorgenerators
ist das Moment, das von diesem erzeugt werden kann, deshalb im Vergleich
zu dem Starter geringer. Der Motorgenerator wird mit einer hohen Drehzahl
und einem geringen Moment mit einer hohen Spannung und kleiner elektrischer
Leistung betrieben. Daher erlaubt es der Motorgenerator, auch wenn
der Verbrennungsmotor wiederholt abgestellt und automatisch neugestartet
wird, unabhängig
der Absicht des Fahrers, wie im Falle des intermittierenden Betriebs,
den Verbrennungsmotor zu starten, ohne ein Gefühl von Unstimmigkeit für den Fahrer
zu erzeugen. Allerdings kann der Motorgenerator kein hohes Drehmoment
erzeugen, und ist daher zum Beispiel für den Startvorgang bei niedriger
Temperatur ungeeignet. Speziell in einem kalten Zustand, wo die
Batterie selbst nicht richtig funktionieren kann, ist der Motorgenerator
dadurch nachteilig, dass er eine zusätzliche Verschlechterung der
Startfähigkeit
verursacht.
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Im
ersten Aspekt der Erfindung werden der Motorstartvorgang, der durchgeführt wird,
wenn der Fahrer die Zündung
einschaltet, und der Motorneustartvorgang, der automatisch während des
intermittierenden Betriebs durchgeführt wird, voneinander unterschieden.
Wenn der Zündschlüssel von
AUS zu EIN geschaltet wurde, wird der Verbrennungsmotor mit dem
Starter gestartet. Auf der anderen Seite wird der Verbrennungsmotor,
während
das Fahrzeug gefahren wird, mit dem Motorgenerator neugestartet (d.h.
während
des intermittierenden Betriebs neugestartet).
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In
vielen Fällen
wird der Verbrennungsmotor bei kalter Temperatur initialgestartet,
indem der Zündschlüssel auf
EIN geschaltet wird. Weil diese Funktion mit dem Starter durchgeführt wird,
kann der Motorstartvorgang mit hoher Zuverlässigkeit durchgeführt werden.
Weil dieser Startvorgang auf der Absicht des Fahrers basiert, können Schwingungen oder
Geräusche
bis zu einem gewissen Maß toleriert werden.
Solche Schwingungen oder Geräusche
helfen dem Fahrer manchmal zu erkennen, dass der Verbrennungsmotor
tatsächlich
gestartet wurde. Des Weiteren kann, weil der Verbrennungsmotor mit
Hilfe des Motorgenerators während
des intermittierenden Betriebs neugestartet wird, der Motorneustartvorgang
ruhig und sanft durchgeführt
werden (ohne ein Gefühl
von Unstimmigkeit für
den Fahrer zu erzeugen). Daher ist es möglich, Vorteile eines Verwendens
des Starters und des Motorgenerators ausreichend auszunutzen, während deren
Nachteile ausgeglichen werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Fahrzeugmotorstartsteuervorrichtung
für ein
Fahrzeug geschaffen, das einen nachstehend als Verbrennungsmotor
bezeichneten Motor, der Kraft an eine Antriebswelle des Fahrzeugs
abgibt, einen Motorgenerator, der Kraft an einen Kraftübertragungsweg
einspeist, der sich von einer Abtriebswelle des Verbrennungsmotors
zu der Antriebswelle erstreckt, und Kraft von diesem abgibt, und
einen Starter aufweist, der mit der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors
gekoppelt ist. Die Fahrzeugmotorstartsteuervorrichtung umfasst eine
Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Temperatur des
Verbrennungsmotors und eine Steuereinrichtung zum Ausgeben eines
Befehls, den Verbrennungsmotor mit dem Starter zu starten, wenn
die erfasste Temperatur des Verbrennungsmotors gleich oder kleiner
einer vorbestimmten Temperatur ist, und zum Ausgeben eines Befehls,
den Verbrennungsmotor mit dem Motorgenerator zu starten, wenn die
erfasste Temperatur des Verbrennungsmotors größer als die vorbestimmte Temperatur
ist.
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Im
zweiten Aspekt der Erfindung wird abhängig von einer erfassten Temperatur
des Verbrennungsmotors bestimmt, ob der Verbrennungsmotor mit dem
Starter oder mit dem Motorgenerator gestartet werden soll. Das bedeutet,
weil der Verbrennungsmotor nicht sanft gestartet werden kann, wenn die
Temperatur des Verbrennungsmotors niedrig ist, wird der Verbrennungsmotor
mit dem Starter gestartet. Dadurch wird, während in einem gewissen Maße Ruhe
geopfert wird, die Startfähigkeit
des Verbrennungsmotors mit hoher Zuverlässigkeit gewährleistet.
Auf der anderen Seite wird, weil der Verbrennungsmotor sanft gestartet
werden kann, wenn die Temperatur des Verbrennungsmotors hoch ist,
der Verbrennungsmotor mit dem Motorgenerator gestartet. Dadurch
wird die Startfähigkeit
des Verbrennungsmotors mit Ruhe, Sanftheit und guten Ansprecheigenschaften
gewährleistet.
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Im
Falle des zweiten Aspektes der Erfindung wird, wenn der Verbrennungsmotor
gestartet wird, abhängig
von der Temperatur des Verbrennungsmotors der Starter oder der Motorgenerator
ausgewählt, ohne
zu berücksichtigen,
ob der Verbrennungsmotor durch Betätigung des Zündschlüssels gestartet
wird oder der Verbrennungsmotor während des intermittierenden
Betriebs neugestartet wird. Dieser Aspekt der Erfindung ist speziell
dann nützlich,
wenn der Verbrennungsmotor während
des intermittierenden Betriebs gestartet wird. Das bedeutet, dass
das Verwenden des Motorgenerators gewöhnlich kein Problem verursacht,
wenn der Verbrennungsmotor während
des intermittierenden Betriebs gestartet wird. Zum Beispiel kühlt die
Temperatur des Verbrennungsmotors ab, wenn das Fahrzeug in einer
kalten Periode für
eine lange Zeit mit abgestelltem Verbrennungsmotor stationär geblieben
ist. Daher kann es mehr oder weniger schwierig sein, den Verbrennungsmotor
mit dem Motorgenerator zu starten. Der intermittierende Betrieb
(automatisches Abstellen und Neustarten des Motors) wird unter verschiedenen
Umständen
unabhängig
von der Absicht des Fahrers durchgeführt. Daher ist eine solche
Situation, wenn der Verbrennungsmotor während des intermittierenden
Betriebs nicht sanft gestartet werden kann, unerwünscht.
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In
diesem Zusammenhang wird gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung, wenn sich die Temperatur des Verbrennungsmotors
verringert, der Startvorgang mit dem Motorgenerator automatisch
zu dem Startvorgang mit dem Starter umgeschaltet. Demzufolge kann
eine gute Startfähigkeit
unabhängig
von einer Temperatur des Verbrennungsmotors gewährleistet werden.
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Wenn
zum Beispiel die vorbestimmte Temperatur gleich oder kleiner einer
durchschnittlichen bzw. gewöhnlichen
Temperatur eingestellt ist, kann der Verbrennungsmotor mit dem Motorgenerator
anstatt mit dem Starter gestartet werden, wenn das Fahrzeug bei
der durchschnittlichen bzw. gewöhnlichen
Temperatur verwendet wird. Daher ist es möglich, den Verbrennungsmotor
im Vergleich zu dem Startvorgang mit dem Starter ruhiger zu starten.
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Obwohl
die Temperatur des Verbrennungsmotors durch Installation eines zweckbestimmten Temperatursensors
gemessen werden kann, kann stattdessen eine Temperatur eines Motorkühlmittels, nämlich ein
durch einen Kühlmitteltemperatursensor erfasster
Wert, verwendet werden. Es ist auch möglich, die Temperatur des Verbrennungsmotors
durch eine Außenlufttemperatur
oder eine Temperatur von Ansaugluft zu ersetzen. Des Weiteren kann
auch eine Temperatur einer fahrzeuginternen Batterie verwendet werden.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung, der auf dem zweiten Aspekt der Erfindung
basiert, weist die Fahrzeugmotorstartsteuervorrichtung weiterhin
eine Initialstartbefehlseinrichtung zum Ausgeben eines Initialmotorstartbefehls
auf, wenn ein Zündschlüssel von
AUS zu EIN geschaltet wurde; wobei die Steuereinrichtung angepasst
ist, den Verbrennungsmotor unter Verwendung des Starters zu starten,
wenn die Temperatur des Verbrennungsmotors bei Ausgabe des Initialmotorstartbefehls
kleiner als eine vorbestimmte Temperatur ist; und den Verbrennungsmotor
unter Verwendung des Motorgenerators zu starten, wenn die erfasste
Temperatur des Verbrennungsmotors bei Ausgabe des Initialmotorstartbefehls
größer als
die vorbestimmte Temperatur ist.
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Das
heißt,
dass auch in diesem Fall der Starter oder der Motorgenerator unter
Abhängigkeit
einer Temperatur des Verbrennungsmotors ausgewählt wird, wenn der Verbrennungsmotor
gestartet wird. Jedoch wird dieser Startvorgang nur durchgeführt, wenn
der Zündschalter
auf EIN geschaltet wurde.
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Wenn
der Zündschlüssel auf
EIN geschaltet wurde, kann man davon ausgehen, dass der Startvorgang
basierend auf der Absicht des Fahrers durchgeführt wurde. Deshalb ist es nicht
notwendig, sorgfältige
Rücksicht
auf Geräusche
oder Schwingungen zu nehmen. Allerdings wird unter einem Umstand,
wenn der Verbrennungsmotor mit dem Motorgenerator gestartet werden
kann, der Motorgenerator zum Starten des Verbrennungsmotors gewählt, damit es
möglich
wird, mehr Ruhe und bessere Ansprecheigenschaften zu gewährleisten.
Daher kann der Verbrennungsmotor zum Beispiel bei einer durchschnittlichen
bzw. gewöhnlichen
Temperatur ruhig und sanft gestartet werden.
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Wenn
der Verbrennungsmotor mit dem Motorgenerator gestartet wird, kann
die Steuerung bei dem zweiten und dritten Aspekt der Erfindung ausgelegt
sein, eine Startdrehzahl gemäß einem
Abfall der Temperatur des Verbrennungsmotors auf eine langsamere
Drehzahl einzustellen.
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Im
Allgemeinen ist die Startdrehzahl des Verbrennungsmotors, wenn der
Verbrennungsmotor mit dem Starter gestartet wird, gewöhnlich gleich
ca. 200 bis 300 U/min. Auf der anderen Seite ist die Startdrehzahl
des Verbrennungsmotors, wenn der Verbrennungsmotor mit dem Motorgenerator
gestartet wird, auf ca. 800 bis 1000 U/min eingestellt. In einem Motordrehzahlbereich
von über
800 U/min neigt die Schwingung des Fahrzeugs dazu, stark zu sein.
Daher kann durch eine unverzögerte
Erhöhung
der Motordrehzahl auf eine Drehzahl, die den Schwingungsbereich überschreitet,
die Schwingung des Fahrzeugs verhindert werden. Folglich wird es
möglich, den
Verbrennungsmotor ruhig zu starten.
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Wie
zuvor beschrieben gibt es im Fall, in dem der Motorstartvorgang
in Abhängigkeit
von der Temperatur des Verbrennungsmotors selektiv entweder von
dem Starter oder von dem Motorgenerator durchgeführt wird, einen großen Unterschied
zwischen einer durch den Starter erhaltenen Startdrehzahl und einer
durch den Motorgenerator erhaltenen Startdrehzahl. Daher macht die
Startdrehzahl zum Starten des Verbrennungsmotors, wenn die Temperatur
eine bestimmte Temperatur (eine vorbestimmte Temperatur) überschreitet,
einen abrupten Sprung. Dies kann ein Gefühl der Unstimmigkeit für den Fahrer
auslösen.
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Für den Zweck
einer Minimierung solch eines Gefühls der Unstimmigkeit wird
die Steuerung so ausgeführt,
dass sich die vom Motorgenerator erhaltene Startdrehzahl (auf der
Seite der niedrigen Drehzahl) an die vom Starter erhaltene Drehzahl
annähert.
Dies hilft nicht nur, ein Gefühl
der Unstimmigkeit zu eliminieren, sondern senkt auch die Belastung
auf den Motorgenerator, was aus einem Anstieg der Motordrehzahl
durch Reduzieren der vom Motorgenerator erhaltenen Startdrehzahl
resultiert, wenn die Temperatur niedrig ist, und verursacht, dass
sich der Verbrennungsmotor in einem frühen Stadium selbstständig dreht.
Das heißt,
dass es wegen einer Minderung der Leistung der Batterie und einer
Erhöhung
der Motorreibung beschwerlich ist, die Motordrehzahl mit dem Motorgenerator
von 800 auf 1000 U/min zu erhöhen,
wenn die Temperatur niedrig ist. Folglich beendet der Motorgenerator
seine Rolle als ein Starter, wenn die Motordrehzahl zu einer relativ
niedrigen Drehzahl aufgestiegen ist. Das heißt, dass während die Schwingung bis zu
einem gewissen Maß vernachlässigt wird,
ein Versuch gemacht wird, den Energieverbrauch zu reduzieren.
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In
diesem Fall kann die Beziehung zwischen Motorkühlmitteltemperatur und vom
Motorgenerator erhaltener Startdrehzahl linear verändert werden. Dennoch
kann mit Blick auf das bestmögliche
Vermeiden einer Motorschwingungsbandbreite, die um 800 U/min herum
existiert, die Kennlinie zum Bestimmen der Beziehung zwischen diesen
als eine konvexe Kurve oder eine konkave Kurve ausgebildet sein. Es
ist ebenfalls möglich,
eine Kennlinie mit einem Abfall einzusetzen, so dass der Schwingungsbereich übersprungen
werden kann (wie später
beschrieben wird).
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Aspekte
der Erfindung sind nicht auf eine Steuervorrichtung für Hybridfahrzeuge,
wie sie vorstehend beschrieben ist, beschränkt. Zum Beispiel umfassen
andere Aspekte der Erfindung ein Hybridfahrzeug oder ein Hybridsystem,
sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs oder eines
Hybridsystems.
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Die
vorangehenden und weiteren Aufgabe, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden durch die folgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen verdeutlicht,
in welchen:
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1 ein
Blockdiagramm ist, das die Gesamtstruktur eines Kraftübertragungssystems
eines Fahrzeugs zeigt, auf welches die Erfindung angewendet wird;
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2A bis 2D erklärende Darstellungen
sind, die aus Diagrammen bestehen, welche die Inhalte einer Steuerung
zeigen, die durch eine Steuervorrichtung gemäß dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchführt
wird;
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3 ein
Flussdiagramm ist, das Vorgänge zeigt,
die durch das vierte Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
werden; und
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4 ein
Kennliniendiagramm ist, das eine Beziehung zwischen einer Temperatur
und einer Startmotordrehzahl im vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt.
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das schematisch ein Kraftübertragungssystem für ein Fahrzeug zeigt,
auf welches eine Motorstartsteuervorrichtung gemäß der Erfindung angewendet
wird. Dieses Fahrzeug besitzt einen Motor bzw. Verbrennungsmotor 12,
der Kraft abgibt, indem Kraftstoff, wie etwa Benzin, verwendet wird,
zwei Motorgeneratoren MG1, MG2 und einen Starter bzw. Anlasser ST,
der als zweckbestimmter Antrieb zum Starten des Verbrennungsmotors 12 dient.
Ein Planetengetriebetyp-Verteilmechanismus 20 ist
mit einer Abtriebswelle 13 des Verbrennungsmotors 12 durch
eine Federtyp-Dämpfervorrichtung 14 verbunden,
die rotatorische Schwankungen des Verbrennungsmotors 12 absorbiert.
Der Starter ST ist mit der Abtriebswelle 13 des Verbrennungsmotors 12 auf
der anderen Seite gekoppelt. Der Verteilmechanismus 20 verteilt
mechanisch einen Abtrieb des Verbrennungsmotors 12 zu der
Seite des ersten Motorgenerators MG1 und des zweiten Motorgenerators
MG2. Der zweite Motorgenerator MG2 ist mit einem Ausgangselement 18 gekoppelt.
Der Verbrennungsmotor 12, die Dämpfervorrichtung 14,
der Verteilmechanismus 20 und der erste Motorgenerator
MG1 sind koaxial in axialer Richtung angeordnet. Der zweite Motorgenerator
MG2 ist konzentrisch auf der Seite der äußeren Umfängen des Verteilmechanismus 20 und
der Dämpfervorrichtung 14 angeordnet.
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Die
Motorgeneratoren MG1, MG2 sind als Synchronmotorgeneratoren aufgebaut.
Rotoren 16r, 22r und Statoren 16s, 22s sind
jeweils an äußeren peripheren
Oberflächen
der Motorgeneratoren MG1, MG2 angeordnet. Die Rotoren 16r, 22r besitzen
jeweils eine Vielzahl von Permanentmagneten. Dreiphasige Wicklungen,
die ein Drehmagnetfeld bilden, sind um die Statoren 16s, 22s gewickelt.
Die Statoren 16s, 22s sind durch Laminieren dünner ungerichteter
elektromagnetischer Stahlplatten ausgebildet und mit Gehäusen 16c bzw. 22c verbunden.
Die Motorgeneratoren MG1, MG2 arbeiten durch die Wechselwirkung
eines von den Permanentmagneten auf den Rotoren 16r, 22r erzeugten
Magnetfelds und eines durch die dreiphasigen Wicklungen auf den
Statoren 16s, 22s erzeugten Drehmagnetfelds als
Elektromotoren zum rotatorischen Antreiben der Rotoren 16r, 22r.
Durch die vorgenannte Wechselwirkung können die Motorgeneratoren MG1,
MG2 ebenfalls als Generatoren arbeiten, um elektromotorische Kraft an
beiden Enden der dreiphasigen Wicklungen auf den Statoren 16s, 22s zu
erzeugen.
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Der
erste Motorgenerator MG1 und der zweite Motorgenerator MG2 sind
elektrisch mit einer Hochspannungs-(z.B. 288 V)Batterie (einem Akkumulator) 40 durch
Steuerschaltungen 36, 38 verbunden. Die Motorgeneratoren
MG1, MG2 werden zwischen einem rotierenden Steuerzustand, einem
Aufladezustand und einem Nulllastzustand geschaltet. Im rotierenden
Steuerzustand werden die Motorgeneratoren mit elektrischer Energie
aus der Hochspannungsbatterie 40 versorgt und rotatorisch
mit einem vorbestimmten Moment betrieben. Im Aufladezustand arbeiten
die Motorgeneratoren mit Hilfe eines Moments für generatorisches Bremsen (elektrisches
Bremsen der Motorgeneratoren selbst) als Generatoren und versorgen
die Hochspannungsbatterie 40 mit elektrischer Energie.
Im Nulllastzustand erlauben die Motorgeneratoren eine freie Rotation
einer Motorwelle 24 und des Rotors 22r. Die Steuerschaltungen 36, 38 werden
von einer Steuereinheit (Steuerung) 42 gesteuert. Der Verbrennungsmotor 12 wird von
der Steuereinheit 42 gesteuert. Demzufolge wird ein Betriebszustand
des Verbrennungsmotors 12, einschließlich seiner Drehzahl, seines
Moments und desgleichen, gesteuert.
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Der
Verteilmechanismus 20 ist ein Einzelritzeltyp-Planetengetriebe
und besitzt drei Rotationselemente. Diese Rotationselemente sind
ein Sonnenrad 20s, das mit der Motorwelle 24 des
ersten Motorgenerators MG1 gekoppelt ist, ein Träger 20c, der mit der
Dämpfervorrichtung 14 gekoppelt
ist, und ein Tellerrad 20r, das mit dem Rotor 22r des
zweiten Motorgenerators MG2 gekoppelt ist.
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Das
Ausgangselement 18 ist integral an dem Rotor 22r des
zweiten Motorgenerators MG2 befestigt, und ist über den Rotor 22r an
das Tellerrad 20r des Verteilmechanismus 20 gekoppelt.
Das Ausgangselement 18 ist mit einem Abtriebsgetriebe 26 versehen.
Ein Kegelradgetriebetyp-Differential 34 wird
in einer abbremsenden Weise durch ein großes Ritzel 30 und
ein kleines Ritzel 32 an einer Antriebswelle 28 rotiert,
wodurch Kraft an (nicht gezeigte) linke und rechte angetriebene
Räder des
Fahrzeugs verteilt wird.
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Der
Starter ST, der als der zweckbestimmte Startmotor ausgelegt ist,
ist mit der Abtriebswelle 13 des Verbrennungsmotors 12 verbunden.
Daher kann der Starter ST den Verbrennungsmotor 12 rotatorisch antreiben,
ohne den Verteilmechanismus 20 zu verwenden. Der Starter
ST wird durch Versorgung mit elektrischer Energie aus einer Niederspannungs-(z.B.
12 V)Batterie (einem Akkumulator) 44 betrieben, die identisch
einer Batterie ist, die in einem gewöhnlichen motorbetriebenen Fahrzeug
eingebaut ist. Die Niederspannungsbatterie 44 besitzt einen
externen Verbindungsanschluss. Wenn die Menge an elektrischer Ladung
in der Niederspannungsbatterie 44 unzureichend ist, ist
es möglich,
die Niederspannungsbatterie 44 einfach mit elektrischer
Energie von einem anderen gewöhnlichen
motorbetriebenen Fahrzeug über
ein Starthilfe-(Überbrückungs-)Kabel oder Ähnlichem
zu versorgen. Der Starter ST arbeitet als Reaktion auf einen Befehl
der Steuereinheit 42.
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Die
Steuereinheit 42 umfasst einen Kleinrechner mit einer CPU,
einem RAM, einem ROM und dergleichen. Zum Beispiel realisiert die
Steuereinheit 42 bei der Durchführung einer Signalverarbeitung
gemäß einem
voreingestelltem Programm:
- (a) einen Motorbetriebszustand,
wobei das Fahrzeug fährt,
indem nur der zweite Motorgenerator MG2 als Kraftquelle verwendet
wird, wobei sich der erste Motorgenerator MG1 in einem Nulllast- bzw.
Leerlaufzustand befindet und der zweite Motorgenerator MG2 rotatorisch
betrieben wird;
- (b) einen Aufladebetriebszustand, wobei das Fahrzeug fährt, indem
nur der Verbrennungsmotor 12 als Kraftquelle verwendet
wird, und die Hochspannungsbatterie 40 durch den ersten
Motorgenerator MG1 auflädt,
wobei der erste Motorgenerator MG1 als ein Generator arbeitet und
sich der zweite Motorgenerator MG2 in einem Nulllast- bzw. Leerlaufzustand
befindet;
- (c) einen Antriebsmotorbetriebszustand, wobei das Fahrzeug fährt, indem
der Verbrennungsmotor 12 und der zweite Motorgenerator
MG2 als Kraftquellen verwendet werden, und die Hochspannungsbatterie 40 mit
Hilfe des ersten Motorgenerators MG1, der als Generator arbeitet,
aufgeladen wird;
- (d) eine generatorische Bremssteuerung, wobei das Fahrzeug in
einer generatorischen Weise mit dem zweiten Motorgenerator MG2,
der als Generator arbeitet, gebremst wird; und
- (e) Aufladesteuerung, wobei die Hochspannungsbatterie 40 ausschließlich durch
den ersten Motorgenerator MG1 geladen wird, wobei der erste Motorgenerator
MG1 in einem Anhaltezustand des Fahrzeugs als Generator arbeitet
und der Verbrennungsmotor 12 in Betrieb ist.
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Die
Steuereinheit 42 ist ebenfalls im Stande, eine Motorstartsteuerung
und eine intermittierende Betriebssteuerung durchzuführen. Im
Fall der Motorstartsteuerung wird der Verbrennungsmotor gestartet,
wenn der Fahrer einen Zündschalter 51 einschaltet.
Im Fall der intermittierenden Betriebssteuerung wird der Verbrennungsmotor
automatisch abgestellt, wenn eine vorbestimmte Anhaltebedingung
erfüllt
ist, und wird der Verbrennungsmotor, der automatisch abgestellt
wurde, bei Erfüllung
einer vorbestimmten Neustartbedingung neugestartet.
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Verschiedene
Signale, die benötigt
werden, die automatische Abstellsteuerung durchzuführen, das
heißt
Signale von dem Zündschalter 51,
einem Kühlmitteltemperatursensor 52 zum
Erfassen einer Temperatur des Kühlmittels
für den
Verbrennungsmotor, einem (nicht gezeigten) Schalter für einen
automatischen Abschaltmodus (einen intermittierenden Betriebsmodus)
des Verbrennungsmotors, einem Schaltpositionssensor 53,
einem Gaspedalsensor 54, einem Bremspedalsensor 55 und
dergleichen, sowie Signale von anderen Sensorgruppen 56,
werden an die Steuereinheit 42 eingespeist.
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Wenn
der Zündschalter 51 von
AUS zu EIN geschaltet wurde, gibt die Steuereinheit 42 einen
Initialmotorstartbefehl aus und startet den Verbrennungsmotor 12.
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Bei
Erfüllung
einer vorbestimmten Motorabstellbedingung mit einem aktivierten
Intermittier-Betriebsmodussignal gibt die Steuereinheit 42 ein
Signal aus, um die Treibstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor 12 zu
unterbrechen, und stellt den Verbrennungsmotor automatisch ab.
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Bedingungen
für ein
automatisches Abstellen des Verbrennungsmotors im intermittierenden Betriebsmodus
umfassen:
- (a) dass die fußbetriebene Bremse gedrückt wurde;
- (b) dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null ist;
- (c) dass das Gaspedal losgelassen wurde; und
- (d) dass die Batterie eine ausreichende Menge an elektrischer
Ladung SOC speichert.
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Bei
Erfüllung
aller der zuvor genannten vier Bedingungen ist ein automatisches
Abstellen des Verbrennungsmotors zulässig.
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Bei
Erfüllung
einer vorbestimmten Motorneustartbedingung in einem Zustand, in
dem der Verbrennungsmotor 12 automatisch abgestellt wurde, gibt
die Steuereinheit 42 einen Motorneustartbefehl aus, und
startet den Verbrennungsmotor 12 neu. Zum Beispiel kann
die Motorneustartbedingung sein, dass zumindest eine der vorgenannten
Motorabschaltbedingungen nicht mehr erfüllt ist.
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Der
Verbrennungsmotor 12 wird gemäß zwei verschiedenen Verfahren
gestartet. Das heißt,
dass der Verbrennungsmotor 12 gemäß dem einen der Verfahren mit
den Motorgeneratoren, und gemäß dem anderen
Verfahren mit dem Starter gestartet wird.
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Beim
Starten des Verbrennungsmotors mit den Motorgeneratoren wird der
erste Motorgenerator MG1 rotatorisch betrieben, wodurch der Verbrennungsmotor 12 über den
Verteilmechanismus 20 gedreht wird. In diesem Fall, wenn
der erste Motorgenerator MG1 in positiver Richtung angetrieben wird,
wobei eine Rotation des Tellerrads 20r des Verteilmechanismus 20 aufgrund
einer bestimmten Bedingung verhindert wird, wird der Verbrennungsmotor 12 rotatorisch
in der positiven Richtung mit einer Drehzahl entsprechend einer
Getriebeübersetzung
des Verteilmechanismus 20 angetrieben (gekurbelt). Gleichzeitig
wird eine Motorstartsteuerung (Zünden)
wie etwa Treibstoffeinspritzung und Zündung durchgeführt, wodurch
der Verbrennungsmotor 12 gestartet wird.
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Beim
Starten des Verbrennungsmotors mit dem Starter wird der Verbrennungsmotor 12 rotatorisch
durch den Starter ST angetrieben, wobei der erste Motorgenerator
MG1 in einem Nulllast- bzw. Leerlaufzustand (einem freiem Zustand)
gehalten wird. Während
der Verbrennungsmotor 12 rotatorisch angetrieben wird,
wird eine Motorstartsteuerung (Zünden),
wie etwa Treibstoffeinspritzung durchgeführt. Dadurch wird der Verbrennungsmotor 12 gestartet.
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Wie
zuvor beschrieben kann der Verbrennungsmotor entweder mit dem ersten
Motorgenerator MG1 (der nachfolgend einfach als „der Motorgenerator MG" bezeichnet wird)
oder mit dem Starter ST gestartet werden.
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Bei
der Erfindung wird der Verbrennungsmotor abhängig von Umständen entweder
mit dem Motorgenerator MG oder mit dem Starter ST gestartet.
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Nachfolgend
werden Inhalte einer Motorstartsteuerung gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung
beschrieben.
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2A bis 2D zeigen
die Inhalte der entsprechenden Ausführungsbeispiele unter Verwendung
von Diagrammen.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel,
wie in 2A gezeigt, gibt die Steuereinheit 42,
wenn der Zündschalter 51 von
AUS zu EIN geschaltet wurde (was nachfolgend einfach als „IG: AUS → EIN" bezeichnet wird),
das heißt,
wenn der Fahrer einen Vorgang zum Starten des Verbrennungsmotors 12 durchgeführt hat,
einen Initialmotorstartbefehl für
den Verbrennungsmotor 12 aus und startet den Verbrennungsmotor 12 unter
Verwendung des Starters ST. Bei Erfüllung einer vorbestimmten Motorneustartbedingung
während
eines automatischen Abstellens des Verbrennungsmotors gibt die Steuereinheit 42 einen
Motorneustartbefehl aus und startet den Verbrennungsmotor 12 unter
Verwendung des Motorgenerators MG.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
wird der Initialstartvorgang des Verbrennungsmotors mit dem Starter
ST zum Zeitpunkt von IG: AUS → EIN
durchgeführt.
Daher kann der Verbrennungsmotor 12 auch bei niedriger
Temperatur, bei welcher der Verbrennungsmotor 12 nicht
sanft gestartet werden kann, mit hoher Zuverlässigkeit gestartet werden.
Des Weiteren kann, wenn der Verbrennungsmotor mit dem Motorgenerator
MG während
des intermittierenden Betriebs neugestartet wird, der Verbrennungsmotor
ruhig und sanft mit einem guten Ansprechverhalten gestartet werden,
ohne ein Gefühl
von Unstimmigkeit für
den Fahrer zu verursachen.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird, wie in 2B gezeigt, abhängig von
einer erfassten Temperatur T des Verbrennungsmotors der Motorgenerator
MG oder der Starter ST ausgewählt,
den Verbrennungsmotor 12 zu starten. Das heißt, dass
die Steuereinheit 42 den Verbrennungsmotor 12 unter Verwendung
des Starters ST startet, wenn die erfasste Temperatur des Verbrennungsmotors 12 niedriger als
eine vorbestimmte Temperatur ist. Wenn die erfasste Temperatur des
Verbrennungsmotors 12 die vorbestimmte Temperatur überschritten
hat, startet die Steuereinheit 42 den Verbrennungsmotor 12 unter
Verwendung des Motorgenerators MG.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird der Motorstartvorgang bei einer niedrigen Temperatur, bei welcher
der Verbrennungsmotor nicht sanft gestartet werden kann, unter Verwendung
des Starters ST und bei einer hohen Temperatur, bei welcher der
Verbrennungsmotor sanft gestartet werden kann, unter Verwendung
des Motorgenerators MG durchgeführt.
Daher ist es möglich,
eine hohe Zuverlässigkeit
beim Starten des Verbrennungsmotors bei einer niedrigen Temperatur
zu gewährleisten,
und Ruhe und Sanftheit beim Starten des Verbrennungsmotors bei einer
hohen Temperatur zu gewährleisten.
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Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel,
wie in 2C gezeigt, wird die Auswahl
entsprechend einer erfassten Temperatur des Verbrennungsmotors 12 wie
im zweiten Ausführungsbeispiel
getroffen, nur zu dem Zeitpunkt von IG: AUS → EIN.
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Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel,
wenn der Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt IG: AUS → EIN initialgestartet
wird, wird der Motorstartvorgang nicht immer mit dem Starter ST
durchgeführt.
In einem guten Zustand (z.B. bei hoher Temperatur, bei welcher der
Verbrennungsmotor sanft gestartet werden kann) wird der Motorstartvorgang
mit dem Motorgenerator MG durchgeführt. Daher kann der Motorstartvorgang
zum Beispiel bei einer durchschnittlichen bzw. gewöhnlichen
Temperatur ruhig und sanft durchgeführt werden.
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Wie
in 2D gezeigt finden die vorgenannten ersten bis
dritten Ausführungsbeispiele
alle im vierten Ausführungsbeispiel
Berücksichtigung.
Der Motorstartvorgang wird grob gesagt in Abhängigkeit davon unterschiedlich
durchgeführt,
ob der Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt IG: AUS → EIN oder der Verbrennungsmotor
nach dessen automatischem Abstellen neugestartet wird. Außerdem wird
der Motorstartvorgang in jedem Fall in Abhängigkeit einer erfassten Temperatur
T des Verbrennungsmotors unterschiedlich durchgeführt.
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Das
heißt,
dass in dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt IG:
AUS → EIN
gestartet wird, der Motorstartvorgang wie folgt durchgeführt wird.
Wenn die Temperatur T des Verbrennungsmotors kleiner als eine vorbestimmte
Temperatur B ist (T < B),
startet die Steuereinheit 42 den Verbrennungsmotor 12 unter
Verwendung des Starters ST. Wenn die Temperatur T des Verbrennungsmotors gleich
oder größer der
vorbestimmten Temperatur B ist (B ≤ T),
startet die Steuereinheit 42 den Verbrennungsmotor 12 unter
Verwendung des Motorgenerators MG.
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Des
Weiteren wird in dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor nach dessen
automatischem Abstellen neugestartet wird, der Motorstartvorgang wie
folgt durchgeführt.
Wenn die Temperatur T des Verbrennungsmotors gleich oder kleiner
einer vorbestimmten Temperatur A ist (T ≤ A), startet die Steuereinheit 42 den
Verbrennungsmotor 12 unter Verwendung des Starters ST.
Wenn die Temperatur T des Verbrennungsmotors 12 größer als
die vorbestimmte Temperatur A ist (A < T), startet die Steuereinheit 42 den
Verbrennungsmotor 12 unter Verwendung des Motorgenerators
MG.
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Bei
dem vierten Ausführungsbeispiel
wird, wenn der Zündschalter
von AUS zu EIN geschaltet wurde, grundsätzlich der Starter ST zum Starten
des Verbrennungsmotors verwendet. Dadurch wird eine hohe Zuverlässigkeit
beim Starten des Verbrennungsmotors gewährleistet. Jedoch wird es in
einem guten Zustand, das heißt,
wenn die Temperatur T des Verbrennungsmotors hoch ist (B ≤ T), als möglich betrachtet,
den Verbrennungsmotor 12 einfach unter Verwendung des Motorgenerators
MG zu starten. Demzufolge wird der Motorstartvorgang mit dem Motorgenerator
MG durchgeführt,
wodurch es möglich wird,
Ruhe und Sanftheit beim Starten des Verbrennungsmotors zu gewährleisten.
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Wenn
der Verbrennungsmotor nach dessen automatischem Abstellen neugestartet
wird, wird grundsätzlich
der Motorgenerator MG verwendet, um den Verbrennungsmotor 12 zu
starten. Dies ermöglicht,
Ruhe und Sanftheit beim Starten des Verbrennungsmotors zu gewährleisten.
Wenn die Temperatur T des Verbrennungsmotors klein ist (T ≤ A), wird der
Verbrennungsmotor 12 unter Verwendung des Starters ST gestartet,
um eine hohe Zuverlässigkeit beim
Starten des Verbrennungsmotors zu gewährleisten.
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Auf
diese Weise, ob der Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt IG: AUS → EIN gestartet
wird oder nach dessen automatischem Abstellen neugestartet wird,
werden die Bedingungen der Temperatur des Verbrennungsmotors berücksichtigt.
Deshalb ist es möglich,
die Vorteile beider Fälle
zureichend auszunutzen, während
deren Nachteile ausgeglichen werden.
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Als
Nächstes
werden die Inhalte eines fünften
Ausführungsbeispiels,
in welches sich das vierte Ausführungsbeispiel
entwickelt hat, unter Bezugnahme auf das in 3 gezeigte
Flussdiagramm beschrieben. Eine Motorstartsteuerroutine wie in 3 gezeigt
wird durchgeführt,
wenn der Verbrennungsmotor 12 abgestellt ist.
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Wenn
dieser Routineablauf gestartet wird, werden in SCHRITT S101 Signaleingangsverarbeitungen
von verschiedenen Sensoren und dergleichen durchgeführt. Danach
wird in SCHRITT S102 bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 12 automatisch durch
die Steuerung des intermittierenden Betriebs abgestellt wurde oder
nicht. Wenn der Verbrennungsmotor 12 nicht automatisch
abgestellt wurde, das heißt,
wenn der Verbrennungsmotor durch den Willen des Fahrers abgestellt
wurde, fährt
der Vorgang mit SCHRITT S103 fort. In SCHRITT S103 wird bestimmt,
ob der Zündschalter 51 von
AUS zu EIN (IG: AUS → EIN)
geschaltet wurde oder nicht. Wenn das Resultat in SCHRITT S103 negativ
ist, verlässt
der Vorgang die gegenwärtige
Routine.
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In
dem Fall IG: AUS → EIN,
das heißt,
wenn der Zündschlüsselschalter 51 durch
den Fahrer von AUS zu EIN geschaltet wurde, fährt der Vorgang mit SCHRITT
S104 fort, wo bestimmt wird, ob die Temperatur T des Verbrennungsmotors
kleiner als eine vorbestimmte Temperatur B ist (T < B). Wenn das Resultat
aus SCHRITT S104 positiv ist, das heißt, wenn die Temperatur klein
ist, fährt
der Vorgang mit SCHRITT S105 fort, wo ein Befehl ausgegeben wird, den
Verbrennungsmotor 12 unter Verwendung des Starters ST zu
starten. Danach verlässt
der Vorgang die gegenwärtige
Routine.
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Wenn
die Temperatur T des Verbrennungsmotors gleich oder größer einer
vorbestimmten Temperatur B ist (B ≤ T),
ist das Resultat in SCHRITT S104 negativ. Dadurch fährt der
Vorgang mit SCHRITT S108 fort, wo eine Startdrehzahl (die später näher beschrieben
wird) beim Starten des Verbrennungsmotors unter Verwendung des Motorgenerators
MG eingestellt wird. In dem anschließenden SCHRITT S109 wird ein
Befehl ausgegeben, den Verbrennungsmotor unter Verwendung des Motorgenerators
MG zu starten. Danach verlässt
der Vorgang die gegenwärtige
Routine. Zu diesem Zeitpunkt werden Informationen bezüglich der
Startdrehzahl, die in SCHRITT S108 eingestellt wurde, ebenfalls
hinzugefügt.
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Wenn
der Verbrennungsmotor 12 automatisch durch die Steuerung
des intermittierenden Betriebs abgestellt wurde, ist das Resultat
in SCHRITT S102 positiv. Dann fährt
der Vorgang mit SCHRITT S106 fort, wo bestimmt wird, ob die Motorneustartbedingung
erfüllt
wurde oder nicht. Wenn die Motorneustartbedingung nicht erfüllt wurde,
verlässt
der Vorgang die gegenwärtige
Routine.
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Wenn
die Motorneustartbedingung erfüllt wurde,
fährt der
Vorgang von SCHRITT S106 zu SCHRITT S107 fort. In SCHRITT S107 wird
bestimmt, ob die Temperatur T des Verbrennungsmotors gleich oder
kleiner einer vorbestimmten Temperatur A ist (A < B) (T ≤ A). Wenn das Resultat in SCHRITT
S107 positiv ist, das heißt,
wenn die Temperatur klein ist, fährt
der Vorgang mit SCHRITT S105 fort, wo der Verbrennungsmotor unter
Verwendung des Starters ST gestartet wird. Wenn das Resultat in
SCHRITT S107 negativ ist, das heißt, wenn die Temperatur hoch
ist, fährt
der Vorgang mit SCHRITT S108 und S109 fort. In SCHRITT S108 und S109
wird der Verbrennungsmotor unter Verwendung des Motorgenerators
MG gestartet.
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Als
Nächstes
wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Startdrehzahl entsprechend
der Temperatur T des Verbrennungsmotors in dem vorgenannten SCHRITT
S108 beschrieben.
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Wie
bei den zweiten bis vierten Ausführungsbeispielen
gibt es in dem Fall, dass der Motorstartvorgang wahlweise in Abhängigkeit
von der Temperatur T des Verbrennungsmotors entweder mit dem Starter ST
oder mit dem Motorgenerator MG durchgeführt wird, einen großen Unterschied
zwischen einer Startdrehzahl des Starters ST (gewöhnlich etwa
200 bis 300 U/min) und einer Startdrehzahl des Motorgenerators MG
(gewöhnlich
etwa 800 bis 1000 U/min). Daher macht die Startdrehzahl zum Starten
des Verbrennungsmotors, wenn die Temperatur eine gewisse Temperatur übersteigt
(die vorbestimmte Temperatur A oder B), einen abrupten Sprung. Dies
kann ein Gefühl
von Unstimmigkeit für
den Fahrer verursachen.
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Daher
wird für
den Zweck einer Minimierung eines solchen Gefühls der Unstimmigkeit ein Kennliniendiagramm
wie in 4 gezeigt verwendet, um die Lücke zwischen der durch den
Motorgenerator MG erhaltenen Startdrehzahl und der durch den Starter
ST erhaltenen Drehzahl (auf der Seite der niedrigen Drehzahl) zu
schließen.
Das Kennliniendiagramm, wie in 4 gezeigt,
zeigt eine Beziehung zwischen einer Motorkühlmitteltemperatur (die der Temperatur
T des Verbrennungsmotors entspricht) und einer Startdrehzahl. Der
obere Teil von 4 zeigt eine Kennlinie, wenn
der Verbrennungsmotor nach dessen automatischem Abstellen während der Steuerung
des intermittierenden Betriebs neugestartet wird, wohingegen der
untere Teil von 4 eine Kennlinie zeigt, wenn
der Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt IG: AUS → EIN gestartet wird.
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In
dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor nach dessen automatischem
Abstellen während
der Steuerung des intermittierenden Betriebs neugestartet wird,
wird der Verbrennungsmotor unter Verwendung des Starters ST gestartet,
wenn die Motorkühlmitteltemperatur
gleich oder kleiner einer vorbestimmten Temperatur A ist, und unter
Verwendung des Motorgenerators MG, wenn die Motorkühlmitteltemperatur
größer als
die vorbestimmte Temperatur A ist. Daher wird in einem Motorstartbereich
für den Motorgenerator
MG, wenn die Motorkühlmitteltemperatur
gleich oder größer einer
vorbestimmten Temperatur B ist, die normale Startdrehzahl des Motorgenerators
MG verwendet. Auf der anderen Seite wird im Motorstartbereich für den Motorgenerator
MG, wenn die Motorkühlmitteltemperatur
zwischen der vorbestimmten Temperatur A und der vorbestimmten Temperatur
B ist, die Startdrehzahl linear verändert, so dass die vom Starter
ST erhaltene Startdrehzahl gemäß einem
Abfall der Motorkühlmitteltemperatur
angenähert
wird.
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In
dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt IG: AUS → EIN gestartet
wird, wird der Verbrennungsmotor unter Verwendung des Starter ST
gestartet, wenn die Motorkühlmitteltemperatur gleich
oder kleiner einer vorbestimmten Temperatur B ist, und wird der
Verbrennungsmotor mit dem Motorgenerator MG gestartet, wenn die
Motorkühlmitteltemperatur
größer als
die vorbestimmte Temperatur B ist. Daher wird in einem Motorstartbereich
für den Motorgenerator
MG, wenn die Motorkühlmitteltemperatur
größer als
eine vorbestimmte Temperatur C ist (C > B), die normale vom Motorgenerator MG
erhaltene Startdrehzahl verwendet. Auf der anderen Seite wird im
Motorstartbereich für
den Motorgenerator MG, wenn die Motorkühlmitteltemperatur zwischen der
vorbestimmten Temperatur B und der vorbestimmten Temperatur C ist,
die Startdrehzahl linear verändert,
so dass die vom Starter ST erhaltene Startdrehzahl gemäß einem
Abfall der Motorkühlmitteltemperatur
angenähert
wird.
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Daher
ist es möglich,
nicht nur ein Gefühl
von Unstimmigkeit zu eliminieren, das durch die Lücke zwischen
dem durch den Starter ST durchgeführten Motorstartvorgang und
dem durch den Motorgenerator MG durchgeführten Motorstartvorgang entsteht, sondern
auch eine Startdrehzahl des Motorgenerators MG zu reduzieren, wenn
die Temperatur klein ist, so dass die Belastung für den Motorgenerator
MG, die von einem Anstieg der Motordrehzahl verursacht wird, gemindert
wird, und so dass der Verbrennungsmotor 12 frühzeitig
selbstständig
gedreht wird. Das heißt,
dass es aufgrund einer Minderung der Leistung der Batterie 40 und
eines Anstiegs der Motorreibung, wenn die Temperatur klein ist,
belastend ist, die Motordrehzahl auf 800 bis 1000 U/min zu erhöhen, indem
der Motorgenerator verwendet wird. Deshalb wird, sogar wenn die
Motordrehzahl zu einer relativ niedrigen Drehzahl angestiegen ist,
der Verbrennungsmotor 12 gezündet.
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In
diesem Fall, wie zuvor beschrieben, kann die Beziehung zwischen
einer Motorkühlmitteltemperatur
und einer durch den Motorgenerator MG erhaltenen Startdrehzahl linear
verändert
werden. Dennoch kann mit Hinblick auf das bestmögliche Vermeiden eines Motorschwingungsbereichs,
der um 800 U/min herum existiert (ein starker Schwingungsbereich,
wie in 4 gezeigt), die Kennlinie zur Bestimmung der Beziehung
zwischen diesen als eine konvexe Kurve (a) oder eine konkave Kurve
realisiert werden. Es ist ebenfalls möglich, eine Kennlinie einzuführen, die
den Schwingungsbereich überspringt. Daher
ist es möglich,
das zuvor genannte Gefühl
der Unstimmigkeit zu eliminieren, während Ruhe aufrechterhalten
wird.
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Wie
hierin beschrieben wurde, ermöglicht
die Erfindung, den Verbrennungsmotor durch passendes Auswählen zwischen
dem Starter und dem Motorgenerator zu starten, die Ansprecheigenschaften
und Startfähigkeit
zu verbessern, und Schwingungsgeräusche zu vermindern.
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Bei
dem geschilderten Ausführungsbeispiel ist
die Steuerung 42 als ein programmierter Universalrechner
implementiert. Es wird vom Fachmann anerkannt werden, dass die Steuerung
unter Verwendung eines einzelnen integrierten Spezialschaltkreises
(z.B. einer ASIC) implementiert werden kann, der einen Haupt- oder
Zentralprozessorabschnitt für
eine übergreifende
Systemebenensteuerung und separate Abschnitte besitzt, die geeignet
zum Durchführen von
verschiedenen unterschiedlichen speziellen Berechnungen, Funktionen
und anderen Prozessen unter der Steuerung des Zentralprozessorabschnitts zweckbestimmt
sind. Die Steuerung kann ebenfalls eine Vielzahl von separaten zweckbestimmten
oder programmierbaren integrierten oder anderen elektronischen Schaltkreisen
oder Bauteilen sein (z.B. festverdrahtete elektronische oder logische
Schaltkreise, wie etwa Schaltkreise diskreter Elemente, oder programmierbare
Logik-Bauelemente, wie etwa PLDs, PLAs, PALs oder dergleichen).
Die Steuerung kann unter Verwendung eines geeignet programmierten Universalrechners,
z.B. eines Mikroprozessors, eines Mikrocontrollers oder eines anderen
Prozessorbauteils (CPU oder MPU) implementiert werden, entweder
alleine oder in Verbindung mit einem oder mehreren peripheren Daten-
und Signalverarbeitungsbauteilen (z.B. eines integrierten Schaltkreises).
Im Allgemeinen kann jedes Bauteil oder jede Anordnung von Bauteilen
als die Steuerung verwendet werden, auf welchen/welcher ein endlicher
Zustandsautomat dazu fähig
ist, die hier beschriebenen Vorgänge
zu implementieren. Eine verteilte Verarbeitungsarchitektur kann
für maximale
Datensignalverarbeitungsleistung und -geschwindigkeit verwendet werden.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf deren bevorzugte Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, sollte verstanden sein, dass die Erfindung nicht
auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
oder Ausgestaltungen beschränkt
ist. Im Gegenteil, die Erfindung ist dazu bestimmt, verschiedene
Modifikationen und äquivalente
Anordnungen abzudecken. Zusätzlich
sind, während
die verschiedenen Elemente der Erfindung in verschiedenen Kombinationen
und Konfigurationen, die exemplarisch sind, gezeigt sind, andere
Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein
einziges Element beinhalten, ebenfalls im Umfang der Erfindung enthalten.