DE4430670A1 - Steuervorrichtung für einen elektrischen Generator/Motor für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuer­ vorrichtung für einen elektrischen Generator/Motor, der ein Drehmoment mit einem Verbrennungsmotor (Brennkraftmaschine) eines Fahrzeugs und/oder elektrische Energie mit einer Speicherbatterie austauscht.

In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 61- 38161 ist eine Steuervorrichtung für einen für einen Ver­ brennungsmotor vorgesehenen elektrischen Generator/Motor offenbart, der während des Anlassens und des Beschleunigens bzw. Hochdrehens des Verbrennungsmotors ein Drehmoment an diesen anlegt und während eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs elektrische Energie zurückspeichert, wobei der elektrische Generator/Motor so an den Verbrennungsmotor angeschlossen ist, daß eine gegenseitige Drehmomentübertragung möglich ist.

Da die vorstehend beschriebene Vorrichtung das Anlegen des Drehmoments und das Zurückspeichern der elektrischen Energie jedoch ohne Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwin­ digkeit oder der momentanen Kapazität bzw. des Ladungszu­ stands der elektrischen Speicherbatterie durchführt, tritt das Problem auf, daß die Speicherbatterie unzureichend oder übermäßig geladen wird.

Zu denjenigen Zeiten, während denen das Rückspeichern der elektrischen Energie möglich ist, ist es darüber hinaus im Hinblick auf den Treibstoffverbrauch von Vorteil, wenn das Zurückspeichern der Energie im größtmöglichen Ausmaß durchgeführt wird, wobei diese Rückspeicherenergie jedoch dann nur unzureichend gespeichert werden kann, wenn der mo­ mentane Ladungszustand der elektrischen Speicherbatterie zu hoch ist.

In Anbetracht der vorgenannten Probleme liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für den elektrischen Generator/Motor eines Verbrennungsmotors zu schaffen, die in der Lage ist, ohne jede Erhöhung des Treibstoffverbrauchs eine ausreichende Rückspeicherung der elektrischen Energie zu gewährleisten und gleichzeitig eine übermäßige Aufladung der elektrischen Speichereinrichtung wie beispielsweise einer Speicherbatterie zu verhindern.

Darüber hinaus soll die Erfindung die Anwendung einer Drehmomentanlegungsvorrichtung ermöglichen, die eine unzu­ reichende Aufladung der elektrischen Speichereinrichtung verhindern kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den An­ sprüchen 1, 4 und 7 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird ein elektrischer Generator/Motor sowohl dazu veranlaßt, als Ge­ nerator zu arbeiten und während eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs elektrische Energie zurückzuspeichern, als auch als Motor zu arbeiten und an den Verbrennungsmotor auf der Basis von Drehmomentanlegungsbefehlen ein Drehmoment anzu­ legen.

Wenn der Gesamtwert oder die Summe aus der Menge der zurückspeicherbaren elektrischen Energie, die unter Zugrun­ delegung des Zustands des Fahrzeugs berechnet wird, und aus dem momentanen Fassungsvermögen bzw. Ladungszustand der elektrischen Speichereinrichtung kleiner als ein vorbe­ stimmter Referenzladungszustand ist, wird der elektrische Generator/Motor während eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs erfindungsgemäß dazu veranlaßt, als Generator zu arbeiten. Aufgrund dieser Maßnahme wird durch das Zurückspeichern der elektrischen Energie während eines Bremsvorgangs des Fahr­ zeugs kein übermäßig großer Ladungszustand der elektrischen Speichereinrichtung im Vergleich zu einem bevorzugten Refe­ renzladungszustandsbereich hervorgerufen, wobei das Anlegen des Drehmoments und das Zurückspeichern der elektrischen Energie unter gleichzeitigem Verhindern einer übermäßigen Aufladung der elektrischen Speichereinrichtung durchführbar ist.

Erfindungsgemäß führt die elektrische Speichereinrich­ tung darüber hinaus einen Motorbetrieb des elektrischen Ge­ nerators/Motors - d. h. das Anlegen von Drehmoment - inner­ halb eines solchen Bereichs herbei, bei dem der Ladungszu­ stand der elektrischen Speichereinrichtung nicht unter ei­ nen vorbestimmten Minimal-Ladungszustand fällt, der zur elektrischen Versorgung der Hilfseinrichtungen des Fahr­ zeugs erforderlich ist. Durch diese Maßnahme wird selbst dann, wenn der Ladungszustand der elektrischen Speicherein­ richtung (d. h. die Menge der gespeicherten elektrischen Energie) aufgrund des Anlegens des Drehmoments an den Ver­ brennungsmotor mittels des Generators/Motors abnimmt, si­ cher verhindert, daß die Hilfseinrichtungen anschließend nicht mehr versorgt werden könnten, wie beispielsweise dann, wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird.

Erfindungsgemäß wird der elektrische Generator/Motor mit der zurückgespeicherten elektrischen Energie, die sich kontinuierlich in positiver Korrelation bzw. in direkter Beziehung zu den Änderungen im wirksamen Betrag der Betäti­ gung des Bremspedals ändert, als Motor betrieben, wenn festgestellt wird, daß das Zurückspeichern der elektrischen Energie möglich ist. Falls der Bereich des wirksamen Be­ trags der Betätigung des Bremspedals geändert wird, kann durch diese Maßnahme im Bereich des wirksamen Betrags der Betätigung des Bremspedals ein sanftes Bremsgefühl vermit­ telt werden, womit eine plötzliche Änderung in der Größe der zurückgespeicherten elektrischen Energie und das Auf­ treten einer ruckartigen Verzögerung verhindert werden kann.

Wenn der Gesamtwert oder die Summe aus der auf der Ba­ sis des Fahrzustand des Fahrzeugs errechneten Menge der rückspeicherbaren elektrischen Energie und aus dem momenta­ nen Ladungszustand der elektrischen Speichereinrichtung größer als ein vorbestimmter Minimal-Ladungszustand ist, wird erfindungsgemäß das Anlegen eines Drehmoments herbei­ geführt. Aufgrund dieser Drehmomentanlegung kann daher ver­ hindert werden, daß der momentane Ladungszustand auf einen unzureichenden Wert abfällt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 anhand eines Blockschaltbilds den Gesamt­ aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für einen elektrischen Genera­ tor/Motor für ein Fahrzeug;

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild einer in Fig. 1 gezeigten Leistungssteuereinheit;

Fig. 3 anhand eines Flußdiagramms einen Gesamt- Steuerungsablauf, der von dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Steuerungsvorrichtung durchge­ führt wird;

Fig. 4 anhand eines Flußdiagramms eine Unterrou­ tine der Fig. 3, mittels der eine Lade/Entlade-Energie­ menge ermittelt wird;

Fig. 5 anhand eines Flußdiagramms eine Unterrou­ tine der Fig. 3, die zum Anlegen eines Drehmoments dient;

Fig. 6 anhand eines Flußdiagramms eine Unterrou­ tine der Fig. 3, die zum zurückspeichern elektrischer Energie dient;

Fig. 7 anhand eines Flußdiagramms eine Unterrou­ tine der Fig. 3, bei der eine Generator-Normalsteuerung durchgeführt wird;

Fig. 8 anhand eines Zeitdiagramms die Beziehung zwischen dem Batterie-Ladungszustand und verschiedenen Mengen der elektrischen Energie bei dem Steuerungsvor­ gang gemäß Fig. 3;

Fig. 9 anhand eines Flußdiagramms eine zum Anle­ gen eines Drehmoments dienende Unterroutine in Überein­ stimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 gezeigten Steuervorrichtung;

Fig. 10 anhand eines Flußdiagramms den bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung der Fig. 1 durchgeführten Gesamt-Steuerungsvorgang;

Fig. 11 anhand eines Flußdiagramms eine Unter­ routine der Fig. 10, bei der eine Lade/Entlade-Energie­ menge ermittelt wird;

Fig. 12 anhand eines Flußdiagramms eine Unter­ routine der Fig. 10, die zum Anlegen eines Drehmoments dient;

Fig. 13 anhand eines Flußdiagramms eine Unter­ routine der Fig. 10, mittels der elektrische Energie zu­ rückgespeichert wird;

Fig. 14 anhand eines Flußdiagramms eine zur Ge­ nerator-Normalsteuerung dienende Unterroutine der Fig. 10;

Fig. 15 graphisch den Verlauf einer Kennlinie, aus der die Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwin­ digkeit und der Generatorausgangsleistung hervorgeht;

Fig. 16 graphisch eine Kennlinie, die die Bezie­ hung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der rück­ speicherbaren Energie zeigt;

Fig. 17 anhand eines Zeitdiagramms die Beziehung zwischen dem Batterie-Ladungszustand und verschiedenen Mengen der elektrischen Energie, die beim Steuerungs­ vorgang des dritten Ausführungsbeispiels zeitlich zu steuern sind; und

Fig. 18 anhand einer charakteristischen Kennli­ nie eine Tabelle, mittels der beim dritten Ausführungs­ beispiel aus der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit der momentane Soll-Ladungszustand ermittelt wird.

In Fig. 1 ist der Gesamtaufbau bzw. die prinzipielle Struktur der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für einen elektrischen Generator/Motor für einen Verbrennungsmotor (Brennkraftmaschine, BKM) näher dargestellt.

Gemäß Fig. 1 ist ein elektrischer Generator/Motor 3 mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors 1 eines (nicht ge­ zeigten) Fahrzeugs derart verbunden, daß eine gegenseitige Drehmomentübertragung möglich ist. Zusätzlich zu dem Gene­ rator/Motor 3, der elektrische Energie mit einer elektri­ schen Speichereinrichtung in Form einer Batterie 8 aus­ tauscht, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine (einen Teil einer Steuereinrichtung darstellende) elektrische Lei­ stungssteuereinheit 5, die zwischen einer Generatorbe­ triebsart und einer Motorbetriebsart des elektrischen Gene­ rators/Motors 3 hin- und herschalten kann, einen (eine Fahrzeugzustand-Erfassungseinrichtung darstellenden) Kur­ belwellenwinkelsensor 14, der den Winkel der Kurbelwelle erfaßt, einen (eine Fahrzeugzustands-Erfassungseinrichtung darstellenden) Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfaßt, einen (eine Fahrzeug­ zustands-Erfassungseinrichtung darstellenden) Bremssensor 16, der die Bremsbetätigungskraft erfaßt, einen (eine Fahr­ zeugzustands-Erfassungseinrichtung darstellenden) Drossel­ klappensensor 17, der den Öffnungsgrad der Drosselklappe erfaßt, einen (eine Fahrzeugzustands-Erfassungseinrichtung darstellenden) Getriebegang- bzw. Schaltpositionssensor 18, der die Schaltpositionposition eines Geschwindigkeitsände­ rungsgangs eines (nicht gezeigten) Getriebes erfaßt, einen (eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung dar­ stellenden) Direktüberbrückungssensor 19, der die Aktivie­ rung oder Deaktivierung einer Direktüberbrückung bzw. Sper­ re eines Drehmomentwandlers an der Eingangsseite des Ge­ schwindigkeitsänderungsgetriebes erfaßt, einen (eine Fahr­ zeugzustands-Erfassungseinrichtung darstellenden) elektri­ schen Leistungssensor 20, der den Lade/Entlade-Strom und die Klemmenspannung der Batterie 8 erfaßt, sowie eine (einen Teil der Steuereinrichtung darstellende) Steuerein­ heit 4 auf, die unter Zugrundelegung der Signale aus den Sensoren 14 bis 20 die elektrische Leistungssteuereinheit 5 ansteuert, um dadurch den Betrieb des elektrischen Genera­ tors/Motors 3 zu steuern. Die Steuereinheit 4 enthält eine elektronische Steuereinheit 13 (ECU), bei der es sich um einen Computer zur Steuerung des Verbrennungsmotors han­ delt, sowie einen Festwertspeicher bzw. ein ROM, das ver­ schiedene Daten in Tabellenform speichert. Die vorstehend genannten Sensoren 14 bis 20, die Steuereinheit 4 und die Leistungssteuereinheit 5 bilden die erfindungsgemäße Steu­ ervorrichtung.

In Fig. 2 ist ein elektrischer Schaltplan der Steuervor­ richtung, und zwar insbesondere der Leistungssteuereinheit 5 gezeigt.

Bei dem elektrischen Generator/Motor 3 handelt es sich um einen Dreiphasen-Synchronmotor, auf dessen (nicht ge­ zeigten) Rotorkern eine Erregerspule 31 aufgewickelt ist und auf dessen (nicht gezeigten) Statorkern eine Dreipha­ sen-Ankerspule 32 in Sternschaltungsanordnung aufgewickelt ist.

Die elektrische Leistungssteuereinheit 5 besteht aus einer Dreiphasen-Wechselrichterschaltung 51, die das Ein- und Ausschalten von Transistoren unter Zugrundelegung des Kurbelwellenwinkels steuert, und aus einem Transistor 52 zum intermittierenden Zuführen eines Erregungsstroms. Die Dreiphase-Wechselrichterschaltung 51 besteht aus Wechsel­ richtern 5u, 5v und 5w für jede Phase, die jeweils zwei in Reihe verbundene npn-Transistoren (oder Bipolartransistoren mit isoliertem Gate, IGBT) aufweisen. Die beiden Enden der Wechselrichter 5u, 5v und 5w jeder Phase sind mit den bei­ den Enden bzw. Anschlüssen der Batterie 8 verbunden und je­ der der genannten Transistoren (oder IGBTs) der Dreiphasen- Wechselrichterschaltung 51 ist zu einer Diode parallelge­ schaltet. Die Ausgangsanschlüsse der Wechselrichter 5u, 5v und 5w jeder Phase sind mit den jeweils entsprechenden Aus­ gangsanschlüssen der Dreiphasen-Ankerspule 32 verbunden. Eine Anschlußleitung der Erregerspule 31 ist mit einem Niedrigpegel- oder Masseanschluß der Batterie 8 verbunden, während ihre andere Anschlußleitung über den Transistor 52 mit dem den hohen Pegel aufweisenden bzw. positiven An­ schluß der Batterie 8 verbunden ist.

Zwischen der Generatorbetriebsart und der Motorbe­ triebsart wird umgeschaltet durch geeignete Steuerung der Schaltzeitpunkte jedes Transistors der Dreiphasen-Wechsel­ richterschaltung 51 nach Maßgabe entsprechender Befehle aus der ECU 13 der in Fig. 1 gezeigten Steuereinheit 4; ferner wird das Leitungs-Tastverhältnis des Erregungsstroms durch geeigneten intermittierenden Betrieb des Transistors 52 zur Steuerung des Erregungsstroms gesteuert. Diese Steuerungs­ art ist im Stand der Technik bekannt und bedarf daher kei­ ner weiteren Erläuterung. Aufgrund dieser Ansteuerung führt der elektrische Generator/Motor 3 die Generatorbetriebsart und die Motorbetriebsart durch, um mit dem Verbrennungsmo­ tor 1 ein Drehmoment auszutauschen oder um mit der Batterie 8 elektrische Energie auszutauschen.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Steue­ rungsvorrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf das in Fig. 3 gezeigte Flußdiagramm, das ein erstes Ausführungs­ beispiel der Erfindung darstellt, näher erläutert.

Gemäß Fig. 3 werden in einem Anfangsschritt 100 aus den Sensoren 14 bis 20 Signale gelesen, die den Fahrtsteue­ rungszustand und den Fahrzustand des Fahrzeugs, den Zustand des Verbrennungsmotors 1 und den Ladungszustand der Batte­ rie 8 berücksichtigen (wobei diese Zustände mit dem Sammel­ begriff "Fahrzeugzustand" oder "Fahrzeugstatus" bezeichnet werden), worauf in einem Folgeschritt 101 unter Zugrundele­ gung der gelesenen Signale eine Lade/Entladeenergiemenge- Ermittlungsunterroutine ausgeführt wird, in der Überprüfun­ gen hinsichtlich derjenigen elektrischen Energie durchge­ führt werden, mit der die Batterie 8 zu laden oder zu ent­ laden ist.

Daraufhin wird in einem Schritt 102 unter Zugrundele­ gung des Ausgangssignals des Drosselklappensensors 17 über­ prüft, ob der Drosselklappenöffnungswinkel K einen vorbe­ stimmten Schwellen- oder Grenzwert überschritten hat. Im Falle einer positiven Antwort (wenn der Grenzwert über­ schritten ist), wird entschieden, daß das Anlegen eines Drehmoments erforderlich ist, und es wird in einem Schritt 104 eine später noch näher beschriebene Drehmomentanle­ gungs-Unterroutine ausgeführt. Daraufhin kehrt der Ablauf wieder zum Schritt 100 zurück. Wenn im Schritt 102 demge­ genüber eine negative Antwort erhalten wird (wenn also der Grenzwert nicht überschritten ist), verzweigt der Ablauf zu einem Schritt 106. Das heißt, der Schritt 102 dient zur Überprüfung, ob gerade ein Vorgang zum Erhöhen der Aus­ gangsleistung des Motors abläuft, wobei zu diesem Zweck an­ stelle des Drosselklappenöffnungswinkels auch die Betäti­ gungskraft oder der Betätigungswinkel des Gaspedals, die Menge der Ansaugluft oder die Menge des dem Verbrennungsmo­ tor 1 zugeführten Brennstoffs oder dergleichen verwendet werden kann.

Im Schritt 106 wird überprüft, ob der Betätigungswinkel des Bremspedals einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat. Wenn dieser Grenzwert im Schritt 106 überschritten ist, wird entschieden, daß die Rückspeicherung elektrischer Energie notwendig ist, weshalb im Schritt 105 eine später näher erläuterte Unterroutine zur Rückspeicherung elektri­ scher Energie ausgeführt wird. Wenn im Schritt 106 demge­ genüber eine negative Antwort erhalten wird (wenn der Grenzwert also nicht überschritten ist), wird nach Durch­ führung der normalen elektrischen Generatorsteuerung oder Generatornormalsteuerung in einem Schritt 110 zum Schritt 100 zurückverzweigt.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 die im Schritt 101 aufgerufene Unterroutine zur Ermittlung der La­ de/Entlade-Energiemenge näher erläutert.

Gemäß Fig. 4 wird zunächst die Menge der zurückspeicher­ baren Energie Pa, d. h. die Menge derjenigen Energie, die während eines Bremsvorgangs mittels der Generatorbetriebs­ art des elektrischen Generators/Motors 3 bis zu der Zeit zurückgespeichert werden kann, bei der das Fahrzeug ge­ stoppt ist, aus einer internen Tabelle herausgesucht oder unter Zugrundelegung der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit, des momentanen Getriebegangs und der Aktivierung oder Deak­ tivierung der Drehmomentwandlerüberbrückung berechnet (siehe Schritt 1011). Ferner wird in einem Schritt 1012 die momentane Speicherfähigkeit bzw. der Ladungszustand Pn der Batterie 8 unter Zugrundelegung der Klemmenspannung und des Stroms der Batterie 8 aus einer internen Tabelle herausge­ sucht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Stromwert gesucht bzw. überprüft. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß die Spannungsabfälle und dergleichen der internen Elektroden der Batterie 8 in Übereinstimmung mit Schwankungen im Stromwert schwanken, weshalb die Klemmenspannung der Batte­ rie 8 aufgrund dessen kompensiert, die Klemmenspannung bei einem Stromwert von Null bestimmt und der momentane La­ dungszustand Pn der Batterie 8 auf dieser Basis ermittelt wird. Da die Menge der rückspeicherbaren elektrischen Ener­ gie Pa proportional zum Quadrat der Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, ist es darüber hinaus auch möglich, die entspre­ chende Ermittlung auf einfache Weise als Pa = kV² (wobei k eine Proportionalkonstante ist) durchzuführen. Darüber hin­ aus ist es akzeptabel bzw. möglich, die Konstante k in Ab­ hängigkeit vom Getriebegang oder von der Aktivierung bzw. Deaktivierung der Wandlerüberbrückung zu ändern, anstelle einen festgelegten Wert zu verwenden.

Anschließend wird in einem Schritt 1013 die Summe aus der Menge der rückspeicherbaren Energie Pa und aus dem mo­ mentanen Ladungszustand Pn ermittelt und eine entsprechende Gesamt-Ladungsmenge ΣP berechnet.

Anschließend wird in einem Schritt 1014 die Menge der verbrauchbaren elektrischen Energie Pc = ΣP-PL zum Zeit­ punkt des Anlegens eines Drehmoments oder dergleichen be­ rechnet. Mit PL ist der Wert der minimalen Ladungsmenge be­ zeichnet, die in der Batterie 8 zum Zwecke der Ansteuerung der Fahrzeug-Hilfseinrichtungen, zum erneuten Anlassen des Verbrennungsmotors und dergleichen verbleiben muß bzw. sollte.

Eine Referenz- bzw. Bezugs-Ladungsmenge PH der Gesamt- Ladungsmenge ΣP, welche die Summe aus der Menge der rück­ speicherbaren elektrischen Energie Pa und dem momentanen Ladungszustand Pn darstellt, wird hier im voraus festge­ legt. Anschließend wird in einem Schritt 1015 eine Menge Px der zum Laden erforderlichen elektrischen Energie, welche die Differenz zwischen der Referenz-Ladungsmenge PH und der momentanen Gesamt-Ladungsmenge ΣP ist, berechnet, worauf der Ablauf zur Hauptsteuerungsroutine zurückkehrt. Bei die­ sem Ausführungsbeispiel wird die Referenz-Ladungsmenge PH auf einen Wert von 95% des Volladungspegels bzw. der Nenn­ kapazität der Batterie 8 eingestellt.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 die im Schritt 104 aufgerufene Unterroutine zum Anlegen eines Drehmoments näher erläutert.

Gemäß Fig. 5 wird in einem Anfangsschritt 1041 aus einer internen Tabelle zunächst ein anzulegendes Drehmoment T in Übereinstimmung mit dem Drosselklappenöffnungswinkel her­ ausgesucht bzw. ermittelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Drosselklappenöffnungswinkel (wobei für diesen der effektive Betrag der Gaspedalbetätigung ebenfalls verwend­ bar ist) und das Drehmoment T ungefähr proportional zuein­ ander, so daß das Gesamt-Antriebsdrehmoment Änderungen im Drosselklappenöffnungswinkel gleichmäßig nachfolgt.

Anschließend wird in einem Schritt 1042 überprüft, ob die Menge der im Schritt 1014 ermittelten elektrischen Energie Pc einen verbrauchbaren Wert darstellt (Pc<0), und es wird ferner überprüft, ob der momentane Ladungszustand Pn der Batterie 8 einen momentanen bzw. voreingestellten Minimal-Ladungszustand PnL, der den mindestens erforderli­ chen Minimalwert darstellt, überschreitet, wobei nur dann, wenn in beiden Fällen eine positive Antwort erhalten wird, zu einem Schritt 1043 verzweigt wird, bei dem das nächste Anlegen eines Drehmoments durchgeführt wird. Im Falle einer negativen Antwort wird hingegen zur Hauptsteuerungsroutine zurückverzweigt.

Im nachfolgenden Schritt 1043 wird aus einer internen Tabelle unter Zugrundelegung der Drehzahl des elektrischen Generators/Motors 3 und der Größe des im Schritt 1041 er­ mittelten anzulegenden Drehmoments T der Feldstrom If her­ ausgesucht bzw. ermittelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Steuerung des Drehmoments durch Steuerung des Feldstroms If gesteuert, jedoch kann dies auch mittels ei­ ner Phasensteuerung durchgeführt werden, bei der die Schaltzeitsteuerung des Ankerstroms geeignet geändert wird.

In einem nachfolgenden Schritt 1044 wird der Feldstrom so gesteuert, daß er den Wert des im Schritt 1043 ermittel­ ten Feldstroms If annimmt, und die Ein- und Ausschaltzeit­ steuerung jedes Transistors in der Dreiphasen-Wechselrich­ terschaltung 51 der elektrischen Leistungssteuereinheit 5 wird so durchgeführt, daß die Motorbetriebsart des elektri­ schen Generators/Motors 3 herbeigeführt und auf diese Weise das Anlegen eines Drehmoments durchgeführt wird.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 6 ge­ zeigte Flußdiagramm die im Schritt 105 aufgerufene Unter­ routine zur Rückspeicherung der elektrischen Energie näher erläutert.

Gemäß Fig. 6 wird in einem Anfangsschritt 1051 zunächst der wirksame Betrag K der Betätigung des Bremspedals ermit­ telt. Der wirksame Betrag der Bremsbetätigung K ist derje­ nige Betrag der Bremsbetätigung, der in dem eine tatsächli­ che Bremskraft der Bremse erzeugenden Betätigungsbereich liegt und sich von dem Betätigungsmaß, bei dem gerade noch keine Bremskraft der Bremse erzeugt wird, bis zu demjenigen Maß erstreckt, bei dem eine 100%ige Betätigung vorliegt.

Anschließend wird in einem Schritt 1052 berechnet, ob die im Schritt 1015 errechnete Menge der zum Laden erfor­ derlichen Menge Px der elektrischen Energie größer als Null ist, d. h., ob die Gesamt-Ladungsmenge ΣP kleiner als die Referenz-Ladungsmenge PH der elektrischen Energie ist. Wenn dies verneint wird, ist eine Rückspeicherung bzw. Nachla­ dung von elektrischer Energie nicht erwünscht, weshalb zum Hauptsteuerungsablauf zurückverzweigt wird, so daß eine Überladung der Batterie 8 verhindert wird. Wenn demgegen­ über eine positive Antwort erhalten wird, wird zu einem Schritt 1053 verzweigt.

Im Schritt 1053 wird die zurückzuspeichernde elektri­ sche Energie Pr = b · K in Übereinstimmung mit dem effekti­ ven Betätigungsbetrag K des Bremspedals berechnet, wobei mit b eine Proportionalkonstante bezeichnet ist.

In einem Folgeschritt 1054 wird der Feldstrom If anhand einer internen Tabelle als Funktion dieser zurückzuspei­ chernden elektrischen Energie Pr und der Motordrehzahl Ne ermittelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Rück­ speichern der elektrischen Energie mittels einer Steuerung des Feldstroms If durchgeführt, jedoch kann alternativ hierzu auch eine Phasensteuerung, bei der die Schaltzeit­ punkte der an die Ankerspule angelegten Spannung gesteuert werden, oder auch eine Steuerung des Tastverhältnisses des dem Anker zugeführten Stroms durchgeführt werden.

In einem Folgeschritt 1055 wird der Feldstrom so ge­ steuert, daß er dem Wert des im Schritt 1054 ermittelten Feldstroms If entspricht, und die Ein- und Ausschaltsteue­ rung der elektrischen Leistungssteuereinheit 5, d. h. der Dreiphasen-Wechselrichterschaltung 51, wird so durchge­ führt, daß die Generatorbetriebsart des elektrischen Gene­ rators/Motors 3 herbeigeführt wird, und das Rückspeichern der elektrischen Energie wird auf diese Weise durchgeführt.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 7 ge­ zeigte Flußdiagramm die im Schritt 110 aufgerufene Unter­ routine für die normale Steuerung des elektrischen Genera­ tors näher beschrieben.

Gemäß Fig. 7 wird in einem Anfangsschritt 1101 zunächst berechnet, ob die im Schritt 1015 berechnete Menge Px der zum Laden erforderlichen elektrischen Energie größer als Null ist, d. h., ob die Gesamt-Ladungsmenge SP größer als die Referenz-Ladungsmenge PH der elektrischen Energie ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird entschieden, daß eine Rückspeicherung elektrischer Energie nicht erforderlich ist, worauf der Ablauf zur Hauptsteuerungsroutine zurück­ kehrt. Eine Überladung der Batterie 8 wird daher verhin­ dert. Wenn demgegenüber eine positive Antwort erhalten wird, wird zu einem Schritt 1102 verzweigt.

Im Schritt 1102 wird der Feldstrom If aus einer inter­ nen Tabelle auf der Basis dieser Menge Px der zum Aufladen erforderlichen elektrischen Energie und der Motordrehzahl Ne ermittelt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Steuerung der zurückzuspeisenden elektrischen Energie durch eine geeignete Steuerung des Feldstroms If durchgeführt; alternativ hierzu kann jedoch auch eine Phasensteuerung, bei der das Schaltcharakteristik der an die Ankerspule an­ gelegten Spannung gesteuert wird, oder auch eine Tastver­ hältnis-Steuerung für den Ankerstrom durchgeführt werden.

In einem Folgeschritt 1103 wird das Tastverhältnis des Feldstroms If so gesteuert, daß es dem Wert des im Schritt 1054 ermittelten Feldstroms If entspricht, und die Ein- und Ausschaltzeitsteuerung der elektrischen Leistungssteuerein­ heit 5, nämlich der Dreiphasen-Wechselrichterschaltung 51, wird so durchgeführt, daß die Generatorbetriebsart des elektrischen Generators/Motors herbeigeführt wird, in der die für den normalen Betrieb der Fahrzeug-Hilfseinrichtun­ gen benötigte elektrische Energie erzeugt und eine unzurei­ chende Ladungsmenge der Batterie 8 nachgeladen wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Wert PH, der den Referenzwert der Gesamt-Ladungsmenge bzw. -Kapazität ΣP darstellt, auf 95% der Volladungs-Kapazität der Batterie 8 eingestellt; jedoch ist es ebenfalls möglich, hierfür einen größeren bzw. den vollen Wert von 100% zu verwenden.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als elek­ trische Speichereinrichtung eine Batterie 8 verwendet; al­ ternativ hierzu kann beispielsweise auch ein elektrischer Doppelschicht-Kondensator oder dergleichen verwendet wer­ den.

Da die jeweils verwendete elektrische Speichereinrich­ tung, wie beispielsweise eine Batterie 8, ein elektrischer Doppelschicht-Kondensator oder dergleichen aufgrund von sich über die Jahre einstellenden Änderungen eine Ver­ schlechterung bzw. Abnahme des elektrischen Speichervermö­ gens bzw. der Nenn-Speicherkapazität erleiden kann, ist es darüber hinaus möglich, diese Abnahme des elektrischen Speichervermögens durch bekannte Mittel zu berechnen und eine Verkleinerung des Referenzwerts PH der Gesamt-Ladungs­ menge SP unter Berücksichtigung der berechneten Größe der Verschlechterung vorzunehmen. Alternativ hierzu ist es ebenfalls möglich, eine vorausgesagte Verschlechterung des elektrischen Speichervermögens in Übereinstimmung mit der Benutzungszeit oder der Anzahl von Lade/Entlade-Zyklen zu schätzen und den Referenzwert PH auf der Basis der auf diese Weise geschätzten Volladungs-Kapazität zu bestimmen.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der mo­ mentane Ladungszustand der Batterie 8 unter Zugrundelegung der Klemmenspannung und des Stroms der Batterie 8 (oder des elektrischen Doppelschicht-Kondensators) ermittelt; jedoch ist es ebenso möglich, einen wesentlichen Wert des zuflie­ ßenden und abfließenden Stroms der Batterie 8 aus der Dif­ ferenz zwischen dem Strom, den die Batterie 8 (oder der elektrische Doppelschicht-Kondensator) und der elektrische Generator/Motor 3 miteinander austauschen, einerseits und dem aus der Batterie 8 und der elektrischen Last des Fahr­ zeugs (einschließlich der Fahrzeug-Hilfseinrichtungen) ge­ lieferten Strom andererseits zu berechnen und den momenta­ nen Ladungszustand der Batterie 8 (oder des elektrischen Doppelschicht-Kondensators) anhand des akkumulierten Werts dieses wesentlichen Abfluß/Zufluß-Stroms zu schätzen.

Darüber hinaus ist es möglich, den Ladungszustand der Batterie 8 aus dem spezifischen Gewicht ihres Elektrolyten zu berechnen, während die Kapazität bzw. der Ladungszustand eines elektrischen Doppelschicht-Kondensators durch Multi­ plikation der Differenz zwischen dessen Klemmenspannung V1 und der Klemmenspannung V2 zum Zeitpunkt der endgültigen Entladung mit einem bekannten elektrostatischen Kapazitiv­ widerstand C berechnet werden kann.

In Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm gezeigt, das die vorste­ hend beschriebene Beziehung zwischen den verschiedenen La­ dungszuständen und der jeweiligen Menge der elektrischen Energie sowie die Änderungen in der Gesamt-Ladungsmenge ΣP zeigt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist erkennbar, daß die Steuervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sich durch folgende Betriebsarten und Wirkungen auszeichnet.

Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß die elektrische Generatorbetriebsart des elektrischen Generators/Motors 3 derart gesteuert wird, daß die Gesamtmenge ΣP der rückspei­ cherbaren elektrischen Energie Pa, die auf der Basis des Fahrzeugzustands und des momentanen Ladungszustands Pn der elektrischen Speichereinrichtung berechnet wird, in einen vorbestimmten Referenz-Ladungsmengenbereich PH fällt. Das heißt, wenn die rückspeicherbare elektrische Energie einen Maximalwert aufweist, wird der momentane Ladungszustand kleiner gemacht. Folglich kann durch die Rückspeicherung elektrischer Energie oder dergleichen während eines Brems­ vorgangs des Fahrzeugs das Anlegen von Drehmoment und das Rückspeichern der elektrischen Energie durchgeführt werden, während gleichzeitig eine Überladung der elektrischen Spei­ chereinrichtung verhindert wird, ohne daß der Ladungszu­ stand der elektrischen Speichereinrichtung im Vergleich zu dem bevorzugten Referenz-Ladungsmengenbereich PH übermäßig groß wird.

Darüber hinaus wird die Motorbetriebsart des elektri­ schen Generators/Motors 3 - d. h. das Anlegen von Drehmoment - innerhalb eines derartigen Bereichs durchgeführt, daß der momentane Ladungszustand Pn der elektrischen Speicherein­ richtung nicht unterhalb eines bestimmten Minimal-Ladungs­ zustands PnL fällt, der zum Ansteuern des Motors oder der Fahrzeug-Hilfseinrichtungen benötigt wird. Obgleich der mo­ mentane Ladungszustand Pn der elektrischen Speichereinrich­ tung (d. h. die gespeicherte elektrische Energiemenge) beim Durchführen des Anlegens von Drehmoment abnimmt, kann er­ findungsgemäß gleichwohl verhindert werden, daß beispiels­ weise die Fahrzeug-Hilfseinrichtungen unzureichend oder gar nicht mehr angesteuert werden können, wenn der Verbren­ nungsmotor gestoppt wird.

Der elektrische Generator/Motor 3 wird darüber hinaus in eine Motorbetriebsart versetzt, bei der sich die rückge­ speicherte elektrische Energie kontinuierlich ändert, so daß eine positive Korrelation bzw. Beziehung zum effektiven Betätigungsmaß des Bremspedals vorliegt. Wenn das Betäti­ gungsmaß innerhalb des Bereichs des effektiven Betätigungs­ maßes des Bremspedals geändert wird, kann daher ein fein­ fühliges Bremsgefühl im Bereich des effektiven Betätigungs­ maßes des Bremspedals erzielt werden, ohne die Größe bzw. Menge der rückgespeicherten elektrischen Energie Pr abrupt zu ändern und ohne daß aus diesem Grund ein ruckartiger Ab­ bremsvorgang auftritt.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung näher erläutert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Schritte 1043 und 1044 der zum Anlegen von Drehmoment dienenden Unterrou­ tine 104 nur dann durchgeführt, wenn die Gesamtmenge ΣP der rückspeicherbaren elektrischen Energie Pa, die unter Zu­ grundelegung des Fahrzeugzustands und des momentanen La­ dungszustands Pn der elektrischen Speichereinrichtung be­ rechnet wird, größer als der vorbestimmte minimale Ladungs­ zustandswert PL ist. Diese zum Anlegen des Drehmoments die­ nende Unterroutine wird in dem Fall nicht durchgeführt, daß ΣP nicht größer als der vorbestimmte minimale Ladungszu­ standswert PL ist.

Darüber hinaus ist es möglich, den vorbestimmten mini­ malen Ladungszustandswert PL gleich groß wie oder kleiner als die Referenz-Ladungsmenge PH zu machen. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel wird PL auf 90% von PH eingestellt.

Wenn beispielsweise nunmehr das Gaspedal betätigt und das Öffnungsmaß der Drosselklappe entsprechend vergrößert wird, beschleunigt das Fahrzeug aufgrund der vergrößerten Abgabeleistung des Verbrennungsmotors 1. Dem elektrischen Generator/Motor 3 wird elektrische Energie zugeführt, um ein Drehmoment anzulegen, das dem auf diese Beschleunigung zurückzuführenden Ausmaß der Zunahme in der Menge der rück­ speicherbaren elektrischen Energie Pa entspricht, und der Wert PL-PH, also die Menge der rückspeicherbaren elektri­ schen Energie Pa, nimmt aufgrunddessen wegen der zunehmen­ den Beschleunigung weiter zu und eine dementsprechende Menge der elektrischen Energie wird durch das Anlegen von Drehmoment weiterhin verbraucht.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 14 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Modifikation der zur Ermittlung der Lade/Entlade-Energie­ menge dienenden Unterroutine des Schritts 101, der zum An­ legen von Drehmoment dienenden Unterroutine des Schritts 104, der zum Rückspeisen der elektrischen Energie dienenden Unterroutine des Schritts 105 und der zur normalen elektri­ schen Generatorsteuerung dienenden Unterroutine des Schritts 110 im Steuerungsablauf des ersten Ausführungsbei­ spiels. Das heißt, während beim ersten Ausführungsbeispiel der Wert ΣP mit PH oder PL verglichen wird und -die Schritte 1043 und 1044, oder 1053, 1054 und 1055, oder 1102 und 1103 durchgeführt werden, wird beim vorliegenden dritten Ausfüh­ rungsbeispiel Pn mit Werten Pna oder PLL verglichen.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise dieses Ausführungsbei­ spiels werden nachstehend die entsprechenden Unterroutinen der Schritte 101a, 104a, 105a und 110a der Fig. 10 näher er­ läutert.

Zunächst wird in diesem Zusammenhang die zur Ermittlung der Lade/Entlade-Energiemenge dienende Unterroutine des Schritts 101a unter Bezugnahme auf das in Fig. 11 gezeigte Flußdiagramm näher erläutert.

Gemäß Fig. 11 wird in einem Anfangsschritt 1011a ein mo­ mentaner Soll-Ladungszustand Pna unter Verwendung einer in Fig. 18 gezeigten internen Tabelle aus der erfaßten Fahr­ zeuggeschwindigkeit ermittelt, worauf in einem Folgeschritt 1012 der momentane Ladungszustand Pn der Batterie aus einer internen Tabelle unter Zugrundelegung der Klemmenspannung und des Stroms der Batterie 8 ermittelt wird.

Daraufhin wird in einem Schritt 1014a die Menge der verbrauchbaren elektrischen Energie Pc = Pn-PnL zum Zeit­ punkt der Drehmomentanlegung oder dergleichen berechnet. Der Wert PnL ist ein momentaner Minimal-Ladungszustand, der in der Batterie 8 zum Zwecke der elektrischen Versorgung der Fahrzeug-Hilfseinrichtungen, zum Wiederanlassen des Verbrennungsmotors und dergleichen verbleibt.

In einem Schritt 1015a wird anschließend die zum Laden erforderliche Menge PY an elektrischer Energie, die die Differenz zwischen Pna (das den Sollwert für Pn darstellt) und dem momentanen Ladungszustand Pn ist, berechnet, worauf der Ablauf zur Hauptsteuerungsroutine zurückkehrt.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 12 ge­ zeigte Flußdiagramm die zum Anlegen von Drehmoment dienende Unterroutine des Schritts 104a näher erläutert.

Gemäß Fig. 12 wird nach Aufruf dieser Routine in einem Anfangsschritt 104a das anzulegende Drehmoment T mit Hilfe der internen Tabelle in einem Schritt 1041 ermittelt, der dem Schritt 1041 der Fig. 5 entspricht.

Daraufhin wird in einem Schritt 1042a überprüft, ob die im Schritt 1014a ermittelte Menge Pc der verbrauchbaren elektrischen Energie größer als Null bleibt, wobei im Falle einer positiven Antwort zu einem Schritt 1043 verzweigt wird, bei dem mittels der Schritte 1043 und 1044 das näch­ ste Anlegen von Drehmoment durchgeführt wird. Falls dies hingegen nicht der Fall ist, kehrt der Ablauf zum Schritt 1042a zurück.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 13 ge­ zeigte Flußdiagramm die zum Zurückspeichern der elektri­ schen Energie dienende Unterroutine näher erläutert.

Gemäß Fig. 13 wird beim Eintritt in diese Unterroutine bei einem Schritt 105a zunächst das Betätigungsmaß K des Bremspedals in einem Schritt 1051 erfaßt, der dem entspre­ chenden Schritt des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich ist.

Als nächstes wird in einem Schritt 1052a überprüft, ob die im Schritt 1015a berechnete Menge PY der zur erzeugen­ den elektrischen Energie größer als Null ist, d. h., ob Pn kleiner als Pna ist. Falls dies nicht der Fall ist, ist ei­ ne Rückspeicherung elektrischer Energie nicht erwünscht, weshalb der Ablauf zur Hauptsteuerungsroutine zurückkehrt und eine übermäßige Aufladung bzw. Überladung der Batterie 8 verhindert wird. Wenn dies hingegen der Fall ist, wird zu einem Schritt 1053 verzweigt.

Der Steuerungsablauf der Schritte 1053, 1054 und 1055 ist den entsprechenden Schritten des ersten Ausführungsbei­ spiels ähnlich.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 14 ge­ zeigte Flußdiagramm die für die normale elektrische Genera­ torsteuerung dienende Unterroutine näher erläutert.

Gemäß Fig. 14 wird nach Eintritt in diese Unterroutine bei einem Schritt 110a berechnet, ob die im Schritt 1015a der Fig. 11 berechnete Menge PY der zum Laden erforderlichen elektrischen Energie größer als Null ist, d. h., ob Pn klei­ ner als Pna ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird ent­ schieden, daß die Durchführung der elektrischen Generator­ betriebsart unnötig ist, worauf zum Hauptsteuerungsablauf zurückverzweigt wird, so daß eine Überladung der Batterie 8 verhindert wird. Andernfalls wird zu einem Schritt 1102 verzweigt.

Der in den Schritten 1102 und 1103 durchgeführte Steue­ rungsablauf ähnelt dem entsprechenden Steuerungsablauf des ersten Ausführungsbeispiels.

Der vorstehenden Beschreibung ist entnehmbar, daß die Steuervorrichtung des vorliegenden, anhand der Fig. 10 bis 14 erläuterten Ausführungsbeispiels gemäß der Darstel­ lung in Fig. 17 arbeitet.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die Menge der rückspeicherbaren elektri­ schen Energie aus der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt; es ist jedoch ebenso möglich, diese Ermittlung auf der Basis einer Information durchzuführen, die sich auf die Fahrzeug­ geschwindigkeit bezieht, so daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, eine direkte Ermittlung ausschließlich an­ hand des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals durchzuführen.

Was die auf die Fahrzeuggeschwindigkeit bezogene Infor­ mation betrifft, so ist es auch möglich, ein solches Signal zu verwenden, das eine Zunahme in der kinetischen Energie des Fahrzeugs erfassen kann, wenn die Fahrzeuggeschwindig­ keit zunimmt. Beispielsweise kann zu diesem Zweck der Durchschnittswert der Motordrehzahl, der Drehzahl der im Drehmomentwandler des Automatikgetriebes befindlichen Tur­ bine, der Raddrehzahl, der Windgeschwindigkeit, des Wind­ drucks, des Übersetzungsverhältnisses oder der aufinte­ grierte Wert der Fahrzeug-Längsbeschleunigung verwendet werden.

Da die Menge der rückspeicherbaren elektrischen Energie Pa in einer einfachen Näherung proportional zum Quadrat der Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, wurde vorstehend darauf hin­ gewiesen, daß es akzeptabel ist, die entsprechende Ermitt­ lung auf einfache Weise als Pa = kV² (wobei k eine Propor­ tionalitätskonstante ist) durchzuführen; um die diesbezüg­ lich erzielbare Genauigkeit zu erhöhen, ist es indes mög­ lich, die Menge der rückspeicherbaren elektrischen Energie mittels einer Tabelle bzw. Kennlinie, wie sie beispielswei­ se in Fig. 16 gezeigt ist, zu ermitteln. Eine entsprechende Erläuterung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 15 und 16 gegeben.

In Fig. 15 ist die elektrische Generator- bzw. Ausgangs­ leistung gezeigt, die im voraus aus der mittels der Motor­ drehzahl bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Getrie­ begang berechnet werden kann, wenn die Wandlerüberbrückung eingeschaltet ist. In Fig. 16 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem bezüglich der elektrischen Generator-Ausgangsleistung der Fig. 15 eine Standardverzögerung angenommen wird, die Verzögerungsdauer von der jeweiligen Fahrzeuggeschwindig­ keit zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null berechnet wird und die elektrische Generator-Ausgangsleistung während dieser Verzögerungszeitdauer integriert wird, um die Menge der rückspeicherbaren elektrischen Energie zu erhalten. Bei diesem Beispiel wird angenommen, daß eine Standardverzöge­ rung bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit unveränderlich ist; es ist jedoch ebenso möglich, die Verzögerung bei jeweili­ gen Fahrzeuggeschwindigkeiten in Übereinstimmung mit den Charakteristiken des betreffenden Fahrzeugs zu gewichten, die Integrationszeitdauer zu modifizieren und hieraus eine entsprechende Tabelle bzw. Kennlinie zu erstellen, deren Präzision entsprechend erhöht ist. In Anbetracht derjenigen Fälle, bei denen in einem elektronisch gesteuerten Automa­ tikgetriebe Änderungen im Herabschaltmuster auftreten, die auf Unterschiede im Schaltbereich (D, L, S) oder derglei­ chen oder in den Schaltmuster-Betriebsartschaltern (sportliche Fahrweise, ökonomische Fahrweise) oder derglei­ chen zurückzuführen sind, ist es darüber hinaus möglich, eine Gangwechsel-Information und eine Schaltmusterbetriebs­ art-Information vorzusehen und eine entsprechende Vielzahl von Kennlinien bzw. Tabellen vorzubereiten. Wenn die Wand­ lerüberbrückung ausgeschaltet ist, ändert sich die ermit­ telte Drehzahl mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und die Schaltposition unterscheidet sich von der in Fig. 16 gezeig­ ten, so daß es angeraten ist, eine diesem Fall entspre­ chende getrennte Tabelle bzw. Kennlinie für die Menge der rückspeicherbaren elektrischen Energie vorzubereiten.

Vorstehend wurde eine Steuervorrichtung für einen elek­ trischen Generator/Motor offenbart, die eine Überladung und einen unzureichenden Ladungszustand einer elektrischen Lei­ stungsspeichereinrichtung verhindern kann. Eine Steuerein­ richtung steuert den elektrischen Generator/Motor in der elektrischen Generatorbetriebsart, wenn ein Gesamtwert der rückspeicherbaren elektrischen Energie, die auf der Basis des Fahrzeugzustands berechnet wird, und eines momentanen Ladungszustands der elektrischen Speichereinrichtung klei­ ner als ein bestimmter Referenz-Ladungszustand ist. Die Steuereinrichtung führt die Motorbetriebsart des Genera­ tors/Motors, d. h. das Anlegen von Drehmoment, innerhalb ei­ nes Bereichs durch, in dem der Ladungszustand der elektri­ schen Speichereinrichtung nicht unterhalb eines bestimmten Minimal-Ladungszustands fällt, der zum Ansteuern der Fahr­ zeug-Hilfseinrichtungen benötigt wird. Die Steuereinrich­ tung bewirkt eine Motorbetriebsart des elektrischen Genera­ tors/Motors mit sich kontinuierlich ändernder rückspeicher­ barer elektrischer Energie, die in einer positiven Korrela­ tion zu einem effektiven Betätigungsmaß eines Bremspedals steht. Die Steuereinrichtung führt das Anlegen des Drehmo­ ments durch, wenn ein Gesamtwert der rückspeicherbaren elektrischen Energie größer als ein bestimmter Minimal-La­ dungszustandswert ist.

Claims (8)

1. Steuervorrichtung für einen in einem Fahrzeug montierten Motor/Generator (3), der als Elektromotor und als elektri­ scher Generator arbeitet, um eine elektrische Speicherein­ richtung (8) zu laden, mit:
einer Fahrtenergie-Erfassungseinrichtung (14-19), die eine sich auf die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Fahrt des Fahrzeugs beziehende Information erfaßt;
einer Einrichtung (20), die den momentan in der elek­ trischen Speichereinrichtung (8) vorhandenen Ladungszustand (Pn) erfaßt; und
einer Steuereinrichtung (4, 104, 105, 104a, 105a), die die elektrische Generatorbetriebsart und/oder die elektrische Motorbetriebsart des Motors/Generators (3) auf der Basis der erfaßten, sich auf die Fahrzeuggeschwindigkeit beziehenden Information und des ermittelten momentanen Ladungszustands (Pn) steuert.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung (4, 104, 105, 104a, 105a) eine Menge einer erforderlichen elektrischen Energie (Px, PY), die die elektrische Speichereinrichtung (8) benötigt, berechnet und den Motor/Generator (3) auf der Basis der berechneten Menge der erforderlichen elektrischen Energie (Px, PY) in der elektrischen Generatorbetriebsart ansteuert.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung (4, 104, 105, 104a, 105a) eine Summe (SP) aus einer Menge der rückspeicherbaren elektri­ schen Energie (Pa), die der Motor/Generator (3) zurückspei­ chern wird, und aus dem momentanen Ladungszustand (Pn) be­ rechnet, die berechnete Summe (ΣP) mit einem bestimmten Re­ ferenzwert (PH) vergleicht und den Betrieb des Mo­ tors/Generators (3) steuert.

4. Steuervorrichtung für einen elektrischen Generator/Motor (3), die eine Generatorbetriebsart des Generators/Motors herbeiführt, um mindestens während eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs einer elektrischen Speichereinrichtung elektri­ sche Energie zuzuführen, und eine Motorbetriebsart dessel­ ben herbeiführt, um im Ansprechen auf einen Drehmomentanle­ gungsbefehl ein Drehmoment an einen Verbrennungsmotor anzu­ legen, wobei die Steuervorrichtung aufweist:
eine Fahrzeugzustand-Erfassungseinrichtung (14-19), die den Fahrzeugzustand einschließlich einer Fahrzeuggeschwin­ digkeit erfaßt;
eine Ladungszustand-Erfassungseinrichtung (20, 1012), die einen momentanen Ladungszustand (Pn) der elektrischen Spei­ chereinrichtung (8) erfaßt;
eine zur Berechnung der rückspeicherbaren elektrischen Energiemenge dienende Einrichtung (4, 1055), die auf der Ba­ sis des Fahrzeugzustands die jeweilige Menge der rückspei­ cherbaren elektrischen Energie (Pa) berechnet; und
eine erste Steuereinrichtung (4, 108), die die Genera­ torbetriebsart des elektrischen Generators/Motors (3) durch­ führt, wenn eine Summe (ΣP) aus der rückspeicherbaren elek­ trischen Energie (Pa) und dem Ladungszustand (Pn) kleiner als ein bestimmter Referenz-Ladungszustand (PH) ist, der klei­ ner als ein Voll-Ladungszustand der elektrischen Speicher­ einrichtung (8) ist.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zweite Steuereinrichtung (4, 104), die den elektrischen Generator/Motor (3) derart in der Motorbetriebsart ansteu­ ert, daß das Drehmoment innerhalb eines Bereichs angelegt wird, in dem der momentane Ladungszustand (Pn) der elektri­ schen Speichereinrichtung (8) oberhalb eines bestimmten mo­ mentanen Minimal-Ladungszustands liegt.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch:
eine Betätigungsmaß-Erfassungseinrichtung (16), die ei­ ne Zustandsgröße erfaßt, die ein effektives Betätigungsmaß eines Bremspedals des Fahrzeugs berücksichtigt;
wobei die zur Berechnung der rückspeicherbaren elek­ trischen Energie vorgesehene Einrichtung (4, 1011) die rück­ speicherbare elektrische Energiemenge (Pa) so berechnet, daß sie sich kontinuierlich in einer positiven Korrelation zu einer Änderung in der die Bremsbetätigung berücksichtigen­ den Zustandsgröße ändert, und den elektrischen Genera­ tor/Motor (3) zur Durchführung der elektrischen Generatorbe­ triebsart veranlaßt.

7. Steuervorrichtung für einen elektrischen Generator/Motor für einen Verbrennungsmotor, die die Generatorbetriebsart des Generators/Motors zur Zufuhr elektrischer Energie zu einer elektrischen Speichereinrichtung während eines Brems­ vorgangs des Fahrzeugs herbei führt und die Motorbetriebsart des Generators/Motors zum Anlegen eines Drehmoments an den Verbrennungsmotor im Ansprechen auf einen Drehmomentanle­ gungsbefehl herbeiführt, wobei die Steuervorrichtung auf­ weist:
eine Fahrzeugzustand-Erfassungseinrichtung (14-19), wel­ che den Fahrzeugzustand einschließlich einer Fahrzeugge­ schwindigkeit erfaßt;
eine Ladungszustands-Erfassungseinrichtung (20, 1012), die den momentanen Ladungszustand der elektrischen Spei­ chereinrichtung (8) erfaßt;
eine zur Berechnung der rückspeicherbaren elektrischen Energiemenge dienende Einrichtung (4, 1011), die die Menge der rückspeicherbaren elektrischen Energie (Pa) auf der Ba­ sis des Fahrzeugzustands berechnet; und
eine Steuereinrichtung (4, 5), die die Berechnung des Drehmoments durchführt, wenn ein Gesamtwert (ΣP) der berech­ neten Menge der rückspeicherbaren elektrischen Energie (Pa) und des Ladungszustands (Pn) größer als ein bestimmter mini­ maler Ladungszustandswert (PL) ist.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Anlegen des Drehmoments durchgeführt wird, wenn der momentane Ladungszustand (Pn) größer als sein Mini­ malwert ist.