DE102006028336A1

DE102006028336A1 - Verfahren zum Abstellen und Starten eines Motors

Info

Publication number: DE102006028336A1
Application number: DE102006028336A
Authority: DE
Inventors: Themi Philemon Petridis; Don Andreas Josephine Kees; Steve Mcgonigle
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2026-06-21
Also published as: GB0512462D0; DE102006028336B4; GB2427440A; GB2427440B

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Abstellen und Starten eines Motors 10 offenbart, der antreibend mit einem Schaltgetriebe 11 verbunden ist, wobei der Motor 10 in einer ersten Betriebsart 200, in der der Motor 10 automatisch abgeschaltet und gestartet wird, und in einer zweiten Betriebsart 100, in der der Motor 10 ständig betrieben wird, betreibbar ist. Bei Betreiben des Motors 10 in der ersten Betriebsart 200 umfasst das Verfahren das automatische Abschalten des Motors 10, wenn das Vorliegen einer vorbestimmten Motorabstellbedingung 502, 402, 404 ermittelt wird, und das Neustarten, wenn das Vorliegen einer vorbestimmten Motorstartbedingung 902, 408, 409 ermittelt wird. Das Verfahren ermöglicht das Abstellen und Starten des Motors 10, auch wenn er mit einem Schaltgetriebe 11 verbunden ist.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einem System zum automatischen Abstellen und Starten des Verbrennungsmotors.

Es ist bekannt, ein Kraftfahrzeug, das ein Automatikgetriebe aufweist, mit einem Stopp-Start-System zum automatischen Abstellen und Starten eines Verbrennungsmotors zu versehen, der dazu dient, dem Kraftfahrzeug Antriebskraft zu liefern.

Ein Stopp-Start-System stellt den Motor automatisch ab, sobald ermittelt wird, dass eine Gelegenheit hierfür besteht, um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern und die Emissionen des Motors zu reduzieren.

Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Motors an die Hand zu geben, der an einem ein Schaltgetriebe aufweisenden Kraftfahrzeug angebracht ist.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum Abstellen und Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs an die Hand gegeben, wobei das Kraftfahrzeug aufweist: eine Kupplung zum antreibenden Verbinden des Motors mit einem Stufenwechsel-Schaltgetriebe mit einem neutralen Zustand, in dem kein Antrieb durch das Stufenwechsel-Getriebe übertragen werden kann, und mit einem eingerückten Zustand, in dem durch das Stufenwechsel-Getriebe Antrieb übertragen werden kann, ein vom Fahrer betätigbares Kupplungspedal zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Kupplung, ein Gaspedal zum Vorsehen einer Fahrereingabe der erforderlichen Leistungsabgabe des Motors und ein Bremspedal zum gezielten Einsetzen einer oder mehrerer Fahrzeugbremsen, wobei das Verfahren umfasst: die Schritte des Betreibens des Motors in einer ersten Betriebsart, in der der Motor automatisch zwischen einem abgestellten Zustand des Motors und einem laufenden Zustand des Motors umgeschaltet wird, des Ermittelns, ob das Kupplungspedal getreten wird, des Ermittelns, ob das Bremspedal getreten wird, und des Ermittelns, ob sich das Getriebe in dem eingerückten Zustand befindet, und bei Ermitteln, dass das Kupplungspedal getreten wird, das Bremspedal getreten wird und das Getriebe sich in dem eingerückten Zustand befindet, des Umschaltens des Motors zu dem abgestellten Zustand des Motors.

Das Verfahren kann weiterhin das Nichtumschalten des Motors zu dem abgestellten Zustand des Motors umfassen, bis ermittelt ist, dass über einen ersten vorbestimmten Zeitraum das Kupplungspedal weiter getreten wird, das Bremspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in dem eingerückten Zustand befindet.

Das Verfahren kann weiterhin das Umschalten des Motors aus dem abgestellten Zustand des Motors zu einem neu gestarteten Zustand umfassen, wenn das Vorliegen einer von mehreren vorbestimmten Motorstartbedingungen ermittelt wird.

Eine der vorbestimmten Motorstartbedingungen kann das Ermitteln des Zustands des Bremspedals, des Kupplungspedals und des Getriebes und bei Ermitteln, dass das Bremspedal getreten wird, das Kupplungspedal getreten wird und das Getriebe sich in dem eingerückten Zustand befindet, das Umschalten des Motors zu dem neu gestarteten Zustand umfassen, wenn das Bremspedal von dem getretenen Zustand freigegeben wird, während das Kupplungspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in dem eingerückten Zustand befindet.

Eine der vorbestimmten Motorstartbedingungen kann das Ermitteln des Zustands des Bremspedals, des Kupplungspedals, des Gaspedals und des Getriebes und bei Ermitteln, dass das Bremspedal getreten wird, das Kupplungspedal getreten wird, das Gaspedal nicht getreten wird und das Getriebe sich in dem eingerückten Zustand befindet, das Umschalten des Motors zu dem neu gestarteten Zustand umfassen, wenn das Gaspedal getreten wird, während das Kupplungspedal weiter getreten wird, das Bremspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in dem eingerückten Zustand befindet.

Das Verfahren kann weiterhin das Umschalten des Motors von dem neu gestarteten Zustand zu dem abgestellten Zustand des Motors umfassen, wenn das Vorliegen einer vorbestimmten sekundären Abstellbedingung des Motors ermittelt wird.

Die vorbestimmte sekundäre Abstellbedingung des Motors kann eine Ermittlung sein, dass das Bremspedal getreten wird, das Kupplungspedal getreten wird und das Getriebe sich in dem eingerückten Zustand befindet.

Die vorbestimmte sekundäre Abstellbedingung des Motors kann weiterhin das Nichtumschalten des Motors von dem neu gestarteten Zustand zu dem abgestellten Zustand des Motors umfassen, bis bestätigt wird, dass über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum das Kupplungspedal weiter getreten wird, das Bremspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in dem eingerückten Zustand befindet.

Alternativ kann die vorbestimmte sekundäre Abstellbedingung des Motors eine Ermittlung sein, dass das Gaspedal nicht getreten wird, das Kupplungspedal getreten wird, das Bremspedal getreten wird und das Getriebe sich in dem eingerückten Zustand befindet.

Die vorbestimmte sekundäre Abstellbedingung des Motors kann weiterhin das Nichtumschalten des Motors zu dem abgestellten Zustand des Motors umfassen, bis bestätigt wird, dass über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum das Gaspedal nicht getreten wird, das Kupplungspedal weiter getreten wird, das Bremspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in dem eingerückten Zustand befindet.

Der Motor kann in der ersten Betriebsart betrieben werden, wenn ermittelt wird, dass sich das Kraftfahrzeug nicht bewegt, und kann in einer zweiten Betriebsart betrieben werden, in der der Motor ständig läuft, wenn ermittelt wird, dass sich das Kraftfahrzeug bewegt.

Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug an die Hand gegeben, welches aufweist: einen Verbrennungsmotor, ein Stufenwechsel-Schaltgetriebe, das mittels einer Kupplung antreibend mit dem Motor verbunden ist, ein vom Fahrer betätigbares Kupplungspedal zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Kupplung, ein Bremspedal zum gezielten Einsetzen einer oder mehrerer Fahrzeugbremsen, einen zwischen mindestens einer Stellung, in der ein einen Teil des Stufenwechsel-Getriebes bildender Gang gewählt ist, und einer neutralen Stellung, in der keine Gänge des Stufenwechsel-Getriebes gewählt sind, bewegbaren Schalthebel und ein elektronisches Steuergerät, das mit einer Reihe von Sensoren verbunden ist, einschließlich mindestens eines Kupplungspedalsensors, der bzw. jeder derselben ein Signal liefert, das die Stellung des Kupplungspedals anzeigt, eines Bremspedalsensors, der ein Signal liefert, das anzeigt, ob das Bremspedal getreten wird, und eines Schalthebelsensors, der ein Signal liefert, das den Zustand des Getriebes anzeigt, wobei das elektronische Steuergerät betreibbar ist, um den Motor automatisch abzustellen, wenn es ein Signal von dem Kupplungspedalsensor empfängt, das anzeigt, dass das Kupplungspedals getreten wird, ein Signal von dem Bremspedalsensor empfängt, das anzeigt, dass das Bremspedals getreten wird, und ein Signal von dem Schalthebelsensor empfängt, das ein Einrücken des Getriebes anzeigt.

Der Motor kann nicht abgestellt werden, bis das elektronische Steuergerät ermittelt hat, dass während eines ersten vorbestimmten Zeitraums keine Änderung der von dem Kupplungspedalsensor, dem Bremspedalsensor und dem Schalthebelsensor empfangenen Signale eingetreten ist.

Der Motor kann aus dem abgestellten Zustand neu gestartet werden, wenn das elektronische Steuergerät aus den von den Sensoren empfangenen Signalen ermittelt, dass das Bremspedal aus einem getretenen Zustand freigegeben wurde, während das Kupplungspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in dem eingerückten Zustand befindet.

Der Motor kann aus dem abgestellten Zustand neu gestartet werden, wenn das elektronische Steuergerät aus den von den Sensoren empfangenen Signalen ermittelt, dass sich der Zustand des Gaspedals von einem nicht getretenen Zustand zu einem getretenen Zustand geändert hat, während das Bremspedal weiter getreten wird, das Kupplungspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in einem eingerückten Zustand befindet.

Nun wird die Erfindung beispielhaft unter Bezug auf die Begleitzeichnung beschrieben. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Stopp-Start-System gemäß der Erfindung;
2 ein Übersichts-Flussdiagramm, das die in einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eingesetzten Maßnahmen zeigt;
2a bis 2c in größerem Detail die verschiedenen Schritte und Maßnahmen, die zum Steuern des Laufs des Motors ergriffen werden, während er sich in einer Stopp-Start-Betriebsart befindet.
Unter Bezug auf 1 wird ein Kraftfahrzeug 5 mit einem Motor 10 gezeigt, der ein Stufenwechsel-Getriebe 11 antreibt. Das Getriebe 11 ist mit dem Motor 10 durch eine (nicht dargestellte) Kupplung, die von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 5 manuell eingerückt oder ausgerückt wird und einen (nicht dargestellten) Schalthebel aufweist, antreibend verbunden. Der Schalthebel ist zwischen mehreren Stellungen bewegbar, einschließlich mindestens einer Stellung, in der ein einen Teil des Stufenwechsel-Getriebes bildender Gang gewählt ist, und einer neutralen Stellung, in der keine Gänge des Stufenwechsel-Getriebes gewählt sind. Wenn der Schalthebel zur neutralen Stellung bewegt wird, befindet sich das Stufenwechsel-Getriebe 11, wie man sagt, in einem neutralen Zustand, in dem kein Antrieb durch das Stufenwechsel-Getriebe übertragen werden kann, und wenn der Schalthebel zu einer eingerückten Stellung bewegt wird, befindet sich das Stufenwechsel-Getriebe 11, wie man sagt, in einem eingerückten Zustand, in dem Antrieb durch das Stufenwechsel-Getriebe übertragen werden kann.
Ein Motoranlasser in Form eines integrierten Starter-Generators 13 ist mit dem Motor 10 antreibend verbunden und ist in diesem Fall durch einen biegsamen Antrieb in Form eines Antriebsriemen oder einer Antriebskette 14 mit einer Kurbelwelle des Motors 10 verbunden. Der Starter-Generator 13 ist mit einer Quelle elektrischer Energie in Form einer Batterie 15 verbunden, die zum Starten des Motors 10 dient und durch den Starter-Generator wieder aufgeladen wird, wenn er als elektrischer Generator arbeitet. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines Starter-Generators 13 beschränkt, und der Starter-Generator 13 könnte durch einen Anlassermotor zum Starten des Motors 10 ersetzt werden.
Es versteht sich, dass während des Startens des Motors 10 der Starter-Generator 13 die Kurbelwelle des Motors 10 antreibt und dass zu anderen Zeiten der Starter-Generator durch den Motor 10 angetrieben wird, um elektrische Leistung zu erzeugen.
Eine vom Fahrer betätigbare Ein-Aus-Vorrichtung in Form eines durch Schlüssel betätigbaren Zündschalters 17 wird zum Steuern des Gesamtbetriebs des Motors 10 verwendet. D.h. wenn der Motor 10 läuft, befindet sich der Zündschalter 17 in einer ,Ein'-Stellung, und wenn sich der Zündschalter 17 in einer ,Aus'-Stellung befindet, kann der Motor 10 nicht laufen. Der Zündschalter 17 umfasst ferner eine dritte momentane Stellung, die zum manuellen Starten des Motors 10 verwendet wird. Es versteht sich, dass andere Vorrichtungen verwendet werden können, um diese Funktionalität zu bieten, und dass die Erfindung nicht auf die Verwendung eines Zündschalters beschränkt ist.
Ein elektronisches Steuergerät 16 ist verbunden mit dem Starter-Generator 13, dem Motor 10, einem Schalthebelsensor 12, der zum Überwachen dient, ob sich das Getriebe 11 in Neutral befindet oder eingerückt ist, einem Fahrgeschwindigkeitssensor 21, der zum Messen der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Laufrads 20 dient, einem Bremspedalstellungssensor 24, der zum Überwachen der Stellung eines Bremspedals 23 dient, einem Kupplungspedalstellungssensor 26, der zum Überwachen der Stellung eines Kupplungspedals 25 dient, und einem Drosselstellungssensor 19, der zum Überwachen der Stellung eines Gaspedals 18 dient. Das Gaspedal 18 liefert eine Fahrereingabe der erforderlichen Leistungsabgabe des Motors 10. Wenn das Gaspedal 18 aus einer Ruhestellung heraus bewegt wird, befindet es sich, wie man sagt, in einer getretenen Stellung oder in einem getretenen Zustand.
Es versteht sich, dass der Begriff Schalthebelsensor nicht auf einen Sensor beschränkt ist, der die Stellung des Schalthebels überwacht, sondern vielmehr jede Vorrichtung ist, die eine Rückmeldung liefern kann, ob das Getriebe 11 eingerückt ist oder sich in Neutral befindet.
Analog ist der Begriff Bremspedalsensor nicht auf einen Sensor beschränkt, der die Stellung des Bremspedals überwacht, sondern ist vielmehr jede Vorrichtung, die Rückmeldung liefert, ob ein Bediener des Kraftfahrzeugs 5 Druck auf das Bremspedal 23 ausgeübt hat, um die Bremsen des Kraftfahrzeugs 5 zu betätigen. Der Bremspedalsensor könnte zum Beispiel den Druck des Fluids in einer oder in mehreren Bremsleitungen überwachen. Wenn das Bremspedal 23 genügend getreten wurde, um die Bremsen zu betätigen, befindet es sich, wie man sagt, in einem getretenen Zustand oder in einer getretenen Stellung.
In diesem Fall umfasst der Kupplungspedalstellungssensor erste und zweite (nicht dargestellte) Schalter, die so angeordnet sind, dass sie einen Hinweis geben, wenn sich das Kupplungspedal 25 zu einem Ende seines Wegs bewegt hat. Dies wird durch Öffnen oder Schließen der Schalter verwirklicht, wenn das Kupplungspedal 25 bestimmte Stellungen erreicht. Wenn der Weg des Kupplungspedals 25, wie man sagt, bei null Prozent liegt, wenn es nicht betätigt wird, d.h. wenn es sich in einem nicht getretenen Zustand befindet, und bei 100 Prozent liegt, wenn es bis zur Grenze seines Wegs getreten wird, dann können die Schalterstellungen in einem Beispiel den Wegprozentsätzen von 10% für den ersten Schalter und 75% für den zweiten Schalter entsprechen. Wenn sich das Kupplungspedal 25 bei 10% oder weniger als 10% seines Wegs befindet, wird der erste Schalter geschlossen und ein High-Side-Signal wird an das elektronische Steuergerät 16 gesendet, das dies bestätigt, und wenn das Kupplungspedal 25 sich bei 75% oder mehr als 75% seines Wegs befindet, wird der zweite Schalter geschlossen und ein Low-Side-Signal wird an das elektronische Steuergerät 16 gesendet, das dies bestätigt. Wenn das Kupplungspedal 25 sich zwischen 10% und 75% seines Wegs befindet, wird kein Signal von einem der Schalter gesendet. Wenn sich das Kupplungspedal in dem getretenen Zustand befindet, befindet es sich, wie man sagt, in einer getretenen Stellung und die Kupplung ist ausgerückt, und wenn es sich in dem nicht getretenen Zustand befindet, ist es, wie man sagt, freigegeben oder in einer nicht getretenen Stellung und die Kupplung ist eingerückt.
Zu beachten ist, dass bei Senden des Signals von dem ersten Schalter die Kupplung definitiv eingerückt ist, und bei Senden des Signals von dem zweiten Schalter die Kupplung definitiv ausgerückt ist.
Als Alternative zu dieser Anordnung kann die tatsächliche Stellung des Kupplungspedals mit Hilfe eines einzigen Sensors, beispielsweise eines Drehpotentiometers, überwacht werden, und die Ermittlung, wann die Kupplung ein- oder ausgerückt ist, kann dann durch das elektronische Steuergerät 16 mit Hilfe des von dem Stellungssensor empfangenen Signals vorgenommen werden. In diesem Fall würden die High- und Low-Side-Kupplungssignale, welche Stellungen des Kupplungspedals 25 wiedergeben, bei denen bekannt ist, dass die Kupplung ein- oder ausgerückt ist, durch das elektronische Steuergerät 16 anhand des von dem Kupplungspedalstellungssensor empfangenen Signals ermittelt.
Das elektronische Steuergerät 16 empfängt mehrere Signale von dem Motor 10, darunter ein Signal, das die Drehzahl des Motors 10 von einem (nicht dargestellten) Drehzahlsensor anzeigt, und sendet Signale zu dem Motor, die zum Steuern des Abschaltens und des Anlassen des Motors 10 dienen. In diesem Fall ist der Motor 10 ein fremdgezündeter Motor 10, und die von dem elektronischen Steuergerät 16 gesendeten Signale werden zum Steuern eines (nicht dargestellten) Kraftstoffzufuhrsystems für den Motor 10 und einer (nicht dargestellten) Zündanlage für den Motor 10 verwendet. Wäre der Motor 10 ein Dieselmotor, dann würde nur die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor gesteuert werden. Das elektronische Steuergerät 16 umfasst verschiedene Komponenten, darunter einen Hauptrechner, Speichervorrichtungen, Zeitgeber und Signal verarbeitende Vorrichtungen zum Umwandeln der Signale von den mit dem elektronischen Steuergerät 16 verbundenen Sensoren in Daten, die von dem elektronischen Steuergerät 16 zum Steuern des Betriebs und insbesondere des automatischen Abstellens und Startens des Motors 10 verwendet werden.
Während des normalen Motorlaufs ist das elektronische Steuergerät 16 betreibbar, um den dem Motor 10 zugeführten Kraftstoff zu regeln und die Zündanlage so einzustellen, dass dem Motor 10 von den Zündkerzen zum richtigen Zeitpunkt Zündfunken geliefert werden, um das erwünschte Motordrehmoment zu erzeugen.
Das elektronische Steuergerät 16 steuert den Betrieb des Motors 10, der in zwei Betriebsarten betreibbar ist, einer ersten oder Stopp-Start-Lauf-Betriebsart und einer zweiten oder ständig laufenden Betriebsart. Es versteht sich aber, dass ein oder mehrere separate elektronische Steuergeräte zum Steuern des normalen Laufens des Motors 10 verwendet werden könnten und das elektronische Steuergerät 16 nur das Wechseln des Motors 10 zwischen den beiden Betriebsarten und das automatische Abstellen und Starten des Motors 10 steuern kann.
Der zur Ermittlung, ob der Motor 10 in der zweiten Betriebsart oder in der ersten Betriebsart betrieben wird, dienende primäre Faktor ist, ob sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt. Wenn sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt, wird der Motor in der zweiten Betriebsart betrieben und der Motor 10 wird ständig laufen gelassen, und wenn das Kraftfahrzeug 10 sich nicht bewegt, wird der Motor 10 normalerweise in der ersten Betriebsart betrieben, in der ein automatischer Stopp-Start-Betrieb des Motors erfolgt. Das elektronische Steuergerät 16 ist aber weiterhin betätigbar, um zu ermitteln, ob das Betreiben des Motors 10 in der ersten Betriebsart angebracht ist, indem ein oder mehrere Motorbetriebsparameter vor dem Zulassen des Betriebs in der ersten Betriebsart geprüft werden.
Diese Motorbetriebsparameter umfassen die Motorkühlmitteltemperatur, ob dem Motor zugeordnete Katalysatoren anspringen und ob sich der Motor innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs dreht. Wenn die Kühlmitteltemperatur zum Beispiel unter 65°C liegt oder der Katalysator nicht angesprungen ist oder die Motordrehzahl größer als beispielsweise 1.100 Umdrehungen pro Minute (U/min) ist, dann ist der Eintritt in die erste Betriebsart versperrt und das elektronische Steuergerät 16 ist betätigbar, um den Motor 10 in einer Aufwärmbetriebsart zu betreiben, in der der Motor 10 ständig laufengelassen wird, unabhängig davon, ob sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt oder ob es steht.
Sobald ermittelt wird, dass die Motorbetriebsbedingungen erfüllt sind, besteht die Vorgabebedingung darin, das Stopp-Start-System in die erste Betriebsart zu versetzen, wenn das Kraftfahrzeug steht, und in die zweite Betriebsart, wenn es sich bewegt.
In der ersten bzw. der Stopp-Start-Betriebsart wird der Motor 10 von dem elektronischen Steuergerät 16 ohne Eingreifen des Fahrers gezielt abgestellt und gestartet, wenn eine oder mehrere vorbestimmte Abstell- und Start-Bedingungen des Motors vorliegen. Diese Abstell- und Start-Bedingungen beruhen auf den durch das elektronische Steuergerät 16 von dem Drosselsensor 19, dem Bremssensor 24, dem Kupplungssensor 26 und dem Schalthebelsensor 12 empfangenen Signalen. Die Stellung oder der Zustand des Kupplungspedals 25, des Gaspedals 18, des Bremspedals 23 und des Getriebes 11 sind allesamt verschiedene Kraftfahrzeugvariablen, die zum Steuern des Betriebs des Motors 10 dienen. Die verwendeten spezifischen Bedingungen werden später unter Bezug auf das zum Steuern des Betriebs des Motors 10 verwendeten Verfahrens eingehender beschrieben. Eines der Merkmale des elektronischen Steuergeräts 16 ist, dass es programmiert ist, auf mehr als eine Abstell-Bedingung und mehr als eine Start-Bedingung zu reagieren, und daher effizient mit Fahrern interagieren kann, die verschiedene Fahrstile haben. Ein weiteres Merkmal des elektronischen Steuergeräts 16 ist, dass es programmiert ist, während eines Motorabschaltens in der ersten Betriebsart zu erkennen, dass sich eine oder mehrere Bedingungen geändert haben, und dann das Motorabschalten abzubrechen. Dies ist in der Situation nützlich, da ein Fahrer eines Fahrzeugs entscheidet, dass er sich fortbewegen muss, während gleichzeitig das elektronische Steuergerät 16 entschieden hat, dass der Motor 10 abgeschaltet werden sollte, um Kraftstoff zu sparen, und sich daher in dem Prozess des Abschaltens des Motors 10 befindet. Ohne diese zusätzliche Funktionalität würde das elektronische Steuergerät 16 den Motor 10 abschalten und würde dann den Motor 10 sofort neu starten müssen. Dieses unnötige Abschalten hat keine nennenswerten Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile und kann für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 5 lästig sein, selbst wenn die zusätzliche Zeit zum Neustarten des Motors 10 minimal ist.
Wenn der Motor 10 in der zweiten Betriebsart arbeitet, läuft er ständig, solange der Zündschalter 17 in der ,Ein'-Stellung bleibt.
Zwar wird die Messung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit vorstehend unter Bezug auf die Verwendung eines Laufradsensors 21 beschrieben, da solche Sensoren als Teil eines Antiblockiersystems aber bereits häufig an einem Kraftfahrzeug vorhanden sind, versteht sich, dass andere geeignete Mittel verwendet werden können, um die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 5 zu ermitteln, beispielsweise ein Sensor, der die Drehgeschwindigkeit einer Ausgangswelle des Getriebes 11 misst.
Nun wird das Betriebsverfahren des Motorsteuersystems unter Bezug auf 2 bis 2c beschrieben. Es versteht sich, dass das elektronische Steuergerät 16 programmiert ist, den Motor 10 gemäß diesem Verfahren zu steuern.
Unter Bezug zunächst auf 2 setzt das Verfahren bei Schritt 30 ein, der ein normaler Schlüssel-Aus-Fall ist, und geht dann zu Schritt 31 weiter, wenn der Zündschalter 17 zu einer ,Ein'-Stellung bewegt wird, und geht dann nach einer momentanen Bewegung des Zündschalters 17 zu einer Startstellung zu Schritt 32 weiter, wo der Motor 10 gestartet wird.
Von Schritt 32 geht das Verfahren dann zu Schritt 33 weiter, wo die Motorbetriebsparameter für den Stopp-Start-Betrieb geprüft werden. Wie bereits beschrieben umfassen diese Parameter, ob der Motor 10 unter einer vorbestimmten Drehzahl arbeitet, ob das Motorkühlmittel über einer vorbestimmten Temperatur liegt und ob an dem Motor 10 angebrachte Abgasnachbehandlungsvorrichtungen, beispielsweise ein Katalysator oder ein NOx-Speicher, effizient arbeiten. Wenn alle der Motorbetriebsparameter für den Stopp-Start-Betrieb erfüllt sind, dann geht das Verfahren zu Schritt 35 weiter. Wenn nicht alle Motorbetriebsbedingungen für den Stopp-Start-Betrieb erfüllt sind, dann bewegt sich das Verfahren zu Schritt 34, wo der Motor 10 ständig in einer Aufwärmbetriebsart betrieben wird, bis alle Motorbetriebsparameter für den Stopp-Start-Betrieb erfüllt sind.
Bei Schritt 35 ist das elektronische Steuergerät 16 betätigbar, um mit Hilfe des Signals des Geschwindigkeitssensors 21 zu ermitteln, ob sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt. Wird ermittelt, dass sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt, rückt das Verfahren zu Schritt 100 vor, wo der Motor 10 gemäß der zweiten Betriebsart betrieben wird und ständig laufengelassen wird, und wird ermittelt, dass sich das Kraftfahrzeug 5 nicht bewegt, rückt das Verfahren zu Schritt 200 vor, wo der Motor 10 in der ersten Betriebsart laufen gelassen wird.
Die Ermittlung, ob sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt, kann einen Vergleich der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit mit Null sowie den Vergleich der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer Soll- oder vorbestimmten Geschwindigkeit, die sehr nahe bei Null liegt, beispielsweise 1 kph, umfassen. Dies hängt von der Genauigkeit des Geschwindigkeitssensors 21 ab, der zum Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird. Wird ermittelt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist oder unter der Sollgeschwindigkeit liegt, dann wird ermittelt, dass das Kraftfahrzeug 5 steht, andernfalls wird ermittelt, dass es sich bewegt.
Sobald sich der Zündschalter 17 in einer ,Ein'-Stellung befindet und die Bedingungen für das Stopp-Start-Laufen erfüllt sind, ist das elektronische Steuergerät 16 betreibbar, um bei Schritt 35 ständig die Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig davon zu prüfen, ob sich das Fahrzeug in der ersten Betriebsart, die als Schritt 200 angezeigt wird, oder der zweiten Betriebsart, die als Schritt 100 angezeigt wird, befindet, und um die geeignete Betriebsart zu wählen, wie durch die Verknüpfungsschritte 35, 100 und 200 mit doppelköpfigen Pfeil angezeigt wird. Wenn daher der Motor 10 in der ersten Betriebsart betrieben wird und das Kraftfahrzeug 5 sich plötzlich zu bewegen beginnt, dann wird die Betriebsart sofort in die zweite Betriebsart gewechselt und umgekehrt.
Der Betrieb in der ersten Betriebsart, angezeigt durch Schritt 200, umfasst eine Reihe von separaten weiteren Schritten, die das Abstellen und Starten des Motors 10 automatisch steuern.
Bei Eintreten in die erste Betriebsart läuft der Motor 10 wie durch Schritt 100 angezeigt, die erste Maßnahme, die ergriffen wird, ist die Ermittlung, ob spezifische vorbestimmte Motorabstellbedingungen erfüllt sind. Diese vorbestimmten Motorabstellbedingungen werden nachstehend unter Bezug auf 2A bis 2C eingehender beschrieben. Wenn die vorbestimmten Motorabstellbedingungen nicht erfüllt sind, läuft der Motor 10 weiter und das Verfahren kehrt zu Schritt 400 zurück, wenn aber eine der Bedingungen für das Abstellen des Motors 10 erfüllt wird, dann rückt das Verfahren zu Schritt 600 vor, wo der Motor 10 abgestellt oder in einen abgestellten Zustand geschaltet wird. In diesem Fall wird der Motor 10 durch Abschalten der Kraftstoffzufuhr und Ausschalten der Zündversorgung des Motors 10 abgestellt, so dass von den Zündkerzen des Motors 10 keine Funken erzeugt werden.
Von Schritt 600 rückt das Verfahren zu Schritt 700 weiter, wo der Motor 10 sich in einem abgestellten Zustand befindet, in dem er bleibt, bis eine oder mehrere spezifische vorbestimmte Motorstartbedingungen, die in Schritt 800 dargelegt sind, erfüllt sind. Diese vorbestimmten Motorstartbedingungen werden nachstehend unter Bezug auf 2A bis 2C eingehender beschrieben.
Wenn eine der vorbestimmten Motorstartbedingungen erfüllt ist, dann rückt das Verfahren zu Schritt 900 weiter, die der Motor neu gestartet oder in einen neu gestarteten Zustand geschaltet wird, indem in diesem Fall der Starter-Generator 13 eingeschaltet wird. Das Verfahren rückt dann zu Schritt 950 weiter, wo der Motor wiederum läuft. Soweit der Zustand des Motors 10 betroffen ist, ist dieser in Schritt 950 der gleiche wie in Schritt 400, unterscheidet sich aber hinsichtlich der Steuerung, da ein anderer Weg von Schritt 950 zurück zu Schritt 600 vorliegt als von Schritt 400 zu Schritt 600.
Das Verfahren rückt dann von Schritt 950 zu Schritt 1000, wo mit Hilfe vorbestimmter sekundärer Abstellbedingungen ermittelt wird, ob der Motor 10 weiter laufen gelassen werden soll oder abgeschaltet werden soll. Wenn bei Schritt 1000 die vorbestimmten sekundären Abstellbedingungen nicht erfüllt sind, wird der Motor 10 laufen gelassen und das Verfahren läuft ständig eine Steuerschlaufe von Schritt 950 zu Schritt 1000 und zurück zu Schritt 950 durch, bis bei Schritt 1000 die Bedingungen erfüllt sind. Wenn die vorbestimmten sekundären Abstellbedingungen erfüllt sind, bewegt sich das Verfahren zurück zu Schritt 600 und der Motor 10 wird abgestellt oder in einen abgestellten Zustand geschaltet. Die Bedingungen von Schritt 1000 zum Aufrechterhalten des Laufens des Motors 10 nach einem Neustart werden nachstehend unter Bezug auf 2A bis 2C beschrieben. Eines der Merkmale dieser Bedingungen ist aber, dass sie einen möglichen Sinneswandel des Fahrers während des Prozesses des Abschaltens des Motors 10 berücksichtigen.
Nun wird der Betrieb in der ersten Betriebsart, der in 2 als Schritt 200 bezeichnet ist, eingehender unter Bezug auf die 2A bis 2C beschrieben, die in Kombination die Gesamtheit des Betriebs des Motors 10 in der ersten Betriebsart bilden. D.h. sie sind alle Teil eines einzigen Verfahrens zur Steuerung des Motors 10 und die Schritte 400 und 950 sind in allen der 2 bis 2C gemeinsame Schritte. Da 2A bis 2C lediglich eine detailliertere Erläuterung der in 2 gezeigten ersten Betriebsart sind, versteht sich, dass Schritte in 2A bis 2C den in 2 gezeigten Schritten entsprechen und dass die Schritte 500, 600, 700, 800, 900 und 1000 in 2 entsprechende Schritte in 2A bis 2C haben, die durch die Bezugszeichen 501, 502, 503; 601, 602, 603; 701, 702, 703; 801, 802, 803; 901, 902, 903; 1001, 1002 und 1003 angezeigt sind.
Unter Bezug zunächst auf 2A beginnt der Betrieb in der ersten Betriebsart bei Schritt 400 bei laufendem Motor. Es gibt drei Gruppen von vorbestimmten Motorabstellbedingungen für das Verlassen des Motorlaufzustands bei Schritt 400. Eine derselben wird in 2A als Schritt 502 gezeigt und die anderen werden in 2B und 2C als Schritte 501 und 503 gezeigt.
Fortfahrend mit 2A weist Schritt 502 die Unterschritte 402 und 404 auf.
Bei Schritt 402 wird anhand des Kupplungssensors 26 ermittelt, ob das Kupplungspedal 25 getreten wird, anhand des Bremspedalsensors 24, ob das Bremspedal 23 getreten wird, und anhand des Schalthebels 12, ob das Getriebe 11 eingerückt ist. Wenn eine oder mehrere dieser Bedingungen nicht vorliegen, dann läuft der Motor 10 weiter und das Verfahren verharrt wie durch den Schritt 403 ,ANDERNFALLS' gezeigt bei Schritt 400. Diese Ermittlung läuft parallel zu den in 2B und 2C als Schritte 501 und 503 gezeigten Ermittlungen.
Wenn bei Schritt 402 ermittelt wird, dass das Kupplungspedal 25 getreten wird, das Bremspedal 23 getreten wird und das Getriebe 11 eingerückt ist, dann wird ein Ein-Sekunden-Zeitgeber, der als Zeitgeber 1 bezeichnet wird, in dem elektronischen Steuergerät 16 gestartet und das Verfahren rückt zu Schritt 404 weiter.
Bei Schritt 404 wird ermittelt, ob nach Verstreichen der vom Zeitgeber 1 gezählten einen Sekunde das Kupplungspedal 25 immer noch getreten wird, das Bremspedal 23 immer noch getreten wird und das Getriebe 11 immer noch eingerückt ist. Wenn alle dieser Bedingungen gegeben sind, dann rückt das Verfahren zu Schritt 602 vor, wenn aber eine oder mehrere dieser Bedingungen nicht länger vorliegen, dann kehrt das Verfahren über Schritt 403 zu Schritt 400 zurück.
Es versteht sich, dass die Schritt 502 bildenden vorbestimmten Motorabstellbedingungen die Wahl von bestimmten Kraftfahrzeugvariablen und dann das Ermitteln umfassen, ob bei diesen während eines vorbestimmten Zeitraums eine Änderung vorliegt. Liegt keine Änderung einer der Kraftfahrzeugvariablen während des vorbestimmten Zeitraums vor, dann wird der Motor 10 abgeschaltet, wenn sich aber eine der Variablen während des vorbestimmten Zeitraums ändert, wird der Motor 10 am Laufen gehalten.
Bei Schritt 602 wird der Motor 10 abgestellt und das Verfahren rückt zu einem zweiten abgestellten Zustand des Motors bei Schritt 702 vor. Der zweite abgestellte Zustand des Motors ist gekennzeichnet durch Treten des Kupplungspedals 25, so dass die Kupplung ausgerückt ist, durch Treten des Bremspedals 23 und dadurch, dass sich das Getriebe 11 in einem der verschiedenen verfügbaren Gänge befindet, d.h. nicht in Neutral.
Das Verfahren rückt dann zu Schritt 802 vor, wo drei separate vorbestimmte Motorstartbedingungen zur Ermittlung genutzt werden, ob der Motor 10 neu gestartet werden sollte. Wenn keine dieser vorbestimmten Motorstartbedingungen erfüllt ist, verharrt das Verfahren bei Schritt 702 mit abgestelltem Motor.
Die erste dieser vorbestimmten Motorstartbedingungen wird in 2A als Schritt 405 gezeigt und umfasst eine Ermittlung, ob das Bremspedal 23 freigegeben ist, während das Kupplungspedal 25 getreten bleibt und das Getriebe 11 eingerückt bleibt. Wenn von dem elektronischen Steuergerät 16 mit Hilfe der Signale, die von den damit verbundenen Gangwahl-, Brems- und Kupplungssensoren 12, 24 und 26 empfangen werden, ermittelt wird, dass dies der Fall ist, dann rückt das Verfahren zu Schritt 408 vor, der ein Unterschritt von Schritt 902 ist, andernfalls verharrt das Verfahren bei Schritt 702, bis diese oder eine der anderen Freigabebedingungen erfüllt ist.
Die zweite der vorbestimmten Motorstartbedingungen wird in 2A als Schritt 406 angezeigt und umfasst eine Ermittlung, ob das Gaspedal 18 getreten wurde, während die Brems- und Kupplungspedale 23 und 25 getreten bleiben und das Getriebe 11 eingerückt bleibt. Wenn von dem elektronischen Steuergerät 16 mit Hilfe der Signale, die von den damit verbundenen Gaspedal-, Gangwahl-, Brems- und Kupplungssensoren 19, 12, 24 und 26 empfangen werden, ermittelt wird, dass dies der Fall ist, dann rückt das Verfahren zu Schritt 409 vor, der ein Unterschritt von Schritt 902 ist, andernfalls verharrt das Verfahren bei Schritt 702, bis diese oder eine der anderen Freigabebedingungen erfüllt ist.
Die dritte dieser vorbestimmten Motorstartbedingungen wird in 2A als Schritt 407 angezeigt und umfasst eine Ermittlung, ob das Getriebe 11 in Neutral versetzt wurde, während die Brems- und Kupplungspedale 23 und 25 getreten bleiben. Wenn von dem elektronischen Steuergerät 16 mit Hilfe der Signale, die von den damit verbundenen Gangwahl-, Brems- und Kupplungssensoren 12, 24 und 26 empfangen werden, ermittelt wird, dass dies der Fall ist, dann rückt das Verfahren zu Schritt 414 vor, der eine Verknüpfung zu dem in 2C gezeigten Schritt 703 ist, andernfalls verharrt das Verfahren bei Schritt 702, bis diese oder eine der anderen Freigabebedingungen erfüllt ist.
Bei Schritt 902 wird der Motor 10 neu gestartet und die Schritte 408 und 409 zeigen die Auslöser, die verwendet werden, um ein Neustarten des Motors 10 zu bewirken. D.h. bei Vergleichen des Zustands der verschiedenen Kraftfahrzeugvariablen (Fahrereingaben) bei Schritt 702 mit denen bei Schritt 902 besteht der einzige Unterschied darin, dass entweder das Bremspedal 23 freigegeben wurde, wie durch Schritt 408 gezeigt, oder das Gaspedal 18 getreten wurde, wie durch den Schritt 409 gezeigt, und diese sind daher die zum Neustarten des Motors 10 eingesetzten Auslöser.
Von Schritt 902 rückt das Verfahren zu Schritt 950 vor, in dem der Motor 10 nach einen Neustart wieder läuft. Er verbleibt in diesem Zustand, bis eine einer Reihe vorbestimmter sekundärer Abstellbedingungen des Motors erfüllt ist, wovon eine in 2A als Schritt 1002 und andere in 2B und 2C als Schritte 1001 und 1003 gezeigt sind.
Fortfahrend mit 2A umfasst Schritt 1002 zwei Unterschritte 410 und 412. Der erste dieser Schritte ist Schritt 410, der dazu dient, das Verfahren von Schritt 950 zu lösen, und der zweite dieser Schritte ist Schritt 412, der dazu dient zu bestätigen, dass ein Motorabstellen andauern sollte. D.h. Schritt 412 dient zur Ermittlung, ob während des Abschaltens des Motors 10 ein Sinneswandel eingetreten ist.
Wie bei Schritt 410 gezeigt rückt das Verfahren von Schritt 950 vor, wenn das elektronische Steuergerät 16 anhand der Sensoreingaben, die es empfängt, ermittelte, dass die Brems- und Kupplungspedale 23 und 25 getreten sind, das Getriebe 11 eingerückt ist und das Gaspedal 18 nicht getreten ist, ansonsten verharrt das Verfahren bei Schritt 950, wie durch Schritt 411 ,Andernfalls' gezeigt wird, sofern nicht eine oder mehrere andere vorbestimmte sekundäre Motorabstellbedingungen, die in 2B und 2C gezeigt werden, erfüllt werden. Wird bei Schritt 410 die vorbestimmte sekundäre Abstellbedingung des Motors erfüllt, dann wird ein 6-Sekunden-Zeitgeber, der als Zeitgeber 3 bezeichnet wird, in dem elektronischen Steuergerät 16 gestartet und das Verfahren rückt zu Schritt 412 vor.
Bei Schritt 412 wird ermittelt, ob die vom Zeitgeber 3 gemessenen 6 Sekunden verstrichen sind, und nach Verstreichen der Zeit prüft das elektronische Steuergerät 16 erneut, ob eine Änderung der Kraftfahrzeugvariablen, die zum Bilden der vorbestimmten sekundären Abstellbedingung des Motors verwendet werden, eingetreten ist. Wenn durch das elektronische Steuergerät 16 ermittelt wird, dass die Brems- und Kupplungspedale 23 und 25 getreten bleiben, das Getriebe 11 eingerückt ist und das Gaspedal 18 weiter nicht getreten ist, wird angenommen, dass ein Motorabstellen oder eine Motorabschaltung angebracht ist, und das Verfahren kehrt zu Schritt 602 zurück, wenn sich aber eine dieser Kraftfahrzeugvariablen (Gangwahl, Kupplungspedalstellung, Bremspedalstellung, Gaspedalstellung) während des vorbestimmten Zeitraums geändert hat, dann kehrt das Verfahren zu Schritt 950 zurück und der Motor 10 wird weiter laufen gelassen.
Schritt 412 gibt daher eine Prüfung an die Hand, um ein vorzeitiges Abschalten des Motors 10 zu verhindern, denn wenn innerhalb der von dem Zeitgeber 3 vorgesehenen 6 Sekunden Änderungen eintreten, wird das Motorabschalten abgebrochen. Es versteht sich, dass 6 Sekunden die in diesem Beispiel verwendete vorbestimmte Zeit ist, die Erfindung aber nicht auf die Verwendung von 6 Sekunden beschränkt ist und andere vorbestimmte Zeiten verwendet werden könnten, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Unter Bezug nun auf 2B setzt der Betrieb in der ersten Betriebsart bei Schritt 400 mit laufendem Motor ein. Wie bereits erwähnt gibt es drei Gruppen vorbestimmter Motorabstellbedingungen für das Verlassen des Motorlaufzustands bei Schritt 400, wovon eine zweite bei Schritt 501 in 2B mit einem einzigen Unterschritt 420 gezeigt wird.
Bei Schritt 420 wird von dem elektronischen Steuergerät 16 mit Hilfe des von dem Kupplungssensor 26 empfangenen Signals ermittelt, ob das Kupplungspedal 25 getreten ist. Wenn das elektronische Steuergerät 16 anhand des Kupplungspedalsensors 26 ermittelt, dass das Kupplungspedal 25 nicht getreten ist, und in diesem Fall ein Signal von dem High-Side- bzw. ersten Schalter empfangen wird, wird der Motor 10 abgestellt, wie durch Schritt 601 gezeigt wird, andernfalls läuft der Motor weiter und das Verfahren verharrt bei Schritt 400, wie durch den Schritt 421 ,Andernfalls' gezeigt wird.
Nachdem der Motor bei Schritt 601 abgestellt wurde, rückt das Verfahren zu einem ersten abgestellten Zustand des Motors bei Schritt 701 vor. Der erste abgestellte Zustand des Motors ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungspedal 25 nicht getreten ist, so dass die Kupplung eingerückt ist. Schritt 701 kann wie durch das Kästchen 430 gezeigt auch von Schritt 444 erreicht werden, wie nachstehend beschrieben wird.
Das Verfahren rückt dann von Schritt 701 zu Schritt 801 vor, wo zwei als Schritte 422, 423 gezeigte separate vorbestimmte Motorstartbedingungen zur Ermittlung genutzt werden, ob der Motor 10 neu gestartet werden sollte. Wenn keine dieser vorbestimmten Motorstartbedingungen erfüllt ist, dann verharrt das Verfahren bei abgestelltem Motor bei Schritt 701.
Die erste dieser vorbestimmten Motorstartbedingungen wird in 2B als Schritt 422 gezeigt und umfasst eine Ermittlung durch das elektronische Steuergerät 16 anhand der Signale, die es von den verbundenen Sensoren empfängt, ob das Kupplungspedal 25 getreten ist und das Getriebe 11 sich in Neutral befindet. Wenn das Kupplungspedal 25 getreten ist und das Getriebe 11 sich in Neutral befindet, rückt das Verfahren zu Schritt 424 vor, der ein Unterschritt von Schritt 901 ist, andernfalls verharrt das Verfahren bei Schritt 701, bis diese oder die andere vorbestimmte Motorstartbedingung erfüllt ist.
Die zweite der vorbestimmten Motorstartbedingungen wird in 2B als Schritt 423 gezeigt und umfasst eine Ermittlung durch das elektronische Steuergerät 16 anhand der Signale, die es von den Sensoren empfängt, ob das Kupplungspedal 25 getreten ist und das Getriebe 11 eingerückt geblieben ist. Wenn das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, dass das Kupplungspedal 25 getreten ist und das Getriebe 11 weiter eingerückt ist, rückt das Verfahren zu Schritt 425 vor, der ein Unterschritt von Schritt 901 ist, andernfalls verharrt das Verfahren bei Schritt 701, bis diese oder die andere vorbestimmte Motorstartbedingung erfüllt ist. Bei Schritt 901 wird der Motor 10 neu gestartet, und die Kästchen 424 und 425 zeigen die Auslöser, die zum Veranlassen des Neustarts des Motors 10 verwendet werden.
Die Aufgabe der Schritte 422 und 423 besteht darin, zwischen einer Situation, in der sich das Getriebe 11 in Neutral befindet, und einer Situation, in der das Getriebe 11 eingerückt ist, zu unterscheiden. Wenn sich bei Schritt 701 das Getriebe 11 in Neutral befindet und der Fahrer das Kupplungspedal 25 tritt, wird bei Schritt 424 von dem High-Side-Kupplungspedalstellungsschalter ein Start ausgelöst. D.h. wenn sich das Signal von dem ersten Schalter ändert, was eintritt, wenn ein Kupplungspedalweg von 10% erreicht ist, wird der Motor 10 neu gestartet, um die maximale Zeitlänge zu bieten, in der der Motor 10 neu gestartet werden kann. Es versteht sich, dass bei der Wegstellung von 10% des Kupplungspedals 25 die Kupplung einrückt bleibt.
Wenn diese Strategie verwendet wird, wenn das Getriebe 11 eingerückt ist, würde es aber bestenfalls ein unerwünschtes Rucken des Kraftfahrzeugs 5 verursachen und ist unter Umständen gefährlich, wenn der Motor 10 starten würde, da sich das Kraftfahrzeug 5 dann bewegen würde und mit einem anderen Gegenstand kollidieren würde. Wenn daher bei Schritt 423 ermittelt wird, dass das Getriebe 11 eingerückt ist, wird bei Schritt 425 ein alternativer Auslöser verwendet, bei dem der Motor 10 erst neu gestartet wird, wenn ein Low-Side-Kupplungssignal von dem zweiten Schalter empfangen wird, welches bestätigt, dass das Kupplungspedal 75% seines Wegs erreicht hat, und somit bekannt ist, dass die Kupplung voll ausgerückt ist. Da die Kupplung voll ausgerückt ist, erfolgt kein Rucken des Kraftfahrzeugs 5 und es besteht kein Risiko, dass sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt.
Von Schritt 901 rückt das Verfahren zu Schritt 950 vor, wo der Motor 10 nach einem Neustart wieder läuft. Er verbleibt in diesem Zustand, bis eine einer Reihe vorbestimmter sekundärer Motorabstellbedingungen erfüllt sind, wovon eine in 2B als Schritt 1001 gezeigt wird.
Schritt 1001 umfasst zwei Unterschritte 426 und 428. Schritt 426 ist ein Freigabeschritt von Schritt 950, und das Verfahren rückt von Schritt 950 vor, wenn das elektronische Steuergerät 16 anhand der Signale, die es von mit diesem verbundenen Sensoren empfängt, ermittelt, dass sich das Getriebe 11 in Neutral befindet und das Kupplungspedal 25 nicht getreten ist, verharrt aber andernfalls bei Schritt 950, wenn nicht eine oder mehrere andere vorbestimmte sekundäre Motorabstellbedingungen erfüllt sind, wie sie in 2A und 2C als Schritte 1002 und 1003 gezeigt werden.
Wenn das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, dass bei Schritt 426 sich das Getriebe in Neutral befindet und dass Kupplungspedal 25 nicht getreten ist, dann wird ein als Zeitgeber 4 bezeichneter 6-Sekunden-Zeitgeber in dem elektronischen Steuergerät 16 gestartet und das Verfahren rückt zu Schritt 428 vor, andernfalls verharrt das Verfahren bei Schritt 950, wie durch Schritt 427 ,Andernfalls' gezeigt wird.
Bei Schritt 428 wird durch das elektronische Steuergerät 16 am Ende des vorbestimmten Zeitraums von 6 Sekunden, der von dem Zeitgeber 4 gemessen wird, mit Hilfe des Signals, das es von dem Kupplungspedalsensor 26 erhält, ermittelt, ob das Kupplungspedal 25 getreten bleibt. D.h. wenn ein Signal von dem ersten Schalter erhalten wird, welches anzeigt, dass sich das Kupplungspedal 25 innerhalb von 10% seines Wegs befindet, kann angenommen werden, dass das Kupplungspedal 25 nicht getreten ist. Wenn das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, dass das Kupplungspedal 25 immer noch nicht getreten ist und somit keine Änderung eingetreten ist, wird angenommen, dass ein Motorabstellen angebracht ist, und das Verfahren kehrt zu Schritt 601 zurück, wenn aber das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, dass das Kupplungspedal 25 innerhalb des vorbestimmten Zeitraums getreten wurde, dann kehrt das Verfahren zu Schritt 950 zurück und der Motor 10 wird weiter laufen gelassen.
Schritt 428 gibt daher eine Prüfung an die Hand, um ein vorzeitiges Abschalten des Motors 10 zu verhindern, und bei Vorliegen von Änderungen der Kupplungsstellung innerhalb der 6 Sekunden wird die Abschaltung abgebrochen. Es versteht sich, dass 6 Sekunden die in diesem Beispiel verwendete vorbestimmte Zeit ist, die Erfindung aber nicht auf die Verwendung von 6 Sekunden beschränkt ist und andere vorbestimmte Zeiten verwendet werden könnten, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Unter Bezug nun auf 2C setzt der Betrieb in der ersten Betriebsart bei Schritt 400 mit laufendem Motor ein. Wie bereits erwähnt gibt es drei Gruppen vorbestimmter Motorabstellbedingungen für das Verlassen des Motorlaufzustands bei Schritt 400, wovon eine als Schritt 503 in 2C gezeigt wird und die anderen als Schritte 502 und 501 in 2A bzw. 2B gezeigt werden.
Fortfahrend mit 2C umfasst der Schritt 503 zwei Unterschritte 440 und 441.
Bei Schritt 440 wird von dem elektronischen Steuergerät 16 mit Hilfe des von dem Kupplungssensor 26 empfangenen Signals ermittelt, ob das Kupplungspedal 25 getreten ist, und anhand des von Schalthebelsensor 12 empfangenen Signals, ob sich das Getriebe 11 in Neutral befindet. Wenn das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, dass eine oder mehrere dieser Bedingungen nicht vorliegen, dann läuft der Motor 10 weiter und das Verfahren verharrt bei Schritt 400, wie durch den Schritt 450 ,Andernfalls' gezeigt wird. Diese Ermittlung läuft parallel mit den in 2A und 2 gezeigten und bereits beschriebenen Prozessen ab.
Wenn aber bei Schritt 440 von dem elektronischen Steuergerät 16 ermittelt wird, dass das Kupplungspedal 25 getreten ist und das Getriebe 11 sich in Neutral befindet, dann wird in dem elektronischen Steuergerät 16 ein als Zeitgeber 2 bezeichneter 1-Sekunden-Zeitgeber gestartet und das Verfahren rückt zu Schritt 441 vor.
Bei Schritt 441 wird von dem elektronischen Steuergerät 16 ermittelt, ob nach Verstreichen der vom Zeitgeber 1 gezählten einen Sekunde das Kupplungspedal 25 immer noch getreten wird und das Getriebe 11 immer noch in Neutral ist. Wenn das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, dass das Kupplungspedal 25 immer noch getreten ist und das Getriebe 11 immer noch in Neutral ist, dann rückt das Verfahren zu Schritt 603 vor, wenn aber eine oder mehrere dieser Bedingungen nicht länger vorliegen, dann kehrt das Verfahren über den Schritt 450 ,Andernfalls' zu Schritt 400 zurück.
Bei Schritt 603 wird der Motor 10 abgestellt und das Verfahren rückt zu einem dritten abgestellten Zustand des Motors bei Schritt 703 vor. Der dritte abgestellte Zustand des Motors ist gekennzeichnet durch Treten des Kupplungspedals 25, so dass die Kupplung ausgerückt ist, und dadurch, dass sich das Getriebe 11 in Neutral befindet.
Das Verfahren kann Schritt 703 auch von Schritt 407 in 2A erreichen, wie durch den Verknüpfungsschritt 414 gezeigt wird.
Es gibt zwei Wege zum Verfassen des dritten abgestellten Zustands des Motors bei Schritt 703, wobei der erste dieser als Schritt 444 gezeigt wird und das Ermitteln umfasst, ob das Kupplungspedal 25 freigegeben wurde, und ob es sich zu Schritt 430 bewegt hat, der ein Verknüpfungsschritt zu Schritt 701 in 2B ist. Wurde das Kupplungspedal 25 nicht freigegeben, bewegt sich das Verfahren zu Schritt 803, wo eine vorbestimmte Motorstartbedingung zur Ermittlung genutzt wird, ob der Motor 10 neu gestartet werden sollte.
Der Schritt 803 umfasst einen einzigen Unterschritt 443, der ein Test zur Ermittlung ist, ob die vorbestimmte Motorstartbedingung gegeben ist. Die vorbestimmte Motorstartbedingung umfasst eine Ermittlung durch das elektronische Steuergerät 16 anhand der Signale, die es von den mit ihm verbundenen Sensoren empfängt, ob in dem Getriebe 11 ein Gang gewählt wurde, während das Kupplungspedal 25 getreten bleibt. Wenn das elektronische Steuergerät 26 ermittelt, dass in dem Getriebe 11 ein Gang gewählt wurde und das Kupplungspedal 25 getreten geblieben ist, ist die vorbestimmte Motorstartbedingung erfüllt und das Verfahren rückt zu Schritt 445 weiter, der ein Unterschritt von Schritt 903 ist, andernfalls verharrt das Verfahren bei Schritt 703, bis eine Bedingung zum Verlassen erfüllt ist.
Bei Schritt 903 wird der Motor 10 neu gestartet, und Schritt 445 zeigt den Auslöser, der zum Bewirken des Neustartens des Motors 10 verwendet wird. D.h. bei Vergleichen des Zustands der verschiedenen Kraftfahrzeugvariablen bei Schritt 703 mit denen bei Schritt 903 besteht der einzige Unterschied darin, dass das Getriebe 11 von einem Zustand ohne Gangwahl zu einem Zustand mit Gangwahl bewegt wurde, und daher ist die Wahl eines Gangs in dem Getriebe 11 der Auslöser für das Neustarten des Motors 10.
Von Schritt 903 rückt das Verfahren automatisch zu Schritt 950 vor, in dem der Motor 10 nach einen Neustart wieder läuft. Er verbleibt in diesem Zustand, bis eine einer Reihe vorbestimmter sekundärer Abstellbedingungen des Motors erfüllt ist, wovon eine in 2C als Schritt 1003 und andere bereits unter Bezug auf die Schritte 1002 und 1001 in 2A bzw. 2B beschrieben wurden.
Schritt 1003 umfasst zwei Unterschritte 446 und 448, wovon der erste eine Freigabebedingung und der zweite eine Prüfung zum Sicherstellen ist, dass kein Sinneswandel eingetreten ist.
Wie bei Schritt 446 gezeigt wird, rückt das Verfahren von Schritt 950 vor, wenn das elektronische Steuergerät 16 anhand der Signale, die es von angeschlossenen Sensoren empfängt, ermittelt, dass sich das Getriebe 11 in Neutral befindet und das Kupplungspedal 25 getreten ist, andernfalls verharrt das Verfahren bei Schritt 950, sofern nicht eine oder mehrere der anderen vorbestimmten sekundären Motorabstellbedingungen erfüllt sind, die in 2A und 2B gezeigt sind.
Wenn das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, dass sich in Schritt 446 das Getriebe 11 in Neutral befindet und das Kupplungspedal 25 getreten ist, dann wird in dem elektronischen Steuergerät 16 ein als Zeitgeber 5 bezeichneter 6-Sekunden-Zeitgeber gestartet und das Verfahren rückt zu Schritt 448 vor, andernfalls verbleibt es bei Schritt 950, wie durch den Schritt 447 ,Andernfalls' gezeigt wird.
Bei Schritt 448 wird durch das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, ob am Ende des von Zeitgeber 5 gemessenen vorbestimmten 6-Sekunden-Zeitraums im Getriebe 11 weiter Neutral gewählt ist und das Kupplungspedal 25 weiter getreten ist. Wenn das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, dass am Ende des vorbestimmten 6-Sekunden-Zeitraums in dem Getriebe Neutral weiter gewählt ist und das Kupplungspedal 25 weiter getreten ist, wird angenommen, dass ein Motorabstellen angebracht ist, und das Verfahren kehrt zu Schritt 603 zurück, wenn aber das elektronische Steuergerät 16 ermittelt, dass während des 6-Sekunden-Zeitraums Neutral nicht länger im Getriebe 11 gewählt ist oder das Kupplungspedal 25 nicht länger getreten ist, dann kehrt das Verfahren zu Schritt 950 zurück, wie durch den Schritt 449 ,Andernfalls' angezeigt wird, und der Motor 10 wird weiter laufen gelassen.
Schritt 448 gibt daher eine Prüfung an die Hand, um ein vorzeitiges Abschalten des Motors 10 zu verhindern. Bei Vorliegen von Änderungen der überwachten Bedingungen innerhalb der 6 Sekunden wird die Abschaltung abgebrochen, da dies das Eintreten eines Sinneswandels anzeigt. Es versteht sich, dass 6 Sekunden die in diesem Beispiel verwendete vorbestimmte Zeit ist, die Erfindung aber nicht auf die Verwendung von 6 Sekunden beschränkt ist und andere vorbestimmte Zeiten verwendet werden könnten, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Es versteht sich, dass die Schritte 426 und 446 in Kombination durch eine Prüfung ersetzt werden können, um anhand der von dem Schalthebelsensor 12 und dem Kupplungspedalsensor 26 empfangenen Signale zu ermitteln, dass sich das Getriebe 11 in dem neutralen Zustand befindet und in dem neutralen Zustand verbleibt und dass keine Änderung der Stellung des Kupplungspedals 25 für die Dauer eines vorbestimmten Zeitraums eingetreten ist.
Eines der Merkmale des vorstehend dargelegten und in 2A bis 2C gezeigten Verfahrens ist, dass die in den Schritten 501, 502 und 503 dargelegten vorbestimmten Motorabstellbedingungen gleich oder ähnlich zu den in den Schritten 1001, 1002 bzw. 1003 dargelegten sekundären Motorabstellbedingungen sind.
Unter Bezug nun auf 2 bis 2C versteht sich, dass, wenn sich zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Zeitraums des Betreibens des Motors 10 in der ersten Betriebsart das Kraftfahrzeug 5 zu bewegen beginnt, das elektronische Steuergerät 16 sofort vom Betrieb in der ersten Betriebsart zum Betrieb in der zweiten Betriebsart wechselt, d.h. der Betrieb wechselt von Schritt 200 in 2 zu Schritt 100 in 2. Es versteht sich, dass diese Änderung der Betriebsart eintreten darf, wenn der Motor 10 nicht läuft, und daher weist Schritt 100 eine Prüfung auf, um festzustellen, ob der Motor 10 läuft, und wenn der Motor 10 nicht läuft, wird er sofort gestartet. Wenn aber das Gegenteil zutrifft, d.h. wenn sich das Kraftfahrzeug 6 bewegt und zum Halten kommt, läuft der Motor 10 immer, und daher wird in die erste Betriebsart immer bei laufendem Motor 10 gewechselt.
Wenn zu einem Zeitpunkt während des Betriebs in einer der beiden Betriebsarten der Zündschalter 17 in eine ,Aus'-Stellung bewegt wird, kehrt das Verfahren zu Schritt 30 zurück, der in 2 gezeigt wird. Wenn analog der Motor 10 zu einem Zeitpunkt abgewürgt wird, kehrt das Verfahren zu Schritt 30 zurück, wenn zum Neustarten des Motors 10 nach einem Abwürgen der Fahrer des Kraftfahrzeugs 5 den Zündschalter 17 in die ,Aus'-Stellung zurückbewegt, andernfalls kehrt der Prozess abhängig von dem Zustand der verschiedenen Kraftfahrzeugvariablen zu einer der Motorabstellbedingungen 701, 702 und 703 zurück.
Für den Fachmann ist erkenntlich, dass die Erfindung zwar beispielhaft unter Bezug auf eine oder mehrere Ausführungen beschrieben wurde, sie aber nicht auf die offenbarten Ausführungen beschränkt ist und dass Abwandlungen der offenbarten Ausführungen oder alternative Ausführungen ausgearbeitet werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Abstellen und Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug aufweist: eine Kupplung zum antreibenden Verbinden des Motors mit einem Stufenwechsel-Schaltgetriebe, das einen neutralen Zustand, in dem kein Antrieb durch das Stufenwechsel-Getriebe übertragen werden kann, und einen eingerückten Zustand, in dem Antrieb durch das Stufenwechsel-Getriebe übertragen werden kann, aufweist, ein vom Fahrer betätigbares Kupplungspedal zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Kupplung, ein Gaspedal zum Liefern einer Fahrereingabe der erforderlichen Leistungsabgabe des Motors und ein Bremspedal zum gezielten Einsetzen einer oder mehrerer Fahrzeugbremsen, wobei das Verfahren umfasst: die Schritte des Betreibens des Motors in einer ersten Betriebsart, in der der Motor automatisch zwischen abgestellten Zuständen des Motors und Laufzuständen des Motors umgeschaltet wird, des Ermittelns, ob das Kupplungspedal getreten wird, des Ermittelns, ob das Bremspedal getreten wird, und des Ermittelns, ob sich das Getriebe im eingerückten Zustand befindet, und bei Ermittlung, dass das Kupplungspedal getreten wird, das Bremspedal getreten wird und das Getriebe sich in dem eingerückten Zustand befindet, des Umschaltens des Motors zu dem abgestellten Zustand des Motors.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin das Nichtumschalten des Motors zu dem abgestellten Zustand des Motors umfasst, bis ermittelt ist, dass über einen ersten vorbestimmten Zeitraum das Kupplungspedal weiter getreten wird, das Bremspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in dem eingerückten Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin das Umschalten des Motors von dem abgestellten Zustand des Motors zu einem neu gestarteten Zustand umfasst, wenn das Vorliegen einer von mehreren vorbestimmten Motorstartbedingungen ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin das Umschalten des Motors von dem neu gestarteten Zustand zu dem abgestellten Zustand des Motors umfasst, wenn das Vorliegen einer vorbestimmten sekundären Abstellbedingung des Motors ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte sekundäre Abstellbedingung des Motors eine Ermittlung ist, dass das Bremspedal getreten wird, das Kupplungspedal getreten wird und das Getriebe sich in dem eingerückten Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte sekundäre Abstellbedingung des Motors eine Ermittlung ist, dass das Gaspedal nicht getreten wird, das Kupplungspedal getreten wird, das Bremspedal getreten wird und das Getriebe sich in dem eingerückten Zustand befindet.
Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Stufenwechsel-Schaltgetriebe, das durch eine Kupplung antreibend mit dem Motor verbunden ist, einem vom Fahrer betätigbaren Kupplungspedal zum Steuern des Ein- und Ausrückens der Kupplung, einem Bremspedal zum gezielten Einsetzen einer oder mehrerer Fahrzeugbremsen, einem Schalthebel, der zwischen mindestens einer Stellung, in der ein einen Teil des Stufenwechsel-Getriebes bildender Gang gewählt ist, und einer neutralen Stellung, in der keine Gänge des Stufenwechsel-Getriebes gewählt sind, bewegbar ist, und einem elektronischen Steuergerät, das mit einer Reihe von Sensoren verbunden ist, einschließlich mindestens eines Kupplungspedalsensors, der bzw. jeder derselben ein die Stellung des Kupplungspedals anzeigendes Signal liefert, eines Bremspedalsensors, der ein Signal liefert, das anzeigt, ob das Bremspedal getreten wird, und eines Schalthebelsensors, der ein Signal liefert, das den Zustand des Getriebes anzeigt, wobei das elektronische Steuergerät betreibbar ist, um den Motor automatisch abzustellen, wenn es ein Signal von dem Kupplungspedalsensor empfängt, das anzeigt, dass das Kupplungspedals getreten wird, ein Signal von dem Bremspedal empfängt, das anzeigt, dass das Bremspedal getreten wird, und ein Signal von dem Schalthebelsensor empfängt, das einen eingerückten Zustand des Getriebes anzeigt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor nicht abgestellt wird, bis das elektronische Steuergerät ermittelt hat, dass während eines ersten vorbestimmten Zeitraums keine Änderung der von dem Kupplungspedalsensor, dem Bremspedalsensor und dem Schalthebelsensor empfangenen Signale eingetreten ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor aus dem abgestellten Zustand neu gestartet wird, wenn das elektronische Steuergerät anhand der von den Sensoren empfangenen Signale ermittelt, dass das Bremspedal aus einem getretenen Zustand freigegeben wurde, während das Kupplungspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in einem eingerückten Zustand befindet.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor aus dem abgestellten Zustand neu gestartet wird, wenn das elektronische Steuergerät anhand der von den Sensoren empfangenen Signale ermittelt, dass der Zustand des Gaspedals von einem nicht getretenen Zustand zu einem getretenen Zustand gewechselt hat, während das Bremspedal weiter getreten wird, das Kupplungspedal weiter getreten wird und das Getriebe sich weiter in einem eingerückten Zustand befindet.