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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor
aufweist, und insbesondere auf ein Kraftfahrzeug, das ein System
zum automatischen Abstellen und Anlassen des Verbrennungsmotors
aufweist.
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Es
ist bekannt, ein Kraftfahrzeug mit einem automatischen Getriebe
mit einem Stopp-Start-System zum automatischen Abstellen und Anlassen
des Verbrennungsmotors auszuführen,
der genutzt wird, um die Antriebskraft für das Kraftfahrzeug bereitzustellen.
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Ein
Stopp-Start-System stellt automatisch den Motor ab, wann immer festgestellt
wird, dass dazu eine Gelegenheit besteht, um den Kraftstoffverbrauch
zu verbessern und Emissionen des Motors zu verringern.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Steuern des Start-Stopp-Betriebes eines Motors bereitzustellen,
der in einem Kraftfahrzeug mit einem manuellen Getriebe angeordnet
ist.
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Anlassen und Abstellen eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges
bereitgestellt, wobei das Kraftfahrzeug eine Kupplung aufweist,
um antriebsmäßig den Motor
mit einem manuellen Mehrganggetriebe zu verbinden, das einen Neutralzustand
aufweist, in dem Antriebskraft mittels des Mehrganggetriebes nicht übertragen
werden kann, und das einen Schaltzustand aufweist, in dem Antriebskraft
mittels des Mehrganggetriebes übertragen
werden kann, mit einem durch den Fahrer zu betätigenden Kupplungspedal, um
den Eingriff und das Lösen
der Kupplung zu steuern, und mit einem Bremspedal, um selektiv eine
oder mehrere Fahrzeugbremsen zu betätigen, wobei das Verfahren
die Schritte umfasst:
- • Betreiben des Motors in einem
ersten Betriebsmodus, in dem der Motor automatisch zwischen einem
Zustand umgeschaltet wird, in dem der Motor abgestellt ist, und
einem Zustand, in dem der Motor läuft
- • Bestimmung,
wenn der Motor sich in dem gestoppten Zustand befindet, des Getriebezustandes
und wenn festgestellt wird, dass sich das Getriebe im Neutralzustand
befindet, der Motor von dem Zustand, in dem der Motor abgestellt
ist in den Zustand, in dem der Motor läuft, geschaltet wird, sobald
festgestellt wird, dass das Kupplungspedal bestätigt wurde, jedoch, wenn festgestellt
wird, dass sich das Getriebe in dem Schaltzustand befindet, der
Motor nicht von dem Zustand, in dem der Motor abgestellt ist, in
den Zustand, in dem der Motor läuft,
geschaltet wird, bis festgestellt ist, dass das Kupplungspedal einen ausreichenden
Betrag betätigt
wurde, um die Kupplung zu lösen.
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Das
Verfahren kann ferner die Bestimmung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges
umfassen und den Betrieb des Motors in einem zweiten Modus, in dem
der Motor kontinuierlich läuft,
wenn festgestellt wird, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeuges oberhalb
einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt. Diese vorbestimmte Geschwindigkeit
kann den Wert Null annehmen.
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Das
Verfahren kann weiterhin das Umschalten des Motors von dem Zustand,
in dem der Motor läuft,
zurück
zu dem Zustand, in dem der Motor abgestellt ist, umfassen, wenn
festgestellt wird, dass eine vorbestimmte sekundäre Motor-Abstell-Bedingung basierend
auf einer oder mehreren Kraftfahrzeugvariablen für eine vorbestimmte Zeitspanne
anhält.
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Wenn
das Getriebe sich in dem Schaltzustand befindet, kann die sekundäre Abstellbedingung die
Feststellung umfassen, dass das Getriebe im Schaltzustand verbleibt,
das Kupplungspedal betätigt bleibt,
das Bremspedal bestätigt
bleibt und das Gaspedal nicht betätigt wurde.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass, wenn das Getriebe nicht im Schaltzustand
ist, die sekundäre
Abstellbedingung eine Feststellung umfasst, dass die Position des
Kupplungspedals sich nicht geändert
hat.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug vorgesehen,
das einen Verbrennungsmotor umfasst, der in einem ersten Modus betreibbar
ist, in dem dieser automatisch abgestellt und gestartet wird, wobei
das Kraftfahrzeug weiter ein manuelles Mehrganggetriebe aufweist, dass
antriebsmäßig mittels
einer Kupplung mit dem Motor in Verbindung steht, ein durch den
Fahrer zu betätigendes
Kupplungspedal, um den Eingriff und das Lösen der Kupplung zu steuern,
ein Gaspedal, um den Fahrerinput der benötigten Kraft, die von dem Motor
abgegeben wird, bereitzustellen, ein Bremspedal, um selektiv eine
oder mehrere Fahrzeugbremsen zu betätigen, einen Gangwähler, der
zwischen wenigstens einer Position bewegbar ist, in dem ein Gangbildungsteil
des Mehrganggetriebes ausgewählt
ist, und einer Neutralposition, in der keine Gänge des Mehrganggetriebes gewählt sind,
und eine elektronische Steuereinheit, die mit einer Anzahl von Sensoren
in Verbindung steht, die wenigstens einen Kupplungspedalsensor umfassen,
der oder von denen jeder ein Signal bereitstellen, das die Position des
Kupplungspedals anzeigt, und einen Gangwahlsensor, der ein Signal
bereitstellt, das den Zustand des Getriebes anzeigt, wobei, wenn
der Motor in dem ersten Modus betrieben wird und die elektronische
Steuereinheit von dem Signal, das sie von dem Gangwahlsensor erhalten
hat, feststellt, dass das Getriebe sich in dem Neutralzustand befindet, die
elektronische Steuereinheit derart ausgeführt ist, dass sie den Motor
ausgehend von einem Zustand, in dem der Motor abgestellt ist, anlässt, sobald
das Signal von dem Kupplungspedalsensor anzeigt, dass das Kupplungspedal
betätigt
wurde, so dass es aus einer Ruheposition bewegt wurde, jedoch wenn
die elektronische Steuereinheit von dem Signal, das sie von dem
Gangwahlsensor erhalten hat, feststellt, dass sich das Getriebe
im Schaltzustand befindet, die elektronische Steuereinheit derart
ausgeführt
ist, dass sie den Motor nicht startet, bis das Signal von dem Kupplungspedalsensor
anzeigt, dass das Kupplungspedal ausreichend betätigt wurde, so dass die Kupplung
gelöst
ist.
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Der
Kupplungspedalsensor kann einen ersten Schalter umfassen, der eine
Anzeige dafür
liefert, wenn das Kupplungspedal anfänglich von einer Ruheposition
bewegt wurde, und einem zweiten Schalter, der ein Signal bereitstellt,
das anzeigt, wenn das Kupplungspedal um einen Betrag bewegt wurde,
der ausreicht, damit die Kupplung, die durch das Kupplungspedal
betätigt
wird, vollständig
gelöst
ist.
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Das
Kraftfahrzeug kann weiter wenigstens einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
aufweisen, der an die elektronische Steuereinheit ein Signal liefert,
das die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anzeigt, wobei die elektronische
Steuereinheit derart ausgeführt
ist, dass sie die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges von dem von
dem wenigstens einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erhalten Signal
bestimmt und den Motor in einem zweiten Modus betreibt, in dem der
Motor kontinuierlich läuft,
wenn das Signal von dem oder jedem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
anzeigt, dass das Kraftfahrzeug sich mit einer Geschwindigkeit bewegt,
die oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt. Die vorbestimmte
Geschwindigkeit kann den Wert Null annehmen.
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Die
elektronische Steuereinheit kann weiter derart ausgeführt sein,
dass sie den Motor abstellt, wenn von den seitens der elektronischen
Steuereinheit empfangenen Signalen festgestellt wird, dass eine
vorbestimmte sekundäre
Motor-Abstell-Bedingung
für eine
vorbestimmte Zeitspanne besteht.
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Wenn
festgestellt wird, dass sich das Getriebe nicht in einem Schaltzustand
befindet, umfasst die sekundäre
Motor-Abstell-Bedingung die Bestimmung, dass die seitens der elektronischen
Steuereinheit von dem wenigstens einem Kupplungspedalsensor und
dem Gangwahlsensor empfangenen Signale sich während einer vorbestimmten Zeitspanne
nicht geändert
haben.
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Demgegenüber umfasst
die vorbestimmte sekundäre
Motor-Abstell-Bedingung für
den Fall, dass festgestellt wurde, dass sich das Getriebe sich im
Schaltzustand befindet, das Kupplungspedal betätigt ist, das Bremspedal betätigt ist
und das Gaspedal nicht betätigt
ist, die Feststellung, dass sich die Signale, die seitens der elektronischen
Steuereinheit von dem wenigstens einem Kupplungspedalsensor, dem
Bremspedalsensor, einem Gaspedalsensor und dem Gangwahlsensor während einer
vorbestimmten Zeitspanne nicht geändert haben.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun exemplarisch bezugnehmend auf die
anliegenden Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem Stopp-Start-System
gemäß der Erfindung,
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2:
ein High-Level-Fließbild
mit den Schritten, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren genutzt werden,
um den Betrieb des Verbrennungsmotors zu steuern und
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2A bis 2C:
detailliertere Ansichten der verschiedenen Schritte und Tätigkeiten
zum Steuern des Betriebs des Motors während sich dieser in dem Stopp-Start-Betriebsmodus
befindet.
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Bezugnehmend
auf 1 ist ein Kraftfahrzeug 5 dargestellt,
mit einem Motor 10, der ein Mehrganggetriebe 11 antreibt.
Das Getriebe 11 ist antriebsmäßig mit dem Motor 10 mittels
einer nicht dargstellten Kupplung verbunden, die manuell durch den
Fahrer des Kraftfahrzeuges 5 in Eingriff gebracht und gelöst wird
und die einen nicht dargestellten Gangwähler aufweist. Der Gangwähler ist
zwischen mehreren Positionen bewegbar, die wenigstens eine Position
umfassen, in der ein Gang bildender Teil des Mehrganggetriebes gewählt ist,
und eine Neutralposition, in der keine Gänge des Mehrganggetriebes gewählt sind.
Wenn der Gangwähler
in die Neutralposition bewegt wird, wird davon gesprochen, dass
sich das Mehrganggetriebe 11 in dem Neutralzustand befindet,
in dem durch das Mehrganggetriebe kein Antrieb übertragen werden kann, und
wenn der Gangwähler
in eine Schaltposition geschaltet wird, wird davon gesprochen, dass
sich das Mehrganggetriebe 11 in einem Schaltzustand befindet,
in dem mittels des Mehrganggetriebes Antrieb übertragen werden kann.
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Eine
Motorstarteinrichtung in Form eines integrierten Startergenerators 13 ist
antriebsmäßig mit dem
Motor 10 verbunden und in diesem Fall mittels eines flexiblen
Antriebs in Form eines Antriebsriemens oder eines Kettenantriebs 14 mit
der Kurbelwelle des Motors 10 verbunden. Der Startergenerator 13 ist
mit einer Quelle elektrischer Energie in Form einer Batterie 15 verbunden
und wird genutzt, um den Motor 10 zu starten, wobei die
Batterie von dem Startergenerator aufgeladen wird, wenn dieser als
elektrischer Generator arbeitet. Die Erfindung ist nicht auf die
Verwendung eines Startergenerators 13 beschränkt und
der Startergenerator 13 könnte durch einen Startermotor
ersetzt werden, der den Motor 10 startet.
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Es
ist vorteilhaft, wenn während
des Start des Motors 10 der Startergenerator 13 die
Kurbelwelle des Motors 10 antreibt und wenn zu anderen
Zeitpunkten der Startergenerator 13 durch den Motor 10 angetrieben
wird, um elektrische Energie zu generieren.
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Eine
durch den Fahrer zu bedienende Ein-Aus-Vorrichtung in Form eines
schlüsselbetriebenen
Zündschalters 17 wird
genutzt, um den Gesamtbetrieb des Motors 10 zu steuern.
Mit anderen Worten befindet sich der Zündschalter 17 in der Ein-Position, wenn der
Motor 10 in Betrieb ist, und wenn der Zündschalter 17 in der
Aus-Position ist, kann der Motor 10 nicht laufen. Der Zündschalter 17 umfasst
auch eine dritte vorübergehende
Position, die genutzt wird, um den Motor 10 manuell zu
starten. Es ist klar, dass auch andere Geräte genutzt werden können, um
diese Funktionalität
bereitzustellen, und dass die Erfindung nicht auf die Verwendung
eines Zündschalters
limitiert ist.
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Eine
elektronische Steuereinheit 16 ist mit dem Startergenerator 13 verbunden,
mit dem Motor 10, mit einem Gangwahlsensor 12,
der genutzt wird, um zu erfassen, ob das Getriebe 11 in
dem Neutral- oder in dem Schaltzustand ist, mit einem Straßengeschwindigkeitssensor 21,
der genutzt wird, um die Drehgeschwindigkeit eines Straßenrades 20 zu
messen, mit einem Bremspedalpositionssensor 24, der genutzt
wird, um die Position des Bremspedals 23 zu erfassen, mit
einem Kupplungspedalpositionssensor 26, der genutzt wird,
um die Position des Kupplungspedals 25 zu erfassen, und
mit einem Gaspedalpositionssensor 19, der genutzt wird,
um die Position des Gaspedals 18 zu erfassen. Das Gaspedal 18 stellt
einen Fahrerinput der benötigten
Kraft, die von der Maschine 10 abgegeben wird, bereit.
Wenn das Gaspedal 18 von einer Ruheposition bewegt wurde,
wird davon gesprochen, dass es in einer betätigten Position oder in einem
betätigten
Zustand ist.
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Es
ist klar, dass der Begriff Gangwahlsensor nicht auf einen Sensor
limitiert ist, der die Position des Gangwählers erfaßt, sondern dass vielmehr jedes
beliebiges Gerät,
das ein Feedback liefert, ob sich das Getriebe 11 sich
in dem Schaltzustand oder in dem Neutralzustand befindet, erfaßt ist.
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In ähnlicher
Weise ist der Begriff Bremspedalsensor nicht beschränkt auf
einen Sensor, der die Position des Bremspedals erfaßt, sondern
umfasst vielmehr jedes Gerät,
das einen Feedback liefert, ob der Bediener des Kraftfahrzeuges 5 einen
Druck auf das Bremspedal 23 ausgeübt hat, um die Bremsen des
Kraftfahrzeuges 5 zu betätigen. Beispielsweise könnte der
Bremspedalsensor den Druck erfassen, der in dem Fluid in einer oder
mehrerer der Bremsleitungen herrscht. Wenn das Bremspedal 23 ausreichend
betätigt
ist, um die Bremsen zu betätigen,
wird davon gesprochen, dass sich dieses in einem betätigten Zustand
oder in einer betätigten
Position befindet.
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In
dem vorliegenden Fall umfasst der Kupplungspedalpositionssensor
erste und zweite nicht dargestellte Schalter, die angeordnet sind,
um anzuzeigen, wenn sich das Kupplungspedal 25 in einer der
Endpositionen des Bewegungsbereiches befindet. Dies wird erreicht,
indem die Schalter geöffnet oder
geschlossen werden, wenn das Kupplungspedal 25 bestimmte
Positionen erreicht. Wenn die Bewegung des Kupplungspedals als 0
% bezeichnet wird, wenn es nicht betätigt ist, d. h. wenn es sich
in dem nicht betätigten
Zustand befindet und wenn die Bewegung als 100 bezeichnet
wird, wenn es bis an die Grenze des Bewegungsbereiches bewegt wird,
d. h. wenn es sich in dem betätigten
Zustand befindet, können
die Schaltstellungen in einem Beispiel mit Bewegungsprozenten von
10 % für
den ersten Schalter und 75 % für
den zweiten Schalter korrespondieren. Wenn das Kupplungspedal 25 auf
10 % oder weniger als 10 % der Bewegungsspanne steht, wird der erste
Schalter geschlossen und ein dies bestätigendes High-Side-Signal wird
an die elektronische Steuereinheit 16 gesandt, und wenn
das Kupplungspedal 25 bei 75 % oder bei mehr als 75 % seiner
Bewegungsspanne steht, wird der zweite Schalter geschlossen und
ein dies bestätigendes
Low-Side-Signal wird an die elektronische Steuereinheit 16 gesandt.
Wenn das Kupplungspedal 25 in einem Bereich zwischen 10
und 75 % seiner Bewegungsspanne steht, wird kein Signal durch die
Schalter abgegeben. Wenn das Kupplungspedal in dem betätigten Zustand
ist, wird davon gesprochen, dass es in der betätigten Position ist und die
Kupplung ist gelöst, und
wenn es in dem nicht betätigten
Zustand ist, wird davon gesprochen, dass es gelöst ist oder in einer nicht
betätigten
Position und die Kupplung ist in Eingriff.
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Es
ist anzumerken, dass wenn das Signal von dem ersten Schalter abgesandt
wird, die Kupplung definitiv in Eingriff steht, und wenn das Signal von
dem zweiten Schalter gesandt wird, die Kupplung definitiv gelöst ist.
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Als
eine Alternative zu dieser Anordnung kann die tatsächliche
Position des Kupplungspedals mit einem einzigen Sensor erfaßt werden,
wie beispielsweise einem rotierenden Potentiometer und die Bestimmung,
ob die Kupplung in Eingriff steht oder gelöst ist, kann dann über die
elektronische Steuereinheit 16 durchgeführt werden, wobei das Signal von
dem Positionssensor genutzt wird. In diesem Fall werden die High-Side-
und Low-Side-Kupplungssignale, die die Position des Kupplungspedals 25 repräsentieren,
wobei bekannt ist, dass die Kupplung in Eingriff steht oder gelöst ist,
durch die elektronische Steuereinheit 16 erfasst, und zwar
auf der Grundlage des Signals, das von dem Kupplungspedalpositionssensor
empfangen wird.
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Die
elektronische Steuereinheit 16 erhält verschiedene Signale von
dem Motor 10 einschließlich
eines Signals von einem Geschwindigkeitssensor (nicht dargestellt),
der die Drehgeschwindigkeit des Motors 10 wiedergibt, und
sendet Signale zu dem Motor, die genutzt werden, um das Abschalten und
das Anlassen des Motors 10 zu steuern. In diesem Fall ist
der Motor 10 ein funkengezündeter Motor 10 und
die Signale, die von der elektronischen Steuereinheit 16 abgesandt
werden, werden genutzt, um ein Kraftstoffversorgungssystem (nicht
dargestellt) für
den Motor 10 sowie ein Zündsystem (nicht dargestellt)
für den
Motor 10 zu steuern. Wenn es sich bei dem Motor 10 um
einen Dieselmotor handelt, wird nur die Kraftstoffversorgung des
Motors gesteuert. Die elektronische Steuereinheit 16 umfasst
verschiedene Komponenten, einschließlich einer CPU, Speichervorrichtungen,
Timern und Signalverarbeitungsvorrichtungen, um Signale von den
Sensoren, die mit der elektronischen Steuereinheit 16 in
Verbindung stehen, in Daten zu konvertieren, die durch die elektronische
Steuereinheit 16 genutzt werden, um den Betrieb und insbesondere
das automatische Abstellen und Anlassen des Motors 10 zu
steuern.
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Während des
normalen Motorbetriebs steuert die elektronische Steuereinheit 16 den
Kraftstoff, der zu dem Motor 10 geführt wird, und paßt das Zündsystem
an, so dass Zündungen
von Zündkerzen zu
den korrekten Zeitpunkten zum Motor 10 abgegeben werden,
um das gewünschte
Motordrehmoment bereitzustellen.
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Die
elektronische Steuereinheit 16 steuert den Betrieb des
Motors 10, der in zwei Modi betreibbar ist, nämlich in
einem ersten oder Stopp-Start-Betriebsmodus und in einem zweiten
oder kontinuierlichen Betriebsmodus. Jedoch sollte klar sein, dass ein
oder mehrere separate elektronische Steuerungen genutzt werden können, um den
normalen Betrieb des Motors 10 zu steuern und dass die
elektronische Steuerung 16 nur das Umschalten des Motors 10 zwischen
den zwei Betriebsarten und das automatische Stoppen und Starten
des Motors 10 steuert.
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Der
grundlegende Faktor, der genutzt wird, um zu bestimmen, ob der Motor 10 in
dem zweiten Modus oder in dem ersten Modus betrieben wird, ist, ob
das Kraftfahrzeug 5 sich bewegt. Wenn sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt,
wird der Motor in dem zweiten Modus betrieben und der Motor 10 läuft kontinuierlich,
und, wenn das Kraftfahrzeug 5 nicht in Bewegung ist, wird
der Motor 10 üblicherweise
in dem ersten Modus betrieben, in dem der automatische Stopp-Start-Betrieb
des Motors auftritt. Jedoch ist die elektronische Steuereinheit 16 des
Weiteren derart betreibbar, dass sie bestimmt, ob es günstig ist,
den Motor 10 in dem ersten Modus zu betreiben, indem ein
oder mehrere Motorbetriebsparameter geprüft werden, bevor der Betrieb
in dem ersten Modus zugelassen wird.
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Diese
Motorbetriebsparameter umfassen die Temperatur des Motorkühlmittels,
ob irgendwelche dem Motor zugeordnete Katalysatoren ihre Anspringtemperatur
erreicht haben und ob der Motor innerhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsbereiches
rotiert. Beispielsweise wird für
den Fall, dass die Kühlmitteltemperatur
weniger als z.B. 65 °C
beträgt oder
dass der Katalysator seine Anspringtemperatur nicht erreicht hat
oder dass die Motorgeschwindigkeit größer ist als beispielsweise 1100 Umdrehungen/Minute
(UPM), der Eintritt in den ersten Modus verhindert und die elektronische
Steuereinheit ist derart ausgeführt,
dass sie den Motor 10 in einem Aufwärmmodus betreibt, in dem der
Motor 10 kontinuierlich betrieben wird, unabhängig davon,
ob das Kraftfahrzeug 5 sich bewegt oder steht.
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Sobald
ermittelt wurde, dass die Motorbetriebsbedingungen erfüllt sind,
versetzt die Standardbedingung das Stopp-Start-System in den ersten
Betriebsmodus, wenn das Kraftfahrzeug steht und in den zweiten Betriebsmodus,
wenn das Kraftfahrzeug in Bewegung ist.
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In
dem ersten oder Stopp-Start-Modus wird der Motor 10 wahlweise
durch die elektronische Steuereinheit 16 ohne Intervention
des Fahrers abgestellt und angelassen, wenn eine oder mehrere vorgegebene
Motor-Abstell- und -Startbedingungen existieren. Diese Stopp- und
Startbedingungen basieren auf den Signalen, die seitens der elektronischen
Steuereinheit 16 von dem Gassensor 19, dem Bremssensor 24,
dem Kupplungssensor 26 und dem Gangwählsensor 12 empfangen
werden. Die Position oder der Status des Kupplungspedals 25,
des Gaspedals 18, des Bremspedals 23 sowie das
Getriebe 11 sind sämtlich
verschiedene Kraftfahrzeugvariablen, die genutzt werden, um den
Betrieb des Motors 10 zu steuern. Die genutzten spezifischen
Bedingungen werden später
detaillierter unter Bezugnahme auf das Verfahren erläutert, dass
genutzt wird, um den Betrieb des Motors 10 zu steuern.
Eines der Merkmale der elektronischen Steuereinheit 16 besteht
darin, dass diese derart programmiert ist, dass sie auf mehr als
eine Stoppbedingung und mehr als eine Startbedingung reagiert und
auf diese Weise dazu in der Lage ist, effektiv mit Fahrern zusammenzuwirken,
die unterschiedliche Fahrtechniken haben. Ein weiteres Merkmal der
elektronischen Steuereinheit 16 besteht darin, dass sie
derart programmiert ist, dass sie während eines Abstellens des
Motors in dem ersten Betriebsmodus erkennt, dass sich eine oder
mehrere Bedingungen geändert
haben und dann das Abstellen des Motors abbricht. Dies ist in der
Situation nützlich,
in der ein Fahrer des Fahrzeuges bestimmt, dass er sich fortbewegen
will, während gleichzeitig
die elektronische Steuereinheit 16 bestimmt hat, dass der
Motor 10 abgeschaltet werden soll, um Kraftstoff zu sparen
und sich daher beim Abschaltprozess des Motors 10 befindet.
Ohne diese zusätzliche
Funktionalität
würde die
elektronische Steuereinheit 16 den Motor 10 abschalten
und müßte dann
sofort den Motor 10 erneut starten. Dieses unnötige Abschalten
hat keine signifikanten Vorteile im Hinblick auf Kraftstoffverbrauch
und kann für
den Fahrer des Kraftfahrzeugs 5 lästig sein, selbst wenn die
zusätzliche
Zeit, um den Motor 10 neu zu starten, minimal ist.
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Wenn
der Motor 10 in dem zweiten Modus arbeitet, wird er kontinuierlich
betrieben, so lange der Zündschalter 17 in
der Ein-Position steht.
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Obwohl
die Messung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges oben unter Bezugnahme
auf die Verwendung eines Straßenradsensors 21 beschrieben
wird, da solche Sensoren häufig
bereits als Teil eines Antiblockiersystems an einem Kraftfahrzeug vorhanden
sind, versteht es sich, dass andere geeignete Mittel genutzt werden
können,
um die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 5 zu bestimmen, wie
beispielsweise ein Sensor, der die Drehgeschwindigkeit einer Ausgangswelle
des Getriebes 11 umfasst.
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Es
wird nun das Verfahren zum Betrieb des Motorsteuersystems unter
Bezugnahme auf die 2 bis 2C beschrieben.
Es versteht sich, dass die elektronische Steuereinheit 16 derart
programmiert ist, dass sie den Motor 10 entsprechend dieses
Verfahrens steuert.
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Bezugnehmend
zunächst
auf 2 startet das Verfahren bei Schritt 30,
bei dem es sich um ein normales „Schlüssel-Aus" Ereignis handelt und schreitet dann
fort zu Schritt 31, wenn der Zündschalter 17 in die
Ein-Stellung bewegt wird und schreitet dann der vorübergehenden
Bewegung des Zündschalters 17 in
die Startposition folgend zu Schritt 32 fort, in dem der
Motor 10 gestartet wird.
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Von
Schritt 32 schreitet das Verfahren dann zu Schritt 33 fort,
in dem die Motorbetriebsparameter für den Stopp-Start-Betrieb geprüft werden.
Wie oben beschrieben, umfassen diese Parameter, ob der Motor 10 unterhalb
einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit arbeitet, ob die Motorkühlwasser-Temperatur
oberhalb einer vorgegebenen Temperatur liegt und ob irgendeine Abgasbehandlungsvorrichtung
des Motors 10 wie beispielsweise ein Katalysator oder eine
NOx-Falle effizient arbeiten. Sofern alle der Motorbetriebsparameter
für die
Stopp-Start-Betriebsweise vorliegen, schreitet das Verfahren zu Schritt 35 fort.
Sofern alle der Betriebsparameter für die Stopp-Start-Betriebsweise
nicht vorliegen, schreitet das Verfahren zu Schritt 34 fort,
in dem der Motor 10 kontinuierlich in einem Aufwärmmodus
betrieben wird, bis alle Betriebsparameter für die Stopp-Start-Betriebsweise
erfüllt
sind.
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Bei
Schritt 35 prüft
die elektronische Steuereinheit 16, ob das Kraftfahrzeug
sich bewegt, in dem das Signal von dem Geschwindigkeitssensor 21 genutzt
wird. Wenn festgestellt wird, dass sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt,
schreitet das Verfahren zu Schritt 100 fort, in dem der
Motor 10 entsprechend dem zweiten Betriebsmodus betrieben
wird und kontinuierlich läuft
und, wenn festgestellt wird, dass das Kraftfahrzeug sich nicht bewegt,
schreitet das Verfahren zu Schritt 200 fort, in dem der
Motor 10 in dem ersten Betriebsmodus betrieben wird.
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Die
Prüfung,
ob das Kraftfahrzeug 5 sich bewegt, kann ein Vergleich
der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Wert 0 umfassen oder
kann den Vergleich der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer
Ziel- oder vorbestimmten Geschwindigkeit nahe bei 0 wie beispielsweise
1 kph umfassen. Dies wird von der Präzision des Geschwindigkeitssensors 21 abhängen, der
genutzt wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu messen. Wenn festgestellt
wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 beträgt oder
unterhalb der Zielgeschwindigkeit liegt, wird festgestellt, dass
das Kraftfahrzeug 5 steht, andernfalls wird festgestellt,
dass es sich bewegt.
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Wann
immer der Zündschalter 17 in
der Ein-Position steht und die Bedingungen für den Stopp-Start-Betrieb erfüllt sind,
prüft die
elektronische Steuereinheit 16 kontinuierlich bei Schritt 35 die Fahrzeuggeschwindigkeit
unabhängig
davon, ob sich das Fahrzeug in dem ersten Modus, der als Schritt 200 gekennzeichnet
ist, oder in dem zweiten Modus, der als Schritt 100 gekennzeichnet
ist, befindet und wählt
den geeigneten Betriebsmodus, wie dies durch die Doppelpfeile angeordnet
ist, die die Schritte 35, 100 und 200 verbinden.
Daher wird, wenn der Motor 10 in dem ersten Betriebsmodus
betrieben wird und das Kraftfahrzeug 5 plötzlich beginnt,
sich zu bewegen, der Betriebsmodus sofort zu dem zweiten Modus und
umgekehrt geschaltet.
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Der
Betrieb in dem ersten Modus, wie bei Schritt 200 angezeigt,
umfasst eine Anzahl separater weiterer Schritte, die automatisch
das Abstellen und das Anlassen des Motors 10 steuern.
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Mit
Einleitung zum ersten Betriebsmodus wird der Motor 10 wie
bei Schritt 400 angezeigt laufen und die erste durchgeführte Tätigkeit
liegt darin, zu bestimmen, ob spezifische vorbestimmte Motor-Abstell-Bedingungen
erfüllt
sind. Diese vorbestimmten Motor-Abstell-Bedingungen werden detaillierter nachstehend
bezugnehmend auf die 2A-2C beschrieben.
Falls die vorbestimmten Motor-Abstell-Bedingungen nicht erfüllt sind,
bleibt der Motor 10 in Betrieb und das Verfahren kehrt
zurück
zu Schritt 400, ist jedoch eine der Bedingungen zum Abstellen
des Motors 10 erfüllt,
schreitet das Verfahren zu Schritt 600 fort, in dem der
Motor 10 abgestellt wird oder zu einem abgestellten Zustand
geschaltet wird. In diesem Fall wird der Motor 10 durch
Absperren der Kraftstoffzufuhr abgestellt sowie durch das Abschalten
der Zündversorgung
des Motors 10, so dass keine Funken durch die Zündkerzen
des Motors 10 erzeugt werden.
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Von
Schritt 600 schreitet das Verfahren zu Schritt 700 fort,
in dem sich der Motor 10 in einem abgestellten Zustand
befindet, in dem er verbleibt, bis eine oder mehrere spezifische
vorbestimmte Motor-Start-Bedingungen, die in Schritt 800 festgelegt sind,
erfüllt
sind. Diese vorbestimmten Motorstartbedingungen werden detaillierter
nachfolgend bezugnehmend auf die 2A bis 2C beschrieben.
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Wenn
eine der vorbestimmten Motor-Start-Bedingungen erfüllt ist,
schreitet das Verfahren fort zu Schritt 900, in dem der
Motor neugestartet oder zu einem neugestarteten Zustand geschaltet wird,
und zwar, in diesem Fall, durch Einschalten des Starter-Generators 13.
Das Verfahren schreitet dann weiter fort zu Schritt 950,
in dem der Motor erneut läuft.
Soweit der Zustand des Motors 10 betroffen ist, gilt in
Schritt 950 das Gleiche wie in Schritt 400, jedoch
ergeben sich Unterschiede unter dem Gesichtspunkt der Steuerung,
da ein unterschiedlicher Pfad von Schritt 950 zurück zu Schritt 600 vorliegt
als von Schritt 400 zu Schritt 600.
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Das
Verfahren schreitet dann von Schritt 950 zu Schritt 1000 vor,
in dem unter Nutzung vorbestimmter sekundärer Abstell-Bedingungen bestimmt wird,
ob der Motor 10 im laufenden Zustand verbleiben soll oder
abgestellt werden soll. Wenn die vor bestimmten sekundären Abstell-Bedingungen
bei Schritt 1000 nicht erfüllt sind, läuft der Motor 10 weiter
und das Verfahren wird kontinuierlich eine Steuerschleife durchlaufen,
und zwar von Schritt 950 zu Schritt 1000 und dann
zurück
zu Schritt 950, bis die Bedingungen bei Schritt 1000 erfüllt sind.
Wenn die vorbestimmten sekundären
Abstell-Bedingungen erfüllt
sind, läuft
das Verfahren zurück
zu Schritt 600 und der Motor 10 abgestellt oder
zu einem abgestellten Zustand geschaltet. Die Bedingungen von Schritt 1000,
um den Motor nach einem Neustart am Laufen zu halten, werden nachstehend
mit Bezugnahme auf die 2A bis 2C beschrieben.
Jedoch besteht ein Merkmal dieser Bedingungen darin, dass sie einen
möglichen
Gesinnungswandel des Fahrers während
des Abschaltens des Motors 10 berücksichtigen.
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Der
Betrieb im ersten Modus, der in 2 als Schritt 200 gekennzeichnet
ist, wird nun detaillierter mit Bezugnahme auf die 2A bis 2C beschrieben,
die in ihrer Kombination die Gesamtheit des Betriebs des Motors 10 in
dem ersten Modus darstellen. In anderen Worten stellen sie alle
einen Teil eines einzigen Steuerverfahrens für den Motor 10 dar und
die Schritte 400 bis 950 bilden gemeinsame Schritte
in allen 2 bis 2C. Da
die 2A bis 2C nur
eine detailliertere Beschreibung des ersten Betriebsmodus gemäß 2 sind,
ist klar, dass die Schritte gemäß der 2A bis 2C den Schritten
gemäß 2 entsprechen
und dass die Schritte 500, 600, 700, 800, 900 und 1000 gemäß 2 äquivalente
Schritte in den 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 dargestellt
sind.
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Bezugnehmend
zunächst
auf 2A startet der Betrieb in dem ersten Modus bei
Schritt 400 mit laufendem Motor. Es gibt drei Gruppen von
vorbestimmten Motor-Abstell-Bedingungen,
um den Zustand mit laufendem Motor bei Schritt 400 zu beenden.
Eine davon ist in 2A als Schritt 502 gezeigt und
die anderen sind in den 2B und 2C in Form
der Schritte 501 und 503 dargestellt.
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Weiter
mit 2A umfasst Schritt 502 die Unterschritte 402 und 404.
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Bei
Schritt 402 wird durch den Kupplungssensor 26 bestimmt,
ob das Kupplungspedal 25 betätigt ist; durch den Bremspedalsensor 24 wird
bestimmt, ob das Bremspedal 23 betätigt ist und von dem Gangsensor 12 wird
bestimmt, ob das Getriebe 11 in der Schaltstellung ist.
Falls eine oder mehrere dieser Bedingungen nicht vorliegen, bleibt
der Motor 10 in Betrieb und das Verfahren bleibt bei Schritt 400, wie
dies durch den Begriff „Andere" Schritt 403 dargestellt
ist. Diese Prüfung
läuft parallel
mit den ähnlichen
Prüfungen,
die in den 2B und 2C in Form
der Schritte 501 und 503 dargestellt sind.
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Wenn
bei Schritt 402 bestimmt wird, dass das Kupplungspedal 25 betätigt ist,
das Bremspedal 23 betätigt
ist und das Getriebe 11 sich in der Schaltstellung befindet,
wird ein 1-Sekunden-Timer, der als Timer 1 bezeichnet wird,
in der elektronischen Steuereinheit 16 gestartet und das
Verfahren schreitet fort zu Schritt 404.
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Wenn
die eine Sekunde, die durch den Timer 1 gezählt wird,
verstrichen ist, wird bei Schritt 404 geprüft, ob das
Kupplungspedal 25 noch betätigt ist, das Bremspedal 23 noch
betätigt
ist und das Getriebe 11 noch in der Schaltstellung ist.
Wenn alle diese Voraussetzungen vorliegen, schreitet das Verfahren fort
zu Schritt 602, wenn jedoch eine oder mehrere dieser Bedingungen
nicht länger
bestehen, kehrt das Verfahren zurück zu Schritt 400 über Schritt 403.
-
Es
ist klar, dass die vorbestimmten Motor-Abstell-Bedingungen, die
Schritt 502 bilden, die Auswahl bestimmter Kraftfahrzeugvariablen
und die Bestimmung, ob eine Änderung
in diesen Variablen während
einer vorbestimmten Zeitspanne vorliegt, umfassen. Wenn keine Änderung
in irgendeiner der Kraftfahrzeugvariablen während der vorbestimmten Zeitspanne
vorliegt, wird der Motor abgeschaltet, wenn jedoch eine der Variablen
während
der vorbestimmten Zeitspanne sich ändert, bleibt der Motor 10 eingeschaltet.
-
Bei
Schritt 602 wird der Motor 10 abgestellt und das
Verfahren schreitet fort zu einem zweiten Motor-gestoppt-Zustand
bei Schritt 702. Der zweite Motor-gestoppt- Zustand wird dadurch
gekennzeichnet, dass das Kupplungspedal 25 derart betätigt ist, dass
die Kupplung gelöst
ist, dass das Bremspedal 23 betätigt ist und dass das Getriebe 11 in
einen der mehreren verfügbaren
Gänge geschaltet
ist, was mit anderen Worten heißt,
es befindet sich nicht in der Neutralstellung.
-
Das
Verfahren schreitet dann fort zu Schritt 802, in dem drei
separate vorbestimmte Motor-Start-Bedingungen genutzt werden, um
zu prüfen,
ob der Motor 10 erneut gestartet werden soll. Sofern keine
dieser Motor-Start-Bedingungen vorliegen, bleibt das Verfahren bei
Schritt 702 bei abgestelltem Motor.
-
Die
erste dieser vorbestimmten Motor-Start-Bedingungen wird in 2A als
Schritt 405 gekennzeichnet und umfasst die Bestimmung,
ob das Bremspedal 23 gelöst ist, während das Kupplungspedal 25 betätigt bleibt
und das Getriebe 11 in der Schaftstellung verbleibt. Wenn
durch die elektronische Steuereinheit 16 unter Nutzung
der Signale von dem Gangwählsensor,
dem Brems- und dem Kupplungssensor 12, 24 und 26,
die mit dieser in Verbindung stehen, festgestellt wird, dass dies
der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 408 fort,
bei dem es sich um einen Unterschritt von Schritt 902 handelt,
andernfalls verbleibt das Verfahren bei Schritt 702 bis
diese oder eine der anderen Freigabebedingungen erfüllt sind.
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Die
zweite der vorbestimmten Motor-Start-Bedingungen ist in 2A als
Schritt 406 gekennzeichnet und umfasst die Bestimmung,
ob das Gaspedal 18 betätigt
ist, während
das Brems- und das Kupplungspedal 23 und 25 betätigt bleiben und
das Getriebe 11 in der Schaltstellung verbleibt. Wenn durch
die elektronische Steuereinheit 16, die Signale nutzt,
die sie von dem Gaspedalsensor, Gangwählsensor, Bremsensensor und
Kupplungssensor 19, 12, 24 und 26,
die mit dieser in Verbindung stehen, festgestellt wird, dass dies
der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 409 fort,
bei dem es sich um einen Unterschritt von Schritt 902 handelt. Andernfalls
verbleibt das Verfahren bei Schritt 702, bis diese oder
eine der anderen Freigabebedingungen erfüllt sind.
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Die
dritte dieser vorbestimmten Motor-Start-Bedingungen ist in 2A als
Schritt 407 gekennzeichnet und umfasst die Bestimmung,
ob das Getriebe 11 in den Neutralzustand geschaltet wurde,
während
das Bremspedal und das Kupplungspedal 23 und 25 betätigt bleiben.
Wenn durch die elektronische Steuereinheit 16 unter Nutzung
der Signale, die sie von dem Gangwählsensor, dem Bremsen- und
Kupplungssensor 12, 24 und 26, die mit
ihr in Verbindung stehen, erhalten hat, festgestellt wird, dass
dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 414 fort,
bei dem es sich um eine Verbindung zu Schritt 703 handelt,
die in 2C dargestellt ist, andernfalls
verbleibt das Verfahren bei Schritt 702 bis diese oder
eine der anderen Freigabebedingungen erfüllt sind.
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Bei
Schritt 902 wird der Motor 10 neugestartet und
die Schritte 408 und 409 zeigen die Auslöser, die
genutzt werden, um den Motor 10 erneut zu starten. Mit
anderen Worten handelt es sich dabei um den Vergleich des Zustandes
verschiedener Kraftfahrzeugvariablen (Fahrer-Inputs) bei Schritt 702 mit denen
bei Schritt 902, wobei der einzige Unterschied darin besteht,
dass entweder das Bremspedal 23 gelöst wurde, wie dies in Schritt 408 dargestellt
wurde, oder das Gaspedal 18 betätigt wurde, wie dies in Schritt 409 dargestellt
ist, und dies sind somit die Auslöser, die genutzt werden, um
den Motor 10 neu zu starten.
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Von
Schritt 902 schreitet das Verfahren fort zu Schritt 950,
in dem der Motor 10 nach einem Neustart wieder läuft. Er
wird in diesem Zustand verbleiben, bis eine einer Anzahl vorbestimmter
sekundärer Motor-Abstell-Bedingungen
erfüllt
sind, von denen eine in 2A in
Form von Schritt 1002 dargestellt ist und von denen die
anderen in den 2B und 2C in
Form der Schritte 1001 und 1003 dargestellt sind.
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Fortsetzend
mit 2A umfasst Schritt 1002 zwei Unterschritte 410 und 412.
Der erste dieser Schritte ist Schritt 410, der genutzt
ist, um das Verfahren von Schritt 950 freizugeben und der
zweite dieser Schritte ist Schritt 412, der genutzt ist,
um zu bestätigen,
dass ein Motor-Abstellen fortgesetzt werden sollte. In anderen Worten wird
Schritt 412 genutzt, um zu bestimmen, ob irgendeine Gesinnungsänderung
während
des Abschaltens des Motors 10 eingetreten ist.
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Wie
dies bei Schritt 410 angedeutet ist, wird das Verfahren
von Schritt 950 fortfahren, wenn die elektronische Steuereinheit 16 auf
der Grundlage der empfangenen Sensor-Inputs bestimmt hat, dass das Brems-
und das Kupplungspedal 23 und 25 betätigt sind,
das Getriebe 11 sich in der Schaltstellung befindet und
das Gaspedal 18 nicht betätigt ist, andernfalls wird
das Verfahren bei Schritt 950 verbleiben, wie dies durch
den „Andere"-Schritt 411 gekennzeichnet
ist, es sei denn eine oder mehrere vorbestimmte sekundäre Motor-Abstell-Bedingungen
gemäß 2B und 2C sind
erfüllt.
Wenn die vorbestimmte sekundäre
Motor-Abstell-Bedingung in Schritt 410 erfüllt ist,
wird ein 6-Sekunden-Timer, der als Timer 3 bezeichnet ist,
in der elektronischen Steuereinheit 16 gestartet und das
Verfahren schreitet fort zu Schritt 412.
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Bei
Schritt 412 wird bestimmt, ob die 6 Sekunden, die durch
den Timer 3 gemessen sind, verstrichen sind, und wenn die
Zeit verstrichen ist, prüft die
elektronische Steuereinheit 16 erneut, ob es irgendeine Änderung
in den Kraftfahrzeugvariablen gegeben hat, die genutzt werden, um
die vorbestimmte sekundäre
Motor-Abstell-Bedingung
zu bilden. Wenn durch die elektronische Steuereinheit 16 festgestellt
wird, dass das Brems- und das Kupplungspedal 23 und 25 betätigt bleiben,
das Getriebe 11 in der Schaltstellung steht und das Gaspedal 18 nicht
betätigt
bleibt, wird angenommen, dass der Motorstopp oder eine Abschaltung
günstig
ist, und das Verfahren kehrt zurück
zu Schritt 602. Hat sich jedoch irgendeiner dieser Kraftfahrzeugvariablen (Gangwahl,
Kupplungspedalposition, Bremspedalposition, Gaspedalposition) während der
vorbestimmten Zeitspanne geändert,
kehrt das Verfahren zurück zu
Schritt 950 und der Motor 10 bleibt angeschaltet.
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Schritt 412 bildet
somit eine Prüfung,
um zu verhindern, dass der Motor 10 voreilig abgeschaltet wird,
denn wenn irgendwelche Änderungen
in dem Sechs-Sekunden-Intervall,
dass durch den Timer 3 gemessen wird, vorliegen, wird die
Motorabschaltung verhindert. Es ist klar, dass die 6 Sekunden die
vorbestimmte Zeitspanne ge mäß diesem
Beispiel ist und dass die Erfindung nicht auf die Verwendung von 6
Sekunden limitiert ist und dass andere Zeitspannen genutzt werden
können,
ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
-
Bezugnehmend
jetzt auf 2B startet der Betrieb in dem
ersten Modus bei Schritt 400 mit laufendem Motor. Wie oben
ausgeführt,
gibt es drei Gruppen vorbestimmter Motor-Abstell-Bedingungen, um
den Zustand mit laufendem Motor bei Schritt 400 zu beenden,
wobei eine zweite von diesen bei Schritt 501 in 2B mit
dem einzigen Unterschritt 420 dargestellt ist.
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Bei
Schritt 420 wird durch die elektronische Steuereinheit 16 unter
Nutzung des Signals von dem Kupplungssensor 26 bestimmt,
ob das Kupplungspedal 25 betätigt ist. Wenn die elektronische
Steuereinheit 16 basierend auf dem Kupplungspedalsensor 26 feststellt,
dass das Kupplungspedal 25 nicht niedergedrückt ist
und in diesem Fall ein Signal von dem High-Side oder ersten Schalter
empfangen wird, wird der Motor 10 abgestellt, wie dies
bei Schritt 601 gezeigt ist, andernfalls bleibt der Motor
eingeschaltet und das Verfahren verbleibt bei Schritt 400,
wie dies durch den „Andere"- Schritt 421 gekennzeichnet
ist.
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Nachdem
der Motor bei Schritt 601 gestoppt wurde, schreitet das
Verfahren zu einem ersten Motor-gestoppt-Zustand bei Schritt 701 fort.
Der erste Motor-gestoppt-Zustand
ist dadurch charakterisiert, dass das Kupplungspedal 25 nicht
betätigt
ist, so dass die Kupplung im Eingriff steht. Schritt 701 kann auch
von Schritt 444 durchgeführt werden, wie dies durch
das Kästchen 430 angedeutet
ist und wie dies im Folgenden beschrieben wird.
-
Das
Verfahren schreitet dann von Schritt 701 zu Schritt 801 fort,
in dem zwei separate vorbestimmte Motor-Start-Bedingungen, gekennzeichnet
als Schritte 422, 423, genutzt werden, um zu bestimmen, ob
der Motor 10 erneut gestartet werden soll. Wenn keine dieser
vorbestimmten Motor-Start-Bedingungen erfüllt ist, verbleibt das Verfahren
bei Schritt 701 mit ausgeschaltetem Motor.
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Die
erste dieser vorbestimmten Motor-Start-Bedingungen ist in 2B als
Schritt 422 angedeutet und umfasst die Bestimmung durch
die elektronische Steuereinheit 16 auf der Grundlage der Signale,
die sie von den verbundenen Sensoren erhält, ob das Kupplungspedal 25 betätigt ist
und das Getriebe 11 in der Neutralstellung steht. Wenn
das Kupplungspedal 25 betätigt ist und das Getriebe 11 in der
Neutralstellung steht, schreitet das Verfahren zu Schritt 424 fort,
bei dem es sich um einen Unterschritt von Schritt 901 handelt,
andernfalls verbleibt das Verfahren bei Schritt 701 bis
diese oder die anderen vorbestimmten Motor-Start-Bedingungen erfüllt sind.
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Die
zweite der vorbestimmten Motor-Start-Bedingungen ist in 2B als
Schritt 423 gekennzeichnet und umfasst die Bestimmung durch die
elektronische Steuereinheit 16 basierend auf den Signalen,
die diese von den Sensoren erhält,
ob das Kupplungspedal 25 betätigt ist und das Getriebe 11 in der
Schaltstellung verbleibt. Wenn die elektronische Steuereinheit 16 bestimmt,
dass das Kupplungspedal 25 betätigt ist und das Getriebe 11 in
dem Schaltzustand verblieben ist, schreitet das Verfahren zu Schritt 425,
bei dem es sich um einen Unterschritt von Schritt 901 handelt,
andernfalls verbleibt das Verfahren bei Schritt 701, bis
diese oder die andere vorbestimmte Motor-Start-Bedingung erfüllt ist.
Bei Schritt 901 wird der Motor 10 erneut gestartet
und die Kästchen 424 und 425 zeigen
die Auslöser,
die genutzt werden, um den Neustart des Motors 10 zu veranlassen.
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Die
Aufgabe der Schritte 422 und 423 ist es, zwischen
einer Situation, in der das Getriebe 11 in der Neutralstellung
steht und einer Situation, in der das Getriebe 11 sich
in der Schaltstellung befindet, zu unterscheiden. Von Schritt 701 wird
für den
Fall, dass das Getriebe sich in der Neutralstellung befindet und
der Fahrer das Kupplungspedal betätigt, bei Schritt 424 ein
Start ausgelöst,
und zwar von dem High-Side-Kupplungspedalpositionsschalter. In anderen
Worten, wenn das Signal von dem ersten Schalter sich ändert, was
der Fall ist, wenn das Kupplungspedal eine Bewegungsstrecke von
10 % erreicht hat, wird der Motor 10 erneut gestartet,
um die maximale Zeitdauer bereitzustellen, in der der Motor 10 erneut
gestartet wird. Es ist klar, dass bei einer 10 %igen Bewegung des
Kupplungspedals 25 die Kupplung im Eingriff bleibt.
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Wird
jedoch diese Vorgehensweise genutzt, wenn sich das Getriebe 11 in
der Schaltstellung befindet, würde
dies im besten Fall einen unerwünschten
Ruck des Kraftfahrzeuges 5 verursachen und ist daher möglicherweise
gefährlich,
wenn der Motor 10 im Starten begriffen ist, weil das Kraftfahrzeug 5 sich dann
bewegen würde
und auf einen anderes Objekt auffahren würde. Daher wird für den Fall,
dass in Schritt 423 festgestellt wird, dass das Getriebe 11 sich
in der Schaltstellung befindet, ein alternativer Auslöser bei
Schritt 425 genutzt, in dem der Motor 10 nicht
erneut gestartet wird bis ein Low-Side-Kupplungssignal von einem
zweiten Schalter erhalten wird, der bestätigt, dass das Kupplungspedal
75 % der Bewegungsstrecke erreicht hat, so dass bekannt ist, dass
die Kupplung vollständig
gelöst
ist. Da die Kupplung vollständig
gelöst
ist, kommt es zu keinem Rucken des Kraftfahrzeuges 5 und
es besteht kein Risiko dafür,
dass sich das Kraftfahrzeug 5 bewegt.
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Von
Schritt 901 schreitet das Verfahren fort zu Schritt 950,
in dem der Motor 10 nach einem Neustart wieder läuft. Er
wird in diesem Zustand verbleiben bis eine einer Anzahl vorbestimmter
sekundärer Motor-Abstell-Bedingungen
erfüllt
ist, von denen eine in 2B als Schritt 1001 dargestellt
ist.
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Schritt 1001 umfasst
zwei Unterschritte 426 und 428. Schritt 426 ist
ein Freigabeschritt von Schritt 950 und das Verfahren wird
von Schritt 950 fortfahren, wenn die elektronische Steuereinheit 16 von
den Signalen, die sie von den mit ihr verbundenen Signalen erhält, feststellt,
dass sich das Getriebe 11 in der Neutralstellung befindet
und dass das Kupplungspedal 25 nicht betätigt ist,
wird jedoch andernfalls bei Schritt 950 verbleiben, es
sei denn eine oder mehrere der anderen vorbestimmten sekundären Motor-Abstell-Bedingungen,
die in den 2A und 2C als Schritte 1002 und 1003 dargestellt
sind, sind erfüllt.
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Wenn
die elektronische Steuereinheit 16 in Schritt 426 feststellt,
dass das Getriebe 11 sich in der Neutralstellung befindet
und das Kupplungspedal 25 nicht betätigt ist, wird ein Sechs-Sekunden-Timer,
auf den als Timer 4 Bezug genommen wird, in der elektronischen
Steuereinheit 16 gestartet und das Verfahren schreitet
fort zu Schritt 428, andernfalls verbleibt das Verfahren
bei Schritt 950, wie dies durch den „andere"-Schritt 427 gekennzeichnet
ist.
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Bei
Schritt 428 wird durch die elektronische Steuereinheit 16 am
Ende der vorbestimmten Zeitspanne von 6 Sekunden, die durch den
Timer 4 gemessen wird, unter Nutzung des Signals, das sie
von dem Kupplungspedalsensor 26 erhält, geprüft, ob das Kupplungspedal 25 im
nicht betätigten
Zustand verbleibt. In anderen Worten, wenn von dem ersten Schalter
ein Signal erhalten wird, das anzeigt, dass das Kupplungspedal 25 innerhalb
von 10 % seiner Bewegungsstrecke steht, wird davon ausgegangen, dass
das Kupplungspedal 25 nicht betätigt ist. Wenn die elektronische
Steuereinheit 16 feststellt, dass das Kupplungspedal 25 noch
nicht betätigt
ist und daher keine Änderung
erfolgt ist, wird angenommen, dass ein Abstellen des Motors günstig ist
und das Verfahren kehrt zurück
zu Schritt 601, stellt die elektronische Steuereinheit 16 jedoch
fest, dass das Kupplungspedal 25 innerhalb der vorbestimmten
Zeitspanne betätigt
wurde, kehrt das Verfahren zu Schritt 950 zurück und der
Motor 10 bleibt eingeschaltet.
-
Schritt 428 stellt
daher eine Prüfung
dar, um zu verhindern, dass der Motor 10 voreilig abgeschaltet
wird und wenn irgendwelche Änderungen
in der Kupplungsposition innerhalb von 6 Sekunden vorliegen, wird
das Abschalten abgebrochen. Es ist klar, dass 6 Sekunden die vorgegebene
Zeitspanne gemäß diesem
Beispiel darstellen und dass die Erfindung jedoch nicht auf die
Verwendung von 6 Sekunden limitiert ist und dass andere vorbestimmte
Zeitspannen genutzt werden können,
ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Bezugnehmend
auf 2C startet der Betrieb in dem ersten Modus bei
Schritt 400 mit laufendem Motor. Wie dies oben ausgeführt wurde,
existieren drei Gruppen von vorbestimmten Motor-Abstell-Bedingungen,
um den Zustand des laufenden Motors bei Schritt 400 zu
verlassen, von denen eine als Schritt 503 in 2C und
die anderen als Schritt 502 und 501 jeweils in 2A und 2B dargestellt
sind.
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Fortsetzend
mit 2C umfasst der Schritt 503 zwei Unterschritte 440 und 441.
-
Bei
Schritt 440 wird durch die elektronische Steuereinheit 16 aus
dem Signal, das diese von dem Kupplungssensor 26 erhalten
hat, bestimmt, ob das Kupplungspedal 25 betätigt ist
und von dem Signal, dass sie von dem Gangsensor 12 erhalten,
ob das Getriebe 11 sich in der Neutralstellung befindet. Wenn
die elektronische Steuereinheit 16 feststellt, dass eine
oder mehrere dieser Bedingungen nicht vorliegen, verbleibt der Motor 10 im
eingeschalteten Zustand und das Verfahren verbleibt bei Schritt 400, wie
dies durch den „andere"-Schritt 450 dargestellt ist.
Diese Prüfung
wird parallel mit den ähnlichen
Prozessen durchgeführt,
die in den 2A und 2B dargestellt
und oben beschrieben sind.
-
Wenn
jedoch bei Schritt 440 durch die elektronische Steuereinheit 16 festgestellt
wird, dass das Kupplungspedal 25 betätigt ist und das Getriebe 11 sich
in der Neutralstellung befindet, dann wird ein Ein-Sekunden Timer,
der als Timer 2 bezeichnet wird, in der elektronischen
Steuereinheit 16 gestartet und das Verfahren schreitet
fort zu Schritt 441.
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Bei
Schritt 441 wird durch die elektronische Steuereinheit 16 festgestellt,
wenn die 1 Sekunde, die durch den Timer 1 gezählt wurde,
verstrichen ist, ob das Kupplungspedal 25 noch betätigt ist
und das Getriebe 11 sich noch in der Neutralstellung befindet. Wenn
die elektronische Steuereinheit 16 feststellt, dass das
Kupplungspedal 25 noch betätigt ist und das Getriebe 11 noch
in der Neutralstellung steht, schreitet das Verfahren zum Schritt 603 fort,
jedoch wenn ein oder mehrere dieser Bedingungen nicht länger fortbestehen,
kehrt das Verfahren über
den „Andere"-Schritt 450 zu Schritt 400 zurück.
-
Bei
Schritt 603 wird der Motor 10 abgestellt und das
Verfahren schreitet zu einem dritten Motor-gestoppt-Zustand bei
Schritt 703 fort. Der dritte Motor-gestoppt-Zustand ist dadurch
charakterisiert, dass das Kupplungspedal 25 betätigt ist,
so dass die Kupplung gelöst
ist und dadurch, dass das Getriebe 11 sich in der Neu tralstellung
befindet. Das Verfahren kann Schritt 703 ebenso von Schritt 407 gemäß 2A erreichen,
wie dies durch den Verbindungsschritt 414 dargestellt ist.
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Es
existieren zwei Ausgänge
von dem dritten Motor-gestoppt-Zustand bei Schritt 703,
wobei der erste davon als Schritt 444 dargestellt ist und
die Bestimmung umfasst, ob das Kupplungspedal 25 gelöst ist und
ob fortgeschritten wurde zu Schritt 430, bei dem es sich
um einen Verbindungsschritt zu Schritt 701 gemäß 2B handelt.
Wenn das Kupplungspedal 25 nicht gelöst ist, schreitet das Verfahren
zu Schritt 803 fort, in dem eine vorbestimmte Motor-Start-Bedingung
genutzt wird, um zu bestimmen, ob der Motor 10 erneut gestartet
werden soll.
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Schritt 803 umfasst
den einzigen Unterschritt 443, bei dem es sich um einen
Test handelt, um zu bestimmen, ob die vorbestimmte Motor-Start-Bedingung
vorliegt. Die vorbestimmte Motor-Start-Bedingung umfasst die Bestimmung
durch die elektronische Steuereinheit 16 unter Nutzung
der Signale, die diese von den damit verbundenen Sensoren erhält, ob ein
Gang in dem Getriebe 11 gewählt wurde, während das
Kupplungspedal 25 betätigt
bleibt. Wenn die elektronische Steuereinheit 16 feststellt,
dass ein Gang in dem Getriebe 11 gewählt wurde und das Kupplungspedal 25 betätigt bleibt,
ist die vorbestimmte Motor-Start-Bedingung erfüllt und das Verfahren schreitet
fort zu Schritt 445, bei dem es sich um einen Unterschritt
von Schritt 903 handelt, andernfalls verbleibt das Verfahren
bei Schritt 703, bis eine Ausgangsbedingung erfüllt ist.
-
Bei
Schritt 903 wird der Motor 10 erneut gestartet
und Schritt 445 zeigt den Auslöser, der genutzt wird, um den
Motor 10 erneut zu starten. In anderen Worten, vergleicht
man den Zustand der verschiedenen Kraftfahrzeugvariablen bei Schritt 703 mit
denen bei Schritt 903, besteht der einzige Unterschied
darin, dass das Getriebe 11 von einem Zustand, in dem kein
Gang gewählt
wird, zu einem Zustand, in dem ein Gang gewählt wurde, bewegt wurde, so
dass die Auswahl eines Gangs in dem Getriebe 11 den Auslöser für den Neustart
des Motors 10 darstellt.
-
Von
Schritt 903 schreitet das Verfahren automatisch zu Schritt 950 fort,
in dem der Motor 10 nach einem Neustart wieder läuft. Er
wird in diesem Zustand verbleiben bis eine einer Anzahl von vorbestimmten
sekundären
Motor-Abstell-Bedingungen erfüllt
ist, von denen einen in 2C als
Schritt 1003 dargestellt ist und von denen die anderen
unter Bezugnahme auf die Schritte 1002 und 1001 in 2A bzw. 2B oben
beschrieben wurden.
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Schritt 1003 umfasst
zwei Unterschritte 446 und 448, von denen der
erste eine Freigabebedingung und der zweite eine Prüfung ist,
um sicherzustellen, dass keine Gesinnungsänderung eingetreten ist.
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Wie
dies bei Schritt 446 angedeutet ist, wird das Verfahren
von Schritt 950 fortfahren, wenn die elektronische Steuereinheit 16 von
den Signalen, die sie von den verbundenen Sensoren erhält, feststellt, dass
sich das Getriebe 11 in der Neutralstellung befindet und
das Kupplungspedal 25 betätigt ist, andernfalls wird
das Verfahren bei Schritt 950 verbleiben, es sei denn eine
oder mehrere der anderen vorbestimmten sekundären Motor-Abstell-Bedingungen, die
in den 2A und 2B dargestellt
sind, sind erfüllt.
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Wenn
die elektronische Steuereinheit 16 in Schritt 446 feststellt,
dass das Getriebe 11 in der Neutralstellung steht und das
Kupplungspedal 25 betätigt
ist, wird ein Sechs-Sekunden-Timer, auf den als Timer 5 Bezug
genommen wird, in der elektronischen Steuereinheit 16 gestartet
und das Verfahren schreitet zu Schritt 448 fort, andernfalls
verbleibt es bei Schritt 950, wie dies durch den „andere"-Schritt 447 gekennzeichnet
ist.
-
Bei
Schritt 448 wird durch die elektronische Steuereinheit 16 bestimmt,
ob am Ende des Sechs-Sekunden-Zeitintervalls, das durch den Timer 5 gemessen
wird, der Neutralzustand in dem Getriebe 11 weiterhin ausgewählt bleibt
und das Kupplungspedal 25 betätigt bleibt. Wenn die elektronische Steuereinheit 16 feststellt,
dass am Ende des vorbestimmten Sechs-Sekunden-Zeitintervalls der
Neutralzustand in dem Getriebe 11 gewählt bleibt und das Kupplungspedal 25 betätigt bleibt, wird
davon ausgegangen, dass ein Abstellen des Motors günstig ist und
das Verfahren kehrt zurück
zu Schritt 603, jedoch wenn die elektronische Steuereinheit 16 feststellt, dass
während
des Sechs-Sekunden-Zeitintervalls der Neutralzustand in dem Getriebe 11 nicht
länger gewählt ist
oder das Kupplungspedal 25 nicht länger betätigt ist, kehrt das Verfahren
zurück
zu Schritt 950, wie dies durch den „Andere"-Schritt 449 gekennzeichnet
ist und der Motor 10 bleibt eingeschaltet.
-
Schritt 448 stellt
daher eine Prüfung
dar, um zu verhindern, dass der Motor 10 voreilig abgeschaltet
wird. Gibt es irgendwelche Änderungen
innerhalb des Sechs-Sekunden-Intervalls
in den überwachten Bedingungen,
wird das Abschalten abgebrochen und dies zeigt an, dass ein Gesinnungswandel
eingetreten ist. Es ist klar, dass 6 Sekunden ein vorbestimmtes
Zeitintervall in diesem Beispiel darstellt, jedoch dass die Erfindung
nicht auf die Verwendung von 6 Sekunden limitiert ist und das andere
vorbestimmte Zeitintervalle genutzt werden können, ohne den Bereich der
Erfindung zu verlassen.
-
Es
ist klar, dass die Schritte 426 und 446 in Kombination
durch eine Prüfung
ersetzt werden können,
in der auf der Grundlage der Signale, die von dem Gangwahlsensor 12 und
dem Kupplungspedalsensor 26 erhalten werden, festgestellt
wird, dass das Getriebe 11 in dem Neutralzustand steht
und in dem Neutralzustand verbleibt und dass keine Änderung
in der Position des Kupplungspedals 25 während der
Dauer der vorbestimmten Zeitspanne eintritt.
-
Ein
Merkmal des oben beschriebenen Verfahrens, wie dieses auch in 2A bis 2C dargestellt
ist, besteht darin, dass die vorbestimmten Motor-Abstell-Bedingungen gemäß der Schritte 501, 502 und 503 dieselben
oder ähnlich
mit den sekundären
Motor-Abstell-Bedingungen gemäß jeweils
der Schritte 1001, 1002 und 1003 sind.
-
Bezugnehmend
auf die 2 bis 2C ist klar,
dass, wenn zu irgendeinem Zeitpunkt während der Zeitdauer, in der
der Motor 10 in dem ersten Modus in Betrieb ist, das Kraftfahrzeug 5 sich
beginnt zu bewegen, die elektronische Steuerung 16 sofort
von dem Betrieb in dem ersten Modus zu dem Betrieb in dem zweiten
Modus umschaltet, was in anderen Worten bedeutet, dass der Betrieb
von Schritt 200 gemäß 2 zu
Schritt 100 in 2 transferiert wird. Es ist
klar, dass diese Änderung
des Betriebsmodus eintreten kann, wenn der Motor 10 nicht
läuft und dementsprechend
umfasst Schritt 100 eine Prüfung, um festzustellen, ob
der Motor 10 läuft
und, wenn der Motor 10 nicht läuft, sofort gestartet wird.
Ist jedoch das Gegenteil der Fall, d. h. wenn das Kraftfahrzeug 5 sich
bewegt und dann anhält,
wird der Motor 10 stets in Betrieb sein und somit wird
der erste Betriebsmodus stets bei laufendem Motor 10 gewählt.
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Wenn
zu irgendeinem Zeitpunkt während des
Betriebes in irgendeinem der beiden Betriebszustände der Zündschalter 17 in die „Aus"-Position bewegt
wird, wird das Verfahren zu Schritt 30 zurückkehren,
der in 2 dargestellt ist. In ähnlicher Weise, wenn der Motor 10 zu
irgendeinem Zeitpunkt abgewürgt
wird, wird das Verfahren zu Schritt 30 zurückkehren,
wenn, um den Motor 10 von dem abgewürgten Zustand erneut zu starten,
der Fahrer des Kraftfahrzeuges 5 den Zündschalter 17 in die „Aus"-Stellung bewegt,
andernfalls wird das Verfahren abhängig von dem Zustand der verschiedenen Kraftfahrzeugvariablen
zu einer der Motor-gestoppt-Bedingungen 701, 702 und 703 zurückkehren.
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Somit
lässt sich
zusammenfassend festhalten, dass die Erfindung ein Verfahren zum
Steuern des Motors 10 eines Kraftfahrzeugs 5 umfasst,
so dass der Motor 10 unter Nutzung eines Signals von dem
Kupplungspedalsensor 26 nur dann erneut gestartet wird,
wenn dies sicher ist und davon abhängt, ob das Getriebe 11 sich
in dem Neutralzustand oder im Schaltzustand befindet.
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Es
ist für
den Fachmann klar, dass obwohl diese Erfindung exemplarisch unter
Bezugnahme auf ein oder mehrere Ausführungen beschrieben wird, die
Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungen beschränkt ist
und dass Modifikationen in den offenbarten Ausführungen oder alternative Ausführungen konstruiert
werden können,
ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.