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Querverweis auf ein verwandtes
Dokument
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Die
vorliegende Erfindung nimmt die Priorität der am 4. März
2009 angemeldeten japanischen Patentanmeldung in Anspruch, die hierin
durch Bezugnahme vollinhaltlich mitoffenbart ist.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Technisches Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Fahrzeugsteuersystem,
das so konzipiert ist, dass ein Motor, der in einem mit einem Automatikgetriebe
ausgestatteten Kraftfahrzeug montiert ist, automatisch gestartet
und gestoppt wird, und insbesondere ein solches Fahrzeugsteuersystem,
das so konzipiert ist, dass ein beim Starten des Fahrzeugs auftretender
Beschleunigungsstoß minimiert oder absorbiert wird.
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2. Hintergrund der Technik
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Einige
von der vorstehend angeführten Art von Fahrzeugsteuersystemen
sind so konstruiert, dass sie einen Beschleunigungsstoß,
der durch eine Übertragung eines Motordrehmoments auf eine
Achse des Fahrzeug entsteht, wenn der Motor mit dem in den Fahrbereich
(D-Bereich) versetzten Automatikgetriebe neu gestartet wird, unterdrücken.
Die vorläufige
japanische
Patentanmeldungsveröffentlichung 2001-55943 offenbart
z. B. ein Fahrzeugsteuersystem, das das Ausmaß bzw. den
Betrag des Beschleunigungsstoßes misst, wenn das Fahrzeug
gestartet worden ist, und das, wenn bestimmt wird, dass der gemessene
Beschleunigungsstoß einen größeren Wert
als ein gegebener zulässiger Beschleunigungsstoß aufweist,
die Menge des Kraftstoffs verringert, die in den Motor eingespritzt
werden soll, um das Motordrehmoment zu reduzieren.
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Die
Verringerung der in den Motor einzuspritzenden Kraftstoffmenge kann
jedoch zu einer Verschlechterung der Startfähigkeit des
Motors führen. Die Verringerung der in den Motor einzuspritzenden Kraftstoffmenge
unterliegt daher Einschränkungen, die jedoch möglicherweise
nicht ausreichen, um den Beschleunigungsstoß zu unterdrücken
oder absorbieren.
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Kurzfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeugsteuersystem für
ein motorbetriebenes Fahrzeug zu schaffen, das so konzipiert ist,
dass es einen Beschleunigungsstoß, der beim Start des Fahrzeugs auftritt,
so minimieren oder absorbieren kann, dass dadurch die Startfähigkeit
des Motors nicht beeinträchtigt wird.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugsteuersystem geschaffen, das
in einem Kraftfahrzeug-Leerlaufstoppsystem (d. h. einem Motor-Stopp-/Neustart-System)
verwendet wird, das in ein Fahrzeug eingebaut ist, das mit einem
Motor und einem Automatikgetriebe ausgestattet ist, in dem eine
Kupplung angeordnet ist, um eine mechanische Verbindung zwischen
einer Antriebswelle, die zu dem Motor führt, und einer
Antriebswelle, die zu einem Rad des Fahrzeugs führt, einzurichten
bzw. herzustellen, wenn das Automatikgetriebe in einen Fahrbetriebs-Gangbereich
versetzt wird. Das Fahrzeugsteuersystem weist auf: (a) einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor,
der eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs misst; und (b) eine Steuerung,
die selektiv in einem Stoppmodus und in einem Neustartmodus arbeitet.
Wenn während des Fahrbetriebs des Motors des Fahrzeugs
eine gegebene Motorstoppanforderung erfüllt ist, geht die
Steuerung in den Stoppmodus über, um den Motor automatisch
zu stoppen. Wenn eine gegebene Motorneustartanforderung nach dem
Stopp des Motors erfüllt ist, geht die Steuerung in den
Neustartmodus über, um den Motor neu zu starten, und geht
darüber hinaus in einen Kupplungssteuerungsmodus über,
um die Kupplung in dem Automatikgetriebe in einen rutschbaren Zustand zu
versetzen, in dem der Kupplung basierend auf der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gemessen
wird, erlaubt wird zu rutschen.
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Die
Kupplung wird eingerückt, um zwischen der Antriebs- und
der Abtriebswelle eine Verbindung herzustellen, wenn sich das Automatikgetriebe
in einem Fahrbetriebs-Gangbereich (z. B. entweder einem Fahrbereich,
einem Drehzahlbereich des ersten Gangs, einem Drehzahlbereich des
zweiten Gangs oder einem Rückwärtsbereich) befindet.
Das durch den Motor abgegebene Drehmoment wird dann über einen
Drehmomentübertragungsweg, in dem z. B. eine Zwischenwelle
bzw. Vorgelegewelle oder ein Zahnrad (Zahnräder) angeordnet
sind, an die Abtriebswelle und auf das Rad übertragen.
Wenn die gegebene Motorneustartanforderung erfüllt ist,
wobei das Automatikgetriebe nach dem Stopp bzw. Abschalten des Motors
in einen Fahrbetriebs-Gangbereich versetzt ist, und der Motor neu
gestartet worden ist, kann ein Anstieg des Betrags des Drehmoments, das
aus dem Motor abgegeben wird, zu einem Beschleunigungsstoß führen.
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Wenn
das Automatikgetriebe sich im Fahrbetriebs-Gangbereich sowie das
Fahrzeug sich im Fahrbetrieb befindet, wird das Motordrehmoment über
die Kupplung an die Abtriebswelle übertragen. Eine Abgabe
der Kupplung, die direkt mit der Antriebswelle verbunden ist, hängt
von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Zähnezahlverhältnis des
Automatikgetriebes ab. Wenn die Geschwindigkeit der Antriebswelle
die der Abgabe der Kupplung nach dem Neustart des Motors überschreitet,
kann dies einen Beschleunigungsstoß zur Folge haben. Der
Betrag des Beschleunigungsstoße ist somit von der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs abhängig.
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Wenn
somit der Motor neu gestartet wird, versetzt die Steuerung die Kupplung
im Automatikgetriebe basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gemessen wird, in den
rutschbaren Zustand. Die Steuerung kann in anderen Worten das über
die Kupplung an das Rad übertragene Drehmoment entsprechend
dem Betrag des Beschleunigungsstoßes absorbieren. Das Rutschen
bzw. Schleifen der Kupplung dient zum Absorbieren des Beschleunigungsstoßes,
wodurch die Startfähigkeit des Motor gegenüber
der eines herkömmlichen Systems gewährleistet
wird, bei dem, wie bereits in der Einleitung dieser Anmeldung erörtert
wor den ist, die in den Motor einzuspritzende Kraftstoffmenge verringert
wird, um den Beschleunigungsstoß zu verringern bzw. zu
eliminieren.
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Die
in dem Automatikgetriebe verwendete Kupplung kann so konzipiert
sein, dass sie einen Drehmomentübertragungsweg freigibt
oder blockiert, der von der Antriebswelle zu einer zur Abtriebswelle führende
Zwischenwelle verläuft. Die Steuerung kann bewirken, dass
die Kupplung, die vollständig ausgerückt oder
vollständig eingerückt worden ist, in den vollständig
rutschbaren Zustand versetzt wird.
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Wenn
in dem bevorzugten Modus der Erfindung die Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gemessen wird, niedriger
ist als ein gegebener Geschwindigkeitswert nach einem Neustart der
Motors, versetzt die Steuerung die Kupplung in den rutschbaren Zustand.
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Wenn
die Drehzahl des Motors, die durch den Neustart des Motors erhöht
bzw. angestiegen ist, ihren Spitzenwert unterschritten hat, geht
die Steuerung in den Kupplungssteuerungsmodus über, um die
Kupplung in den rutschbaren Zustand zu versetzen. In typischen bzw.
klassischen Automatikgetrieben, die mit einem Drehmomentwandler
ausgestattet sind, steigt die Drehzahl der Antriebswelle des Automatikgetriebes
an, und das an die Antriebswelle übertragene Drehmoment
nimmt zu, während die Drehzahl des Motors durch den Neustart
des Motors erhöht wird. Das Einrücken der Kupplung,
während die Drehzahl des Motors durch den Neustart des
Motors erhöht wird, führt daher zu einem erhöhten
Betrag bzw. Ausmaß des Beschleunigungsstoßes.
Zur Minimierung des Beschleunigungsstoßes versetzt die
Steuerung, wie oben beschrieben, die Kupplung in den rutschbaren
Zustand, wenn die Drehzahl des Motors ihren Spitzenwert nach dem
Neustart des Motors unterschritten hat.
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Die
Steuerung kann die Kupplung entweder in einen rutschbaren Zustand
oder einen ausgerückten Zustand versetzen, in dem die Kupplung
vor dem Neustart des Motors ausgerückt wird. Wenn die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gemessen
wird, niedriger als ein gegebener Geschwindigkeitswert nach dem
Neustart des Motors ist, rückt die Steuerung die Kupplung
mit einer ersten Rate ein. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
höher als der gegebene Geschwindigkeitswert nach dem Neustart
des Motors ist, rückt die Steuerung die Kupplung mit einer zweiten
Rate ein, die schneller als die erste Rate ist. Wenn die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs anders ausgedrückt relativ langsam ist, erhöht
die Steuerung langsam den Betrag bzw. das Ausmaß der Einrückung
der Kupplung, um einen Überschuss des Drehmoments (d. h.
den Beschleunigungsstoß), der über die Kupplung
auf die Räder übertragen wird, zu absorbieren.
Wenn alternativ die Geschwindigkeit des Fahrzeugs relativ hoch ist,
was bedeutet, dass, wenn der Beschleunigungsstoß überhaupt
auftritt, der Betrag bzw. das Ausmaß des Beschleunigungsstoßes
gering ist, versetzt die Steuerung die Kupplung rasch in einen Einrückzustand,
um das Fahrzeug rasch in einen Zustand zu versetzen, in dem das
Fahrzeug zu fahren in der Lage ist.
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Das
Automatikgetriebe kann mit einer Zwischenwelle bzw. Vorgelegewelle
ausgestattet sein, die über die Kupplung mit der Antriebswelle
verbunden werden soll, um das aus dem Motor abgegebene Drehmoment
auf das Rad des Fahrzeugs zu übertragen. In diesem Fall
kann die Steuerung den Spitzenwert der Drehzahl des Motors, die
durch den Neustart des Motors angestiegen ist, berechnen und die
Kupplung entweder in den rutschbaren Zustand oder den ausgerückten
Zustand versetzen, wenn die Drehzahl der Zwischenwelle bzw. der
Vorgelegewelle niedriger als der berechnete Spitzenwert vor dem
Neustart des Motors ist.
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In
typischen bzw. klassischen Automatikgetrieben, die mit einem Drehmomentwandler
ausgestattet sind, steigt die Drehzahl der Antriebswelle fortgesetzt
an, während die Drehzahl des Motors durch den Neustart
des Motors ansteigt, so dass die Geschwindigkeit der Antriebswelle
bis zum Erreichen des Spitzenwerts der Drehzahl des Motors nach
dem Neustart des Motors ansteigen kann. Wenn somit die Drehzahl
der Zwischenwelle niedriger als der Spitzenwert der Drehzahl des
Motors ist, die durch den Neustart des Motors angestiegen ist, besteht
die Wahrscheinlichkeit, dass die Drehzahl der Antriebswelle die
der Zwischenwelle bzw. Vorgelegewelle überschreitet, was
zu einem erhöhten Betrag des Beschleunigungsstoßes
führt, wenn die Kupplung nach dem Neustart des Motors eingerückt
ist. Folglich kann die Steuerung, wie vorstehend beschrieben, den
Spitzenwert der Drehzahl des Motors, die durch den Neustart des
Motors angestiegen ist, berechnen und die Kupplung entweder in den
rutschbaren Zustand oder den ausgerückten Zustand versetzen, wenn
die Drehzahl der Zwischenwelle niedriger als der berechnete Spitzenwert
vor dem Neustart des Motors ist. Dies führt zu einer geringeren
Wahrscheinlichkeit, dass der Beschleunigungsstoß nach dem
Neustart des Motors auftritt.
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Die
Steuerung kann den gegebenen Geschwindigkeitswert basierend auf
dem berechneten Spitzenwert bestimmen. Dadurch wird die Genauigkeit
beim Bestimmen eines Schwellwerts (d h. des gegebenen Geschwindigkeitswerts)
gewährleistet, der zur Bestimmung herangezogen werden soll,
ob die Kupplung in den rutschbaren Zustand versetzt werden soll
oder nicht.
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Wenn
eine Bedingung, unter der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die
durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gemessen wird, niedriger
als ein gegebener Geschwindigkeitswert ist, nach dem Neustart des
Motors erfüllt ist, versetzt die Steuerung die Kupplung
in den rutschbaren Zustand. Wenn anders ausgedrückt die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs relativ hoch ist, was bedeutet, dass
die Wahrscheinlichkeit eines Beschleunigungsstoßes gering
ist, versetzt die Steuerung die Kupplung nicht in den rutschbaren
Zustand, wodurch die Anzahl der Male erhöht wird, wenn
das Motordrehmoment, das notwendig ist, damit das Fahrzeug fahren
kann, rasch an das Rad übertragen wird, was eine verlängerte
Lebensdauer der Kupplung zur Folge hat.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehend erfolgenden ausführlichen
Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen der bevorzugten
Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert,
die jedoch nicht als eine Einschränkung der Erfindung auf
die spezifischen Ausführungsformen aufzufassen sind, sondern
ausschließlich dem Zweck der Erläuterung und des
Verständnisses dienen.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm, das ein Fahrzeugsteuersystem gemäß der
Erfindung darstellt;
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2(a) u. 2(b) ein
Flussdiagramm eines Motorstopp-/Neustartprogramms, das durch das Fahrzeugsteuersystem
von 1 ausgeführt werden soll, um einen Motor
automatisch zu stoppen oder neu zu starten;
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3 eine
Ansicht, die einen Betrieb des Fahrzeugsteuersystems veranschaulicht,
bei dem der Betrag der Einrückung einer in ein Automatikgetriebe
eingebauten Kupplung gesteuert wird, um den Beschleunigungsstoß zu
absorbieren; und
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4 eine
Ansicht, die einen Betrieb des Fahrzeugsteuersystems von 1 darstellt,
wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer
als ein gegebener unterer Geschwindigkeitswert THS ist, wenn der
Motor neu gestartet wird.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnung, insbesondere auf 1,
wird ein Fahrzeugsteuersystem gemäß der Erfindung
dargestellt, das in ein Kraftfahrzeugfahrzeug eingebaut ist, das
mit einem Verbrennungsmotor 10 und einem Automatikgetriebe 14 ausgestattet
ist.
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Das
Automatikgetriebe 14 beinhaltet einen Drehmomentwandler 12 und
ein Getriebe 13. Das Getriebe 13 ist mit der Kurbelwelle 11 (d.
h. einer Abtriebswelle) des Motors 10 über den
Drehmomentwandler 12 gekoppelt. Bei dem Motor 10 handelt
es sich beispielsweise um einen mehrzylindrigen Benzinmotor, der
mit Einspritzdüsen 15 und Zündkerzen ausgestattet
ist, wobei für jeden Zylinder eine Zündkerze vorgesehen
ist. Am Motor 10 ist ein Starter 16 angebracht,
der den Motor 10 ankurbeln bzw. eine initiale Drehung auf
diesen übertragen soll, wenn die Notwendigkeit besteht,
den Motor 10 zu starten. Bei dem Motor 10 kann
es sich alternativ auch um einen Dieselmotor handeln.
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Der
Drehmomentwandler 12 besteht aus einem Pumpenflügelrad 12a,
das mit der Kurbelwelle 11 verbunden ist, einem Turbinenflügelrad 12b,
das mit einer Antriebswelle 21 des Getriebes 13 gekoppelt
ist, und einer Einwegkupplung bzw. Freilaufkupplung etc. Auf die
Drehung des Pumpenflügelrads 12a folgt die Drehung
des Turbinenflügelrad 12b.
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Das
Getriebe 13 besteht aus einem Planetengetriebe, Reibschlusselementen,
wie z. B. Kupplungen oder Bremsen, und einer Mehrzahl von Elektromagnetventilen,
die den auf die Reibschlusselemente ausgeübten hydraulischen
Druck steuern. Jedes des Elektromagnetventile wird während
des Betriebs so gesteuert, dass ein Ein- und Ausrücken
der Reibschlusselemente herbeigeführt wird, um eine Kombination
von Zahnrädern des Planetengetriebes so zu verändern,
dass ein ausgewähltes Zähnezahlverhältnis
entstehen kann. In das Getriebe 13 ist eine Kupplung 13a eingebaut,
die dazu dient, einen Drehmomentübertragungsweg, der sich
von der Antriebswelle 21 zur Abtriebswelle 23,
erstreckt, freizugeben oder zu blockieren und darüber hinaus
einen steuerbaren rutschbaren Zustand derselben herzustellen. Der
der Kupplung 13a zugeführte hydraulische Druck wird
durch ein Ölsteuerventil variabel gesteuert, um den Betrag
der Ausrückung der Kupplung 13a bei einer auswählbaren
Drehzahl aus einem Ausrückzustand in einen vollständigen
Einrückzustand kontinuierlich zu verändern. Das
Fahrzeugsteuersystem weist zudem eine elektrische Ölpumpe
auf, um der Kupplung 13 einen hydraulischen Druck zuzuführen, wenn
sich der Motor 10 im Stillstand befindet.
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Die
Kupplung 13a wird hydraulisch gesteuert, so dass eine direkte
Verbindung zwischen der Antriebswelle 21 und der Zwischenwelle 22 hergestellt
wird. Wenn daher die Antriebswelle 21 und die Zwischenwelle 22 aneinander
gekoppelt werden, werden sie sich mit der gleichen Drehzahl drehen. Die
Zwischenwelle bzw. Vorgelegewelle 22 überträgt das
Drehmoment über Zahnräder und eine Drehwelle an
die Abtriebswelle 23.
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Die
Kupplung 13a dient z. B. als eine Vorwärtskupplung,
die eingerückt werden soll, wenn das Automatikgetriebe 14 selektiv
in einen anderen Vorwärtsfahrbetriebs-Gangbereich (d. h.
den Fahrbereich (D-Bereich), den Drehzahlbereich des ersten Gangs oder
den Drehzahlbereichs des zweiten Gangs) als den Parkbereich (P-Bereich),
den Rückwärtsbereich (R-Bereich), den Neutralbereich
(N-Bereich) versetzt wird. Wenn die Kupplung 13a eingerückt
ist, bewirkt sie, dass das aus dem Motor 10 abgegebene
Drehmoment von der Antriebswelle 21 an die Abtriebswelle
abgegeben wird. Ein exponentieller Anstieg des aus dem Motor 10 in
die Antriebswelle 21 eingegebenen Drehmoments kann daher
zu einem Beschleunigungsstoß führen.
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Durch
das Getriebe 13 wird die Abtriebswelle 23 über
ein Differenzialgetriebe 25 und eine Antriebswelle 26 mit
den angetriebenen Rädern 27 gekoppelt.
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Das
Fahrzeugsteuersystem beinhaltet zudem eine elektronische Steuereinheit
(ECU) 30, die durch einen klassischen bzw. typischen Mikrocomputer
implementiert ist und als eine Kupplungssteuerung dient. Die ECU 30 fungiert
zudem zur Überwachung der Ausgaben bzw. Ausgangssignale
aus verschiedenen Sensoren, auf die in der Beschreibung später
eingegangen wird und die in das Fahrzeugsteuersystem eingebaut sind,
um die Menge des Kraftstoffs zu steuern, der von einer jeden der
Einspritzdüsen 15 eingespritzt wird, und um eine
Motorsteuerung, wie z. B. eine Zündsteuerung, eine Steuerung
des Starters 16 und eine Steuerung des Rutschens bzw. Schleifens
der Kupplung 13a auszuführen. Das Fahrzeugsteuersystem
beinhaltet einen Fahrpedalpositionssensor 31, einen Bremspositionssensor 33,
einen Schaltpositionssensor 34, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35,
einen Motordrehzahlsensor 37 und einen Antriebswellendrehzahlsensor 38.
Die Funktion des Fahrpedalpositionssensors 31 ist es, die
Position bzw. den Verstellweg des Fahrpedals zu messen (d. h. den
durch den Fahrer auf das Fahrpedal ausgeübten Kraftaufwand). Der
Bremspositionssensor 33 dient dazu, die Position eines
Bremspedals zu messen (d. h. den durch den Fahrer auf das Bremspedal
ausgeübten Kraftaufwand). Der Schaltpositionssensor 34 dient
dazu, die Position eines Schalthebels des Automatikgetriebes 14 zu
erfassen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 dient dazu,
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu messen, das mit diesem System
ausgestattet ist. Der Motordrehzahlsensor 37 dient dazu,
die Drehzahl der Kurbelwelle 11, d. h. die Drehzahl des Pumpenflügelrads 12a zu
messen, um die Drehzahl des Motors 10 zu bestimmen. Der
Antriebswellendrehzahlsensor 38 dient dazu, die Drehzahl
der Antriebswelle 21 des Getriebes 13, d. h. die
Drehzahl des Turbinenflügel rads 12b, zu messen.
Die Ausgaben aus diesen Sensoren werden in die ECU 30 eingegeben.
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Eine
Leerlaufstoppsteuerung (die auch als eine automatische Motorstopp-/Neustart-Steuerung bezeichnet
wird), die durch die ECU 30 ausgeführt werden
soll, wird in der nachstehenden Beschreibung genauer erläutert.
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Insbesondere
wenn die Motorstoppanforderungen erfüllt sind, während
der Motor 10 läuft, wird der Motor 10 durch
die ECU 30 automatisch gestoppt. Wenn daraufhin die Motorneustartanforderungen
erfüllt sind, startet die ECU 30 den Motor 10 automatisch
neu. Zu den Motorstoppanforderungen gehört z. B. zumindest
entweder die Bedingung, bei der das Bremspedal betätigt
worden ist, oder die Bedingung, bei der die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs eine gegebene Leerlaufstoppdrehzahl TH1 unterschritten
hat. Zu den Motorneustartanforderungen gehört z. B. zumindest
entweder die Bedingung, bei der das Bremspedal nicht betätigt
wird, wenn sich der Motor 10 im Stoppzustand befindet,
oder die Bedingung, bei der das Fahrpedal verstellt wird, wenn der Motor 10 sich
in einem Stoppzustand befindet.
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Die
ECU 30 führt Leerlaufstoppsteuerung aus, wenn
das Automatikgetriebe 14 in einen Vorwärtsfahrbetriebs-Gangbereich
versetzt wird (d. h. entweder in den D-Bereich, den Drehzahlbereich
des zweiten Gangs oder den Drehzahlbereich des ersten Gangs) und
steuert den Betrag des Beschleunigungsstoßes der Kupplung 13a,
um den Beschleunigungsstoß nach dem Neustart des Motors 10 zu
minimieren bzw. zu absorbieren. Genauer gesagt geht die ECU 30 nach
dem Motorstoppmodus in einen Beschleunigungsstoß-Steuermodus über
und versetzt die Kupplung 13a basierend auf der Ausgabe
aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 in einen rutschbaren
Zustand.
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2(a) und 2(b) zeigen
ein Flussdiagramm von einer Folge von logischen Schritten oder ein
Programm, das durch die ECU 30 ausgeführt werden
soll, um einen automatischen Motorstopp/Neustart-Betrieb zu steuern.
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Nachdem
die Routine in das Programm übergegangen ist, setzt sie
den Betrieb bei Schritt 10 fort, wobei basierend auf der
Ausgabe aus dem Bremssensor 33 bestimmt wird, ob die Motorstoppanforderungen,
bei denen das Bremspedal betätigt worden sein muss, erfüllt
sind oder nicht. Wird als Antwort NEIN erhalten, dann wiederholt
die Routine Schritt 10. Wenn die Antwort alternativ JA
lautet, dann wird die Routine bei Schritt 11 fortgesetzt,
wobei bestimmt wird, ob die zweite der Motorstoppanforderungen erfüllt
ist oder nicht, bei der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen wird, kleiner
oder gleich der Leerlaufstoppdrehzahl TH1 ist. Die Leerlaufstoppdrehzahl
TH1 ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, bei der der Motor 10 in
einem sicheren Zustand gestoppt bzw. abgeschaltet werden darf, wenn
es notwendig ist, den Motor 10 zu stoppen bzw. abzuschalten,
während er abgebremst wird, und die in dieser Ausführungsform
auf eine Geschwindigkeit von 20 km/h gesetzt wird. Dadurch kann
der Motor 10 abgeschaltet werden, bevor das Fahrzeug vollständig
den Stoppzustand erreicht hat, wodurch eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs
erreicht wird.
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Wird
als Antwort JA erhalten, was bedeutet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
die Leerlaufstoppdrehzahl TH1 unterschritten hat, dann wird die Routine
bei Schritt 12 fortgesetzt, bei dem sie in den Motorstoppmodus übergeht.
Dabei stoppt die ECU 30 insbesondere die Einspritzdüsen 15 und
verhindert, dass diese Kraftstoff einspritzen, und stoppt zudem
die Zündkerzen und verhindert, dass diese das Gemisch im
Motor 10 zünden, um so den Motor 10 abzuschalten.
Dabei wird die Zwischenwelle 22 des Getriebes 13 durch
das von den sich auf der Fahrbahn bewegenden Rädern 27 übertragene
Drehmoment gedreht. Das Automatikgetriebe befindet sich im Vorwärtsfahrbetriebs-Gangbereich,
so dass die Antriebswelle 21 über die Kupplung 13a an
die Zwischenwelle 22 gekoppelt wird. Die Antriebswelle
wird daher mit der gleichen Drehzahl wie die Zwischenwelle 22 gedreht.
Wird bei Schritt 11 als Antwort alternativ NEIN erhalten,
kehrt die Routine zu Schritt 10 zurück und bestimmt
erneut, ob die Motorstoppanforderungen (in den Schritten 10 und 11)
erfüllt worden sind oder nicht.
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Nach
dem Schritt 12, in dem in den Motorstoppmodus übergangen
worden ist, um den Motor 10 abzuschalten bzw. zu stoppen,
wird die Routine bei Schritt 13 fortgesetzt, wobei bestimmt
wird, ob die Drehzahl der Antriebswelle 21, die durch den
Antriebswellendrehzahlsensor 38 gemessen wird, d. h. die
Drehzahl der Zwischenwelle 22, kleiner oder gleich einer
Drehzahl bzw. Geschwindigkeit TH2 ist oder nicht, bei der es sich
um den Spitzenwert der Drehzahl des Motors 10 handelt,
die durch den Neustart des Motors 10 voraussichtlich angestiegen
ist. In dieser Ausführungsform wird die Drehzahl TH2 auf den
Spitzenwert einer angestiegenen Drehzahl des Motors 10 gesetzt,
die nach dem Neustart des Motors 10 in dem vorherigen Motorneustartzyklus
gemessen wurde. Dadurch kann die genaue Bestimmung des Spitzenwerts
der Drehzahl des Motors 10 sichergestellt werden, die voraussichtlich
aus dem sich daran anschließenden Neustart des Motors 10 entstehen wird.
Die Drehzahl TH2 kann alternativ durch den Spitzenwert der angestiegenen
Drehzahl des Motors 10, der in Abhängigkeit von
einer Betriebsbedingung des Motors 10, wie z. B. der Temperatur
des Kühlwassers für den Motor 10, korrigiert
wird, oder durch einen Wert, der abhängig von den Kennwerten
bzw. Kennlinien des Motors 10 im Voraus festgelegt wird, angegeben
werden.
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Wird
bei Schritt 13 als Antwort JA erhalten, was bedeutet, dass
die Drehzahl der Zwischenwelle 22 kleiner oder gleich der
Drehzahl TH2 ist, die voraussichtlich den Spitzenwert der angestiegenen Drehzahl
des Motors 10 darstellen soll, der durch den Neustart des
Motors 10 entstanden ist, wird die Routine bei Schritt 14 fortgesetzt,
wo die Kupplung 13a in einen Teileinrückzustand
versetzt und so beibehalten wird, d. h. in anderen Worten, dass
der Betrag der Einrückung der Kupplung 13 so gesteuert
wird, dass die Kupplung 13a rutschen kann, um eine relative Drehung
zwischen der Antriebswelle 21 und der Zwischenwelle 22 zu
erzeugen. Normalerweise ist es möglich, dass die Drehzahl
der Antriebswelle 21 des Getriebes 13 bis zum
Spitzenwert (d. h. zur Drehzahl TH2) der Drehzahl des Motors 10 ansteigt,
die seit dem Neustart des Motors 10 angestiegen ist, so
dass sie die Drehzahl der Zwischenwelle 22 überschreitet und
zum Beschleunigungsstoß führt. Um einen derartigen
Beschleunigungsstoß zu absorbieren, steuert die ECU 30 den
Betrag der Einrückung der Kupplung 13 so im Voraus,
dass das an die Zwischenwelle 22 (d. h. die Räder) 27) über
die Kupplung 13a übertragene Drehmoment absorbiert
wird.
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Der
Beschleunigungsstoß kann alternativ durch vollständiges
Ausrücken der Kupplung 13a nach dem Neustart des
Motors 10 verhindert werden, doch wird dadurch jedoch bewirkt,
dass die Antriebswelle 21 und das Turbinenflügelrad 12b des
Getriebes 13, die durch die Kupplung 13a von der
Zwischenwelle 22 getrennt sind, ihre Drehzahl bis zum Erreichen
eines Stillstands verringern, was zu einer Verschlechterung des
Reaktionsvermögens des Fahrzeugs auf die geforderte Beschleunigung
führt, nachdem der Motor 10 neu gestartet worden
ist. Wenn im Gegensatz dazu die Kupplung 13a teilweise eingerückt
wird, so dass sie rutschen kann, wird ein bestimmter Betrag der
Umdrehung der Antriebswelle 21 und des Turbinenflügelrads 12b sichergestellt
und der Kupplung 13a erlaubt, rasch in einen gewissen Einrückzustand
versetzt zu werden, der ausreicht, um den Fahrbetrieb des Fahrzeugs
sicherzustellen. Dadurch wird das Reaktionsvermögen des
Fahrzeugs in Bezug auf die geforderte Beschleunigung verbessert.
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Nachdem
die Kupplung 13a in Schritt 14 in einem teilweise
eingerückten Zustand gehalten worden ist, wird die Routine
bei Schritt 15 fortgesetzt, wo basierend auf der Ausgabe
aus dem Bremssensor 33 bestimmt wird, ob eine der Motorneustartanforderungen,
bei der das Bremspedal losgelassen worden sein soll, erfüllt
ist oder nicht. Wird als Antwort NEIN erhalten, wiederholt die Routine
Schritt 15. Wenn alternativ als Antwort JA erhalten wird,
dann wird die Routine bei Schritt 16 fortgesetzt, wo basierend
auf der Ausgabe aus dem Gaspedalpositionssensor 31 bestimmt
wird, ob die zweite der Motorneustartanforderungen, bei der das
Gaspedal verstellt worden sein soll, erfüllt ist oder nicht.
Wird als Antwort NEIN erhalten, dann kehrt die Routine zu Schritt 15 zurück
und bestimmt erneut, ob die Motorneustartanforderungen erfüllt
sind oder nicht (Schritte 15 und 16).
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Wenn
in Schritt 16 alternativ als Antwort JA erhalten wird,
was bedeutet, dass die Motorneustartanforderungen erfüllt
sind, dann wird die Routine bei Schritt 17 fortgesetzt,
wobei in den Motorneustartmodus übergegangen wird, um den
Motor 10 neu zu starten. Insbesondere dabei schaltet die
ECU 30 den Starter 16 ein, um den Motor 10 anzukurbeln,
und aktiviert die Einspritzdüsen 15 und die Zündkerzen,
so dass das Gemisch in den Motor 10 eingespritzt und gezündet
wird. Der Motor 10 erzeugt dann das Drehmoment, so dass
die Drehzahl des Pumpenflügelrads 12a ansteigt.
Das Drehmo ment wird von dem Pumpenflügelrad 12a an
den Getriebe 13 übertragen, so dass die Drehzahl
der Antriebswelle 21 ansteigt.
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Nachdem
der Motor 10 in Schritt 17 neu gestartet worden
ist, wird die Routine bei Schritt 18 fortgesetzt, wobei
bestimmt wird, ob die Drehzahl des Motors 10, die nach
dem Neustart desselben angestiegen ist, begonnen hat, ihren Spitzenwert
zu unterschreiten oder nicht. Insbesondere wird bestimmt, ob die
Drehzahl der Kurbelwelle 11, die durch den Motordrehzahlsensor 37 gemessen
wird, von einer ansteigenden Phase zu einer abfallenden Phase gewechselt
hat. Diese Bestimmung wird vorgenommen, um zu bestimmen, ob die
Bedingung bzw. der Umstand, wenn ein großer Betrag des
Drehmoments von dem Pumpenflügelrad 12a an die
Antriebswelle 21 übertragen wird, so dass die
Drehzahl der Antriebswelle 21 ansteigt, beendet ist oder
nicht.
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Wird
bei Schritt 18 als Antwort JA erhalten, was bedeutet, dass
die Drehzahl des Motors 10, die seit dessen Neustart vorübergehend
angestiegen ist, den Spitzenwert unterschritten hat, dann wird die Routine
bei Schritt 19 fortgesetzt, wobei bestimmt wird, ob die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, kleiner oder gleich einem gegebenen unteren Geschwindigkeitswert
THS ist oder nicht. Die Drehzahl der Zwischenwelle 22 des
Getriebes 13 hängt von einem ausgewählten
Zähnezahlverhältnis des Getriebes 13 und
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ab. Daher wird in Schritt 19 bestimmt,
ob, wenn nun die Kupplung 13a vollständig eingerückt ist,
dies bewirken wird, dass die Drehzahl der Antriebswelle 21 die
der Zwischenwelle 22 übersteigt oder nicht. Der
untere Geschwindigkeitswert THS wird so bestimmt, dass die Drehzahl
der Zwischenwelle 22 gleich dem Spitzenwert der Drehzahl
des Motors 10 ist, die nach dessen Neustart angestiegen ist
(d. h. die voraussichtliche Drehzahl TH2). In anderen Worten wird
der untere Geschwindigkeitswert THS so bestimmt, dass, wenn das
Fahrzeug sich mit dem unteren Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitswert THS
im fortbewegt, die Drehzahl der Zwischenwelle 22 mit der
voraussichtlichen Drehzahl TH2 identisch ist. Die Bestimmung in
Schritt 19 wird damit begründet, dass, wenn die
Drehzahl der Antriebswelle 21 höher ist als die
der Zwischenwelle 22 und die Kupplung 13a eingerückt
ist, dies zu einem Beschleunigungsstoß führen
kann, und im Gegensatz dazu eine geringe Wahrscheinlich keit besteht,
dass ein Beschleunigungsstoß auftritt. Der untere Geschwindigkeitswert
THS kann basierend auf der voraussichtlichen Drehzahl TH2 jedes
Mal berechnet werden, wenn dieses Programm ausgeführt wird,
oder alternativ basierend auf den Kennwerten des Motors 10 im
Voraus bestimmt und festgelegt werden.
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Wenn
in Schritt 19 als Antwort JA erhalten wird, was bedeutet,
dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, kleiner oder gleich dem unteren Geschwindigkeitswert THS ist,
dann wird die Routine bei Schritt 20 fortgesetzt, wobei
die Kupplung 13a bei einer niedrigeren Drehzahl als üblich
vollständig eingerückt wird. Insbesondere steuert dabei
die ECU 30 das Ölsteuerventil, so dass die Rate
verringert wird, mit der der hydraulische Druck, der der Kupplung 13a zugeführt
werden soll, normalerweise erhöht wird, so dass das von
der Antriebswelle 21 an die Zwischenwelle 22 des
Getriebes 13 übertragene Drehmoment mit einer
verminderten Rate erhöht wird. Anders ausgedrückt
erhöht die ECU 30 den Betrag der Einrückung
der Kupplung 13a mit der verringerten Rate, so dass der
Beschleunigungsstoß absorbiert wird.
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Wenn
in Schritt 19 alternativ als Antwort NEIN erhalten wird,
was bedeutet, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen wird, höher
ist als der untere Geschwindigkeitswert THS, dann wird die Routine
bei Schritt 21 fortgesetzt, wobei die Kupplung 13a mit
der üblichen Drehzahl vollständig eingerückt
wird, so dass das Motordrehmoment rasch auf die Räder 27 übertragen
wird. Der Grund dafür ist, dass davon ausgegangen wird,
dass die Drehzahl der Antriebswelle 21 nicht höher
ist als die der Zwischenwelle 22 und dass die Wahrscheinlichkeit
gering ist, dass der Beschleunigungsstoß auftritt, wenn
die Kupplung 13a vollständig eingerückt wird.
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Nachdem
die Kupplung 13a in Schritt 20 oder 21 eingerückt
ist, wird die Routine beendet. Die in den Schritten 13 bis 14 und 17 bis 21 erfolgenden Verfahrensschritte
dienen als ein Kupplungssteuerungsmittel, durch das ein Rutschen
bzw. Schleifen der Kupplung 13a ermöglicht wird.
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Die
vorstehend beschriebene automatische Motorstopp-/Neustart-Steuerung
wird auch unter Bezugnahme auf 3 erläutert.
In dem Beispiel von 3 ist die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs kleiner oder gleich dem unteren Geschwindigkeitswert THS, wenn
der Motor 10 neu gestartet wird.
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Der
Motor 10 läuft nun. Das Automatikgetriebe 14 befindet
sich im D-Bereich. Wird das Fahrzeug abgebremst und werden zur Zeit
bzw. zum Zeitpunkt t1 die Motorstoppanforderungen erfüllt,
geht die ECU 30 in den automatischen Motorstoppmodus über,
um den Motor 10 automatisch zu stoppen. Dabei befindet sich
die Zwischenwelle 22 des Getriebes 13 über
die Antriebswelle 23, das Differenzialgetriebe 25 und
die Antriebswelle 26 in mechanischer Verbindung mit den
angetriebenen Rädern 27, so dass die Drehzahl der
Zwischenwelle 22 bei einem Abfallen der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs abfällt. Die Antriebswelle 21 des
Getriebes 13 befindet sich ebenfalls über die
Kupplung 13a in Verbindung mit der Zwischenwelle 22,
so dass die Antriebswelle 21 sich mit der gleichen Drehzahl
dreht wie die Zwischenwelle 22.
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Während
des Zeitpunkts t2 gelangt die ECU 30 zu dem Schluss, dass
die Drehzahl der Zwischenwelle 22 (d. h. die Drehzahl der
Antriebswelle 21) kleiner oder gleich der voraussichtlichen
Drehzahl THS ist, bei der es sich um den Spitzenwert der Drehzahl
des Motors 10 handelt, die nach dessen Neustart angestiegen
ist, und hält den teilweise eingerückten Zustand
der Kupplung 13 aufrecht, damit diese rutschen kann. Nach
dem Zeitpunkt bzw. der Zeit t2 nimmt das von der Zwischenwelle 22 an
die Antriebswelle 21 übertragene Drehmoment ab,
so dass die Drehzahl der Antriebswelle 21 die der Zwischenwelle 22 unterschreitet.
Das von der teilweise eingerückten Kupplung 13a übertragene
Drehmoment sorgt dafür, dass die Antriebswelle 21 sich
weiterdrehen kann.
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Wenn
zur Zeit t3 bzw. zum Zeitpunkt t3 die Motorneustartanforderungen
erfüllt sind, geht die ECU 30 in den Motorneustartmodus über,
um den Motor 10 neu zu starten. Dadurch wird die Drehzahl der
Kurbelwelle 11 und des Pumpenflügelrads 12a erhöht.
Anschließend steigt die Drehzahl der Antriebswelle 21 an,
die auf einem niedrigeren Wert als die Drehzahl der Zwischenwelle 22 gehalten
worden ist.
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Zur
Zeit t4 gelangt die ECU 30 zu dem Schluss, dass die Drehzahl
des Motors 10, die nach dessen Neustart erhöht
bzw. angestiegen ist, ihren Spitzenwert unterschritten hat und dass
die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner oder gleich dem
unteren Geschwindigkeitswert THS ist. Die ECU 30 rückt
somit die Kupplung 13a bei einer niedrigeren Drehzahl ein,
um den Beschleunigungsstoß zu absorbieren. Die Beschleunigung
des Fahrzeugs verändert sich gemäß dem
Verlauf einer durchgehend gezogenen Linie. In einem Vergleichsbeispiel,
wo die vollständige Einrückung der Kupplung 13a aufrechterhalten
wird, verändert sich die Beschleunigung des Fahrzeugs gemäß dem
Verlauf einer gestrichelten Linie. Dadurch wird veranschaulicht,
dass der Beschleunigungsstoß durch das erfindungsgemäße Fahrzeugsteuersystem
gegenüber dem Vergleichsbeispiel deutlich reduziert wird.
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4 veranschaulicht
ein Beispiel, in dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher
ist als der untere Geschwindigkeitswert THS, wenn der Motor 10 neu
gestartet wird.
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Da
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher ist als der untere
Geschwindigkeitswert THS, wird die Drehzahl der Zwischenwelle 22 und
der Antriebswelle 21 auf einem höheren Wert beibehalten
als die Drehzahl in dem Beispiel von 3. Wenn
die Motorneustartanforderungen erfüllt sind, wird der Motor 10, wie
in 3, durch die ECU 30 neu gestartet.
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Zur
Zeit t5 gelangt die ECU 30 zu dem Schluss, dass die Drehzahl
des Motors 10, die nach dessen Neustart angestiegen ist,
deren Spitzenwert unterschritten hat und dass die aktuelle Geschwindigkeit
des Fahrzeugs nicht kleiner oder gleich dem unteren Geschwindigkeitswert
THS ist. Die ECU 30 rückt somit die Kupplung 13a mit
der üblichen Drehzahl bzw. Geschwindigkeit ein, d. h. schneller
als in dem Beispiel von 3, wo die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
geringer ist als der untere Geschwindigkeitswert THS, wenn der Motor 10 neu
gestartet wird. Die Drehzahl der Zwischenwelle 22, die
von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Zähnezahlverhältnis
des Getriebes 13 abhängig ist, ist höher
als die der Antriebswelle 21 nach dem Einrücken
der Kupplung 13a. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Beschleunigungsstoß nach
dem Einrücken der Kupplung 13a auftritt, ist daher
gering.
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Die
durch das Fahrzeugsteuersystem gebotenen Vorteile werden nachstehend
erläutert.
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Die
ECU 30 ist so betreibbar, dass die Kupplung 13a des
Getriebes 13 des Automatikgetriebes 14 eingerückt
werden kann, so dass die mechanische Verbindung zwischen der Antriebswelle 21,
die zum Motor 10 führt, und der Abtriebswelle 23,
die zu den Rädern 27 führt, hergestellt
ist, wenn das Automatikgetriebe 14 sich im Vorwärtsfahrbetriebs-Gangbereich
(d. h. dem D-Bereich, dem Drehzahlbereich des ersten Gangs oder
dem Drehzahlbereich des zweiten Gangs) befindet. Das durch den Motor 10 abgegebene
Drehmoment wird daher von der Abtriebswelle 23 über
den Drehmomentübertragungsweg, in dem die Zwischenwelle 22 und
die Zahnräder vorgesehen sind, an die Antriebswelle 21 und
die Räder 27 übertragen. Wenn sich das
Automatikgetriebe 14 im Vorwärtsfahrbetriebs-Gangbereich
befindet und die Motorneustartanforderungen erfüllt sind,
nachdem der Motor 10 abgeschaltet worden ist, kann der
Neustart des Motors 10, wie bereits beschrieben, zu dem Beschleunigungsstoß führt,
der aus einem vom Motor 10 abgegebenen erhöhten
Drehmoment entsteht.
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Wenn
das Automatikgetriebe 14 sich im Vorwärtsfahrbetriebs-Gangbereich
befindet und das Fahrzeug sich fortbewegt, hängt die Drehzahl
der Zwischenwelle 22, die das Drehmoment an die Abtriebswelle 23 des
Getriebes 13 überträgt und direkt mit
der Antriebswelle 21 gekoppelt ist, von der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs und dem Zähnezahlverhältnis des
Getriebes 13 ab. Wenn die Drehzahl der Antriebswelle 21 des
Getriebes 13 die der Zwischenwelle 22 nach dem
Neustart des Motors 10 überschritten hat, hat
die vollständige Einrückung der Kupplung 13a den
Beschleunigungsstoß zur Folge. Der Betrag des Beschleunigungsstoßes
hängt von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs nach dem Neustart
des Motors 10 ab.
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Um
den Beschleunigungsstoß zu verhindern bzw. zu absorbieren,
versetzt die ECU 30 die Kupplung 13a in einen
teilweise eingerückten Zustand, in dem die Kupp lung 13a basierend
auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, rutschen kann, wenn der Motor 10 neu gestartet worden
ist, wodurch der Betrag des Drehmoments, das über die Kupplung 13a an
die Zwischenwelle 22 übertragen werden soll, verringert
wird, um den Beschleunigungsstoß aufzuheben. Das heißt,
dass durch das Rutschen bzw. Schleifen der Kupplung 13a der
Beschleunigungsstoß absorbiert wird, wobei aber die Startfähigkeit des
Motors 10 im Vergleich zu dem herkömmlichen System
gewährleistet ist, das im Einleitungsteil der vorliegenden
Anmeldung angesprochen worden ist und bei dem der Beschleunigungsstoß vermindert wird,
indem die in den Motor 10 einzuspritzende Kraftstoffmenge
verringert wird.
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Wenn
abgesehen davon der Motor 10 neu gestartet worden ist und
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, niedriger ist als der untere Geschwindigkeitswert THS, erlaubt
die ECU 30 der Kupplung 13a während einer
gegebenen Zeitspanne zu rutschen, wodurch der Betrag bzw. das Ausmaß des
Beschleunigungsstoßes, der normalerweise abhängig
von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auftritt, verringert bzw.
vermindert wird.
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Wenn
der Motor 10 neu gestartet wird und dessen Drehzahl ansteigt,
steigt auch die Drehzahl der Antriebswelle 21 des Getriebes 13 an,
und auch das an die Antriebswelle 21 übertragene
Drehmoment nimmt zu. Folglich kann das Einrücken der Kupplung 13a,
während die Drehzahl des Motors 10 nach dessen
Neustart ansteigt, zu einem erhöhten Wert des Beschleunigungsstoßes
führen.
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Zur
Lösung des vorstehenden Problems bewirkt die ECU 30,
dass die Kupplung 13a, die, nachdem die Drehzahl des neu
gestarteten Motors 20 sich an ihrem Spitzenwert vorbeibewegt
und wieder abzufallen begonnen hat, in einem teilweise eingerückten Zustand
gehalten worden ist, vollständig einrückt wird,
wodurch der Beschleunigungsstoß mit hoher Zuverlässigkeit
minimiert wird.
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Wenn
der Motor 10 neu gestartet wird und die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, niedriger als der un tere Geschwindigkeitswert THS ist, bewirkt
die ECU 30, dass die Kupplung 13a mit der Rate
eingerückt wird, die langsamer ist als die, wenn die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs den unteren Geschwindigkeitswert THS überschreitet,
wodurch der Beschleunigungsstoß absorbiert wird. Wenn die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs den unteren Geschwindigkeitswert THS überschreitet,
wird die Kupplung 13a rasch vollständig eingerückt,
wodurch der Fahrbetrieb des Fahrzeugs sichergestellt wird.
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Wie
vorstehend beschrieben, versetzt die ECU 30 die Kupplung 13a in
den teilweise eingerückten Zustand, bevor der Motor 10 neu
gestartet wird, wodurch die Kupplung 13a im Vergleich dazu,
wenn die Kupplung aus einem vollständig ausgerückten Zustand
in einen vollständig eingerückten Zustand versetzt
wird, rasch in den vollständig eingerückten Zustand
versetzt werden kann. Dadurch wird der Fahrbetrieb des Fahrzeugs
sichergestellt, wodurch die Reaktionsfähigkeit des Fahrzeugs
auf die Beschleunigungsanforderung bzw. angeforderte Beschleunigung
verbessert wird.
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Das
Automatikgetriebe 14 ist mit dem Drehmomentwandler 12 ausgestattet.
Die Drehzahl der Antriebswelle 21 des Getriebes 13 steigt
somit weiterhin an, während die Drehzahl des Motors 10 durch den
Neustart des Motors 10 erhöht wird, so dass die Drehzahl
der Antriebswelle 21 bis zum Erreichen des Spitzenwerts
der Drehzahl des Motors 10 nach dem Neustart des Motors 10 ansteigen
kann. Wenn somit die Drehzahl der Zwischenwelle 22 des
Getriebes 13 niedriger ist als der Spitzenwert der Drehzahl
des Motors 10, die durch den Neustart des Motors 10 angestiegen
ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Drehzahl der Antriebswelle 21 die
der Zwischenwelle 22 überschreitet, was zu einem
Beschleunigungsstoß führt, wenn die Kupplung 13a eingerückt wird.
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In
das Getriebe 13 ist die Zwischenwelle bzw. Vorgelegewelle 22 eingebaut,
die durch die Kupplung 13a direkt mit der Antriebswelle 21 gekoppelt
werden muss, um das Drehmoment an die Antriebswelle 23 zu übertragen.
Die ECU 30 berechnet oder bestimmt den Spitzenwert der
Drehzahl des Motors 10, die durch dessen Neustart angestiegen
ist, und, wenn die Drehzahl der Zwischenwelle 22 kleiner oder
gleich dem Spitzenwert der Drehzahl des Motors 10 ist,
bevor der Motor 10 neu gestartet wird, versetzt die ECU 30 die
Kupplung 13a in einen teilweise eingerückten Zustand,
so dass diese rutschen kann, wodurch das an die Zwischenwelle 22 über
die Kupplung 13a übertragene Drehmoment verringert
wird, bevor es zum Auftreten eines Beschleunigungsstoßes
nach dem Neustart des Motors 10 kommen könnte,
um das Drehmoment auf die Räder 27 zu übertragen.
Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit eines Beschleunigungsstoßes
verringert.
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Die
ECU 30 bestimmt den Spitzenwert der Drehzahl des Motors 10,
die durch dessen Neustart angestiegen ist (d. h. die voraussichtliche
Geschwindigkeit TH2), und bestimmt zudem basierend auf der voraussichtlichen
Geschwindigkeit TH2 den unteren Geschwindigkeitswert THS, wodurch
die Genauigkeit beim Einstellen eines Schwellwerts (d. h. des unteren Geschwindigkeitswerts
THS) gewährleistet ist, der bei der Bestimmung dessen dienen
soll, ob die Kupplung 13a teilweise eingerückt
bleiben soll oder nicht. Dadurch wird die Zeitspanne verringert,
während der die Kupplung 13a sich im teilweise
eingerückten Zustand befindet, wodurch die Lebensdauer
der Kupplung 13a gewährleistet und der Beschleunigungsstoß absorbiert
werden soll, wenn das Motordrehmoment über die Kupplung 13a an
die Räder 27 übertragen wird.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsformen
offenbart worden ist, um das Verständnis derselben zu erleichtern,
sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf verschiedene Arten
und Weisen verkörpert werden kann, ohne vom Schutzbereich
des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips abzuweichen. Die Erfindung
ist daher so aufzufassen, dass sie verschiedene Modifizierungen
bezüglich der gezeigten Ausführungsformen beinhaltet,
die verkörpert bzw. umgesetzt werden können, ohne
von dem in den angehängten Ansprüchen angeführten
erfinderischen Prinzip abzuweichen.
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Die
ECU 30 der vorstehenden Ausführungsform bewirkt,
dass die Kupplung 13a vollständig eingerückt
wird, wenn bestimmt wird, dass die Drehzahl des Motors 10,
die durch dessen Neustart angestiegen ist, ihren Spitzenwert unterschritten
hat, jedoch kann sie auch so konzipiert sein, dass sie die Kupplung 13a in
den vollständig eingerückten Zustand versetzt,
bevor die Drehzahl des Motors auf einen unter dem Spitzenwert liegenden
Wert abgefallen ist.
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Die
ECU 30 bewirkt, dass die Kupplung 13a in den teilweise
eingerückten Zustand versetzt wird, wenn bestimmt wird,
dass die Drehzahl der Zwischenwelle 22 kleiner oder gleich
der voraussichtlichen Drehzahl TH2 ist, bei der es sich um den Spitzenwert
der Drehzahl des Motors 10 handelt, die nach dem Neustart
des Motors 10 aller Voraussicht nach ansteigen soll, doch
kann die ECU 30 auch so konzipiert sein, dass der vollständig
ausgerückte Zustand der Kupplung 13a aufrechterhalten
wird, wenn sich ein solcher Umstand ergibt. Darüber hinaus kann
die ECU 30 die Kupplung 13a in den teilweise eingerückten
Zustand versetzen, außer wenn bestimmt wird, dass die Drehzahl
der Zwischenwelle 22 niedriger ist als die voraussichtliche
Drehzahl TH2, z. B. wenn die Drehzahl der Zwischenwelle 22 kleiner oder
gleich der Leerlaufstoppdrehzahl TH1 ist.
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Die
ECU 30 versetzt die Kupplung 13a in den teilweise
eingerückten Zustand, so dass diese rutschen kann, bevor
der Motor 10 neu gestartet wird, und, wenn der Motor 10 neu
gestartet worden ist, und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die
durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen wird, kleiner
oder gleich dem unteren Geschwindigkeitswert THS ist, versetzt die
ECU 30 die Kupplung 13a mit einer Rate in den
vollständig eingerückten Zustand, die langsamer
ist als die, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs höher
ist als der untere Geschwindigkeitswert THS, doch kann sie die Kupplung in
beiden Fällen auch mit der gleichen Rate in den vollständig
eingerückten Zustand versetzen. Insbesondere versetzt die
ECU 30 die Kupplung 13a aus dem teilweise eingerückten
Zustand mit einer konstanten Drehzahl ungeachtet der Geschwindigkeit des
Fahrzeugs in den vollständig eingerückten Zustand.
Dadurch wird auch der Beschleunigungsstoß stärker
absorbiert als wenn die Kupplung 13a nicht teilweise eingerückt
bleibt, bevor die Kupplung 13a vollständig eingerückt
wird, um das Fahrzeug neu zu starten.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen wird, kleiner oder
gleich dem unteren Geschwindigkeitswert THS ist, versetzt die ECU 30 die
Kupplung 13a mit einer langsameren Rate als üblich
in einen vollständig eingerückten Zustand, doch
kann sie auch so konzipiert sein, dass sie die Drehzahl der Zwischenwelle 22 basierend
auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Zähnezahlverhältnis
des Getriebes 13 berechnet und die Kupplung 13a mit
der langsameren Rate in den vollständig eingerückten
Zustand versetzt, wenn bestimmt wird, dass die berechnete Geschwindigkeit
der Zwischenwelle 22 kleiner als der untere Geschwindigkeitswert
THR ist. Als Alternative kann die ECU 30 außerdem
so konzipiert sein, dass die Geschwindigkeit der Zwischenwelle unter
Verwendung eines Drehzahlsensors gemessen wird und die Kupplung 13a mit
der langsameren Rate in den vollständig eingerückten
Zustand versetzt wird, wenn bestimmt wird, dass die gemessene Drehzahl
der Zwischenwelle 22 geringer als der untere Geschwindigkeitswert
THR ist.
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Wenn
der Motor 10 neu gestartet wird, um das Motordrehmoment
an die Räder 27 zu übertragen, versetzt
die ECU 30 die Kupplung 13a in einen teilweise
eingerückten Zustand, damit diese rutschen kann, bis die
Kupplung 13a vollständig eingerückt werden
muss, so dass das Fahrzeug in jedem Fall betrieben werden kann,
wo die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, niedriger bzw. höher als der untere Geschwindigkeitswert
THS ist, doch kann die ECU 30 auch so konzipiert sein,
dass sie der Kupplung 13a erlaubt zu rutschen, bevor die Kupplung 13 vollständig
eingerückt wird, um das Fahrzeug nur dann in den Fahrbetrieb
zu versetzen, wenn bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, niedriger als der untere Geschwindigkeitswert THS ist. Wenn
in anderen Worten die Notwendigkeit besteht, das Fahrzeug neu zu
starten, doch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht niedriger
als der untere Geschwindigkeitswert THS ist, versetzt die ECU 30 die
Kupplung 13a nicht in den teilweise eingerückten
Zustand, in dem sie rutschen kann. Dadurch wird die Häufigkeit
verringert, mit der der Beschleunigungsstoß-Absorptionsbetrieb ausgeführt
wird, in anderen Worten, die Häufigkeit erhöht,
mit der das Motordrehmoment, das benötigt wird, damit das
Fahrzeug fahren kann, rasch an die Räder 27 übertragen
wird, was zu einer Verlängerung der Lebensdauer der Kupplung 13a führt.
Insbesondere wird die Kupplung 13a durch die ECU 30 im
eingerückten Zustand gehalten, wenn der Motor 10 stillsteht,
die Kupplung 13a in den teilweise eingerückten Zustand
versetzt, wenn der Motor 10 neu gestartet worden ist und
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, kleiner oder gleich dem unteren Geschwindigkeitswert THS ist,
und dann die Kupplung 13a in den vollständig eingerückten
Zustand versetzt, so dass das Fahrzeug den Fahrbetrieb aufnehmen kann.
Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs alternativ nicht niedriger
als der untere Geschwindigkeitswert THS ist, erhält die
ECU 30 weiterhin den vollständig eingerückten
Zustand der Kupplung 13a aufrecht.
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Die
Kupplung 13a ist zwischen der Antriebswelle 21 und
der Zwischenwelle 22 innerhalb des Getriebes 13 eingebaut
und bewirkt die direkte Verbindung der Antriebswelle 21 mit
der Zwischenwelle 22, doch kann sie auch zwischen der Zwischenwelle 22 und
der Abtriebswelle 23 angeordnet sein. In diesem Fall kann
die ECU 30 die Kupplung 13a genauso wie oben beschrieben
steuern und in den teilweise eingerückten Zustand versetzen,
in dem sie rutschen kann. In dem Fall, in dem das Fahrzeug so konzipiert
ist, dass auch der automatische Motorstopp-/Neustart-Betrieb ausgeführt
werden muss, wenn das Automatikgetriebe 14 in den Rückwärts-(R-)Bereich versetzt
worden ist, kann die ECU 30 die Kupplung 13a in
den teilweise eingerückten Zustand versetzen. In dem Fall,
wo das Fahrzeug darüber hinaus so konzipiert ist, dass
der automatische Motorstopp-/Neustart-Betrieb ausgeführt
wird, wenn das Automatikgetriebe 14 in den Fahrbetriebs-Gangbereich
versetzt wird, kann das Fahrzeugsteuersystem der Erfindung mit einem
stufenlos schaltbaren Getriebe (CVT) sowie einem Getriebe mit mehreren
Unter- bzw. Übersetzungsverhältnissen verwendet
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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