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Querverweis auf ein verwandtes
Dokument
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Die
vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der am 4. März
2009 angemeldeten
japanischen Patentanmeldung
2009-50118 in Anspruch, die hierin durch Bezugnahme mitoffenbart
ist.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Fahrzeugsteuerungssystem,
das so konzipiert ist, dass es eine Ausübung einer Bremskraft auf
Räder eines Fahrzeugs steuert, wenn sich dieses in einem
Stopp- bzw. Haltezustand befindet.
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2. Technischer Hintergrund
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Die
vorläufige
japanische
Patentanmeldungsveröffentlichung 2008-44443 offenbart
ein Fahrzeugsteuerungssystem, das mit einer Rückrollsicherungsvorrichtung
versehen ist, die bewirkt, dass verhindert wird, dass das Fahrzeug
versehentlich rückwärts rollt, wenn der Fahrer
das Fahrzeug auf einer steilen Anhöhe startet. Dieses System
ist so konzipiert, dass es den hydraulischen Bremsdruck auf einem
hohen Wert beibehält, so dass die Bremskraft auf die Räder
des Fahrzeugs übertragen wird, wenn drei Bedingungen erfüllt
sind: dass eine Neigung der Fahrbahnoberfläche größer
als ein gegebener Wert ist, dass das Bremspedal des Fahrzeugs betätigt bzw.
verstellt wird und dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs null (0)
beträgt, wobei das System dann den hydraulischen Druck
weiterhin beibehält, nachdem der Fahrer das Bremspedal
gelöst hat, um zu verhindern, dass das Fahrzeug rückwärts
rollt, wenn der Fahrer das Fahrzeug startet.
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Die
meisten Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren weisen einen Totbereich
auf, wo ein gemessener Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs um
den Bereich einer tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit
von null einen Wert von null (0) anzeigt. Bei dem vorstehenden Fahrzeugssteuerungssystem
ist daher das Problem anzutreffen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
irrtümlicherweise mit null bestimmt wird, wenn das Fahrzeug,
während es ein Gefälle befährt, gebremst
wird, so dass die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs
abfällt, wodurch bewirkt wird, dass die Rückrollsicherungsvorrichtung
eine große Bremskraft auf die Räder ausübt,
was zu einer plötzlichen Abbremsung bzw. Verlangsamung
des Fahrzeugs führt, mit der der Fahrer nicht gerechnet hat.
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Das
vorstehende Problem kommt üblicherweise in Systemen vor,
die nicht mit Rückrollsicherungsvorrichtungen ausgestattet
sind, sondern so konzipiert sind, dass sie die Bremskraft auf die
Räder des Fahrzeugs ausüben, wenn sich dieses
im Stillstand befindet.
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Kurzfassung der Erfindung
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Es
ist daher eine grundlegende Aufgabe der Erfindung, die Nachteile
des Stands der Technik zu vermeiden.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeugsteuerungssystem
zu schaffen, das so konzipiert ist, dass es die Bremskraft auf die
Räder des Fahrzeugs ausübt, wenn sich diesem im
Stopp- bzw. Haltezustand befindet, und das als eine Bremssteuerungsvorrichtung
funktioniert, um ein für den Fahrer unerwartet eintretendes
plötzliches Abbremsen bzw. Verlangsamen zu minimieren bzw.
zu verhindern.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugsteuerungssystem geschaffen,
das als ein Bremssteuerungssystem dient. Das Fahrzeugsteuerungssystem
weist auf: (a) einen Bremsaktor, der dazu dient, ein Rad des Fahrzeugs
zu bremsen; (b) eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsschaltung,
die dazu dient, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen,
wobei die Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsschaltung einen Totbereich aufweist,
in dessen Bereich eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit
null beträgt, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsschaltung Kennwerte
aufweist, bei denen, wenn diese in den Totbereich fallen, die bestimmte
Geschwindigkeit des Fahrzeugs null anzeigt; und (c) eine Steuerungsvorrichtung,
die selektiv in einem Stoppmodus, einem Neustartmodus und einem
Bremssteuerungsmodus arbeitet. Wenn eine gegebene Motorstoppanforderung
erfüllt ist, während der Motor des Fahrzeugs läuft,
geht die Steuerung in den Stoppmodus über, um den Motor
automatisch zu stoppen. Wenn eine gegebene Motorneustartanforderung
erfüllt ist, nachdem der Motor gestoppt worden ist, geht
die Steuerung in den Neustartmodus über, um den Motor neu zustarten.
Wenn die bestimmte Geschwindigkeit des Fahrzeugs null beträgt, übt
die Steuerung über den Bremsaktor eine erste Bremskraft
auf das Rad aus. Wenn die bestimmte Geschwindigkeit des Fahrzeugs im
Anschluss an den Stoppzustand des Motors im Stoppmodus null erreicht
hat, geht die Steuerung in den Bremssteuerungsmodus über,
um eine zweite Bremskraft auszuüben, die eine geringfügigere
Auswirkung auf das Rad hat als die erste Bremskraft.
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Die
vorstehend beschriebene Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsschaltung
weist den Totbereich (z. B. 3 km/h oder weniger) auf, in dem die bestimmte
Geschwindigkeit null (0) aufweist. Wenn somit die tatsächliche
Geschwindigkeit in den Totbereich abgefallen ist, nachdem der Motor
automatisch gestoppt worden ist, erreicht die bestimmte Geschwindigkeit
DS den Wert null (0). Wenn dabei die tatsächliche Geschwindigkeit
noch nicht null (0) erreicht hat, kann die Ausübung der
ersten Bremskraft auf das Rad zu einer für den Fahrzeugführer
unvorhergesehenen plötzlichen Verlangsamung bzw. Abbremsung
führen. Um den vorstehend erläuterten Nachteil
zu vermeiden, steuert die Steuerungsvorrichtung den Bremsaktor so,
dass die zweite Bremskraft auf das Rad ausgeübt wird, die
eine geringere Auswirkung als die erste Bremskraft aufweist, wodurch
das Fahrzeug langsam ohne ein für den Fahrzeugführer
unerwartetes Abbremsen abgebremst wird. Anschließend übt
die Steuerung die erste Bremskraft auf das Rad aus.
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In
dem bevorzugten Modus der Erfindung führt die Steuerung
den Bremssteuerungsmodus für eine gegebene Zeitspanne seit
dem Abfallen der vorbestimmten Ge schwindigkeit auf null (0) aus.
Anders ausgedrückt übt die Steuerung die zweite
Bremskraft aus, um das Fahrzeug sukzessive während einer Zeitspanne
abzubremsen, während der die Wahrscheinlichkeit hoch ist,
dass die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs noch
nicht auf null abgefallen ist.
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Bei
der gegebenen Zeitspanne handelt es sich ein Zeitintervall zwischen
einem Zeitpunkt, wenn die bestimmte Geschwindigkeit null erreicht,
und dem Zeitpunkt, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit
voraussichtlich auf null abgefallen ist.
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Bei
der zweiten Bremskraft handelt es sich eine geringstmögliche
Bremskraft, die der Bremsaktor auf das Rad ausüben darf,
wodurch das Fahrzeug äußerst sukzessive abgebremst
wird.
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Die
Steuerung beginnt, die erste Bremskraft auf das Rad auszuüben,
wenn die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeug voraussichtlich
auf null abgefallen ist, und beginnt zudem, die zweite Bremskraft
auf das Rad auszuüben, bevor die tatsächliche Geschwindigkeit
des Fahrzeugs voraussichtlich auf null abgefallen ist. Insbesondere
wenn die bestimmte Geschwindigkeit nach dem Stoppen des Motors null erreicht, übt
die Steuerung zunächst die zweite Bremskraft (d. h. die
geringere Bremskraft) auf das Rad aus, und, wenn sich das Fahrzeug
voraussichtlich im Stoppzustand befindet, übt sie die erste Bremskraft
(d. h. die größere Bremskraft) auf das Rad aus.
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Wenn
die bestimmte Geschwindigkeit null beträgt, und es notwendig
geworden ist, das Fahrzeug im Gefälle zu starten, kann
die Steuerung bewirken, dass das Fahrzeug sich zu bewegen beginnt, während
die erste Bremskraft auf das Rad ausgeübt wird. Besteht
z. B. die Notwendigkeit, das Fahrzeug im Rückrollsicherungsmodus
zu starten, bewirkt die Steuerung, dass das Fahrzeug sich zu bewegen
beginnt, wenn im Anschluss an die Ausübung der zweiten
Bremskraft die erste Bremskraft auf das Rad ausgeübt wird.
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Beträgt
die bestimmte Geschwindigkeit null, und besteht die Notwendigkeit,
den Motor neu zu starten, kann die Steuerung bewirken, dass der
Motor neu gestartet wird, während die erste Bremskraft auf
das Rad ausgeübt wird.
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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 Fahrzeugsteuerungssystem gemäß der
Erfindung darstellt;
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2 ein
Flussdiagramm eines Bremssteuerungsprogramms, das durch das Fahrzeugsteuerungssystem
von 1 ausgeführt werden soll;
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3(a) eine Ansicht, die eine Veränderung der
Bremskraft darstellt, die auf die Räder eines Fahrzeugs
ausgeübt werden soll;
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3(b) eine Ansicht, die eine Ausgabe eines Bremssensors
darstellt, die eine Betätigung des Bremspedals anzeigt;
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3(c) eine Ansicht, die eine Veränderung der
Geschwindigkeit eines Fahrzeugs darstellt;
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3(d) eine Ansicht, die einen Kraftstoffabschaltbetrieb
darstellt, dem der Motor eines Fahrzeugs unterzogen wird;
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4(a) eine Ansicht, die eine Veränderung der
Bremskraft, die auf die Räder eines Fahrzeugs ausgeübt
werden soll, in einer Modifizierung eines Fahrzeugsteuerungssystems
der Erfindung veranschaulicht;
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4(b) eine Ansicht, die eine Veränderung der
Geschwindigkeit eines Fahrzeugs darstellt;
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5(a) eine Ansicht, die eine Veränderung einer
Bremskraft, die auf die Räder eines Fahrzeugs ausgeübt
werden soll, in einer zweiten Modifizierung eines Fahrzeugsteuerungssystems
der Erfindung darstellt; und
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5(b) eine Ansicht, die eine Veränderung der
Geschwindigkeit eines Fahrzeugs darstellt.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnung, insbesondere auf 1,
ist ein Fahrzeugsteuerungssystem gemäß der Erfindung
gezeigt, das in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist, das mit einem Motor 10 und
einem Automatikgetriebe 14 ausgestattet ist.
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Das
Automatikgetriebe 14 beinhaltet einen Drehmomentwandler 12 und
einen Getriebekasten 13. Der Getriebekasten 13 ist
mit der Kurbelwelle 11 (d. h. einer Abtriebswelle) des
Motors 10 durch den Drehmomentwandler 12 gekoppelt.
Bei dem Motor 10 handelt es sich z. B. um einen Mehrzylinder-Benzinmotor,
der mit Einspritzdüsen 15 und Zündkerzen ausgestattet
ist, wobei eine Zündkerze jeweils für einen Zylinder
des Motors 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 Antriebs welle 21 des Getriebekastens 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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Der
Getriebekasten 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 zu verändern, so dass ein ausgewähltes
Zähnezahlverhältnis entstehen kann.
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Das
Automatikgetriebe 14 ist so konzipiert, dass es entweder
einen Parkbereich (P), einen Rückwärtsbereich
(R), einen Neutralbereich (N), einen Fahrbereich (D), einen Drehzahlbereich
eines zweiten Gangs oder einen Drehzahlbereichs eines ersten Gangs
bereitstellen kann, die jeweils durch den Fahrer des Fahrzeugs manuell
ausgewählt werden
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Der
Getriebekasten 13 weist eine Antriebswelle 23,
die über ein Differentialgetriebe 25 mit den angetriebenen
Rädern 27 verbunden ist, und eine Antriebswelle 26 auf.
An jedem der angetriebenen Räder 27 ist ein Bremsaktor 28 angebracht,
der über einen Hydraulikkreislauf (der nicht gezeigt ist)
hydraulisch gesteuert wird, um auf die angetriebenen Räder 27 eine
Bremskraft auszuüben. Die Bremsaktoren können
alternativ jeweils so konzipiert sein, dass er durch einen Elektromotor
angetrieben wird.
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Das
Fahrzeugsteuerungssystem beinhaltet zudem eine elektronische Steuerungseinheit
(ECU) 30, die durch einen klassischen bzw. typischen Mikrocomputer
implementiert ist und als eine Kupplungssteuerung dient. Die ECU 30 fungiert
zudem zur Überwachung der Ausgabe aus verschiedenen Sensoren,
auf die in der Beschreibung später eingegangen wird und
die in das Fahrzeugsteuerungssystem 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,
Steuerung des Starters 16 und eine Steuerung der Bremsaktoren 28 zum
Bremsen der Räder 27 auszu führen. Das
Fahrzeugsteuerungssystem beinhaltet einen Fahrpedalpositionssensor 31,
einen Bremspositionssensor 33, einen Schaltpositionssensor 34,
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35, einen Motordrehzahlsensor 37. Die
Funktion des Fahrpedalpositionssensors 31 ist es, die Position
des Fahrpedal 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 Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 37 dient
dazu, die Drehzahl der Kurbelwelle 11 zu messen, um die
Drehzahl des Motors 10 zu messen. Die Ausgaben aus diesen
Sensoren werden in die ECU 30 eingegeben.
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Die
ECU 30 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 dienen
als eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsschaltung, die die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmen soll. Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsschaltung
weist in Bezug auf ihre Ausgabekennwerte einen Totbereich auf, in
dem ein bestimmter Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs null (0)
anzeigt. Der Totbereich liegt in der Nähe des Bereichs,
wo die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs null
(0) beträgt. Der Totbereich ist in einer Steuerungsaufgabe
beinhaltet, die durch die ECU 30 ausgeführt werden
soll, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (die nachstehend auch als
eine bestimmte Geschwindigkeit DS bezeichnet wird) basierend auf
der Ausgabe aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 zu
berechnen, damit die Betriebssicherheit der Fahrzeugsteuerung gewährleistet
ist. Insbesondere wenn der Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, soweit abgefallen ist, dass sie eine Totbereichsgeschwindigkeit
TS2 (z. B. 3 km/h) unterschreitet, in anderen Worten, in den Totbereich
gefallen ist, stellt die ECU 30 die bestimmte Geschwindigkeit
DS auf null (0) ein. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 selbst
kann in Bezug auf seine Ausgabekennwerte ebenfalls einen solchen
Totbereich aufweisen, in dem die Ausgabe unweigerlich mit null (0)
angezeigt wird.
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Eine
Leerlaufstoppsteuerung (die auch als eine automatische Motorstopp-/Neustartsteuerung bezeichnet
wird), die durch die ECU 30 ausgeführt werden
soll, wird in der Beschreibung nachstehend 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 Leerlaufstoppgeschwindigkeit TS1 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 sich
der Motor 10 in einem Stoppzustand befindet. Die Leerlaufstoppsteuerung
wird ausgeführt, wenn das Automatikgetriebe 14 in
einen Vorwärtsfahrbereich versetzt wird (d. h. entweder
der D-Bereich, der Drehzahlbereich des zweiten Gangs oder der Drehzahlbereich
des ersten Gangs).
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Wenn
die Geschwindigkeit DS, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsschaltung (d.
h. eine Kombination aus der ECU 30 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35)
null (0) anzeigt, geht die ECU 30 in einen Stopphaltemodus über,
um über die Bremsaktoren 28 eine gegebene Bremskraft
TB2 auf die Räder 27 auszuüben, so dass der
Stoppzustand des Fahrzeugs beibehalten wird. Diese Stopphaltesteuerung
umfasst die Rückrollsicherungssteuerung, in der das Fahrzeug
(d. h. die Bremse) gehalten und verhindert wird, dass es sich rückwärts
bewegt, wenn der Fahrer beginnt, das Fahrzeug im Gefälle
vorwärts zu bewegen. Wenn z. B. die bestimmte Geschwindigkeit
DS null beträgt und die Notwendigkeit besteht, das Fahrzeug
im Gefälle zu starten, bewirkt die ECU 30, dass
das Fahrzeug sich bewegt, während die Bremskraft TB2 (d.
h. eine größere Bremskraft) auf die Räder 27 ausgeübt wird.
Wenn zusätzlich die Notwendigkeit besteht, den Motor 10 neu
zu starten und die bestimmte Geschwindigkeit DS null (0) anzeigt,
geht die ECU 30 in einen Startsteuerungsmodus über,
um die Bremsaktoren 28 so zu betätigen, dass die
Bremskraft TB2 auf die Rä der 27 ausgeübt
wird, um das Fahrzeug zu halten und zu verhindern, dass es sich
unbeabsichtigt bewegt. Beträgt z. B. die bestimmte Geschwindigkeit
DS null und besteht die Notwendigkeit, den Motor 10 neu
zu starten, bewirkt die ECU 30, dass der Motor 10 neu
gestartet wird, während die Bremskraft TB2 auf die Räder 27 ausgeübt
wird. Die Bremskraft TB2 kann zwischen dem Stopphaltemodus und dem Startsteuerungsmodus
verschieden sein. Wenn auf die Anfrage eines Neustarts des Motors 10 hin
die bestimmte Geschwindigkeit DS des Fahrzeug nicht null (0) beträgt,
geht die ECU 30 nicht in den Startsteuerungsmodus über
und erlaubt dem Fahrzeug, in einem normalen Betriebsmodus gestartet
zu werden.
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2 zeigt
eine Folge von logischen Schritten oder ein Programm, das durch
die ECU 30 ausgeführt werden soll, um das Bremsen
der Räder 27 unter Verwendung der Bremsaktoren 28 zu
steuern, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 im automatischen
Motorstoppmodus abnimmt.
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Nachdem
die Routine in das Programm übergegangen ist, wird der
Betrieb bei Schritt 11 fortgesetzt, wobei bestimmt wird,
ob die Motorstoppanforderungen erfüllt sind oder nicht.
Wie vorstehend beschrieben, bestimmt dabei insbesondere die ECU 30,
basierend auf der Ausgabe aus dem Bremssensor 33, ob das
Bremspedal betätigt worden ist oder nicht und ob die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen
wird, die gegebene Leerlaufstoppgeschwindigkeit TSI unterschritten
hat oder nicht. Wenn die beiden Motorstoppanforderungen erfüllt
sind, beschließt die ECU 30, dass der Motor 10 automatisch gestoppt
werden soll. Die Leerlaufstoppgeschwindigkeit TSI ist die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs, bei der der Motor 10 in einem sicheren Zustand
gestoppt bzw. abgeschaltet werden darf, wenn gefordert wird, den
Motor 10 zu stoppen, während er abgebremst wird
und in dieser Ausführungsform auf eine Geschwindigkeit
von 20 km/h gesetzt wird. Dadurch kann der Motor 10 abgeschaltet
werden, bevor das Fahrzeug vollständig in den Stoppzustand
versetzt wird, wodurch eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs
erreicht wird.
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Wird
bei Schritt 11 JA als Antwort erhalten, was bedeutet, dass
beide Motorstoppanforderungen erfüllt sind, wird die Routine
bei Schritt 12 fortgesetzt, bei dem sie in den Motorstoppmodus übergeht.
Dabei stoppt die ECU 30 die Einspritzdüsen 15 und
verhindert dabei, dass diese Kraftstoff einspritzen, und stoppt
zudem die Zündkerzen und verhindert dabei, dass diese das
Gemisch im Motor 10 zünden, um so den Motor 10 abzuschalten.
Wird bei Schritt 11 alternativ NEIN als Antwort erhalten,
wartet die Routine solange, bis die Motorstoppanforderungen erfüllt sind.
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Nach
dem Schritt 12, in dem in den Motorstoppmodus übergangen
worden ist, wird die Routine bei Schritt 13 fortgesetzt,
wobei bestimmt wird, ob die Motorneustartanforderungen erfüllt
sind oder nicht. Insbesondere bestimmt die ECU 30 basierend
auf der Ausgabe aus dem Bremssensor 33, ob das Bremspedal
losgelassen worden ist oder nicht, und, basierend auf der Ausgabe
aus dem Fahrpedalpositionssensor 31, ob das Fahrpedal verstellt
worden ist oder nicht. Sind beide Bedingungen erfüllt,
bestimmt die ECU 30, dass der Motor neu gestartet werden soll.
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Wird
bei Schritt 13 als Antwort JA erhalten, was bedeutet, dass
die Motorneustartanforderungen erfüllt sind, dann wird
die Routine bei Schritt 18 fortgesetzt, wobei in den Motorneustartmodus übergegangen
wird, um den Motor 10 neu zu starten. Insbesondere schaltet
die ECU 30 dabei 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.
Die ECU 30 führt den Bremssteuerungsmodus nicht
aus, um das Bremsen der Räder 27 über
die Bremsaktoren 28 zu steuern, um so dem Fahrzeug zu erlauben,
den Fahrbetrieb aufzunehmen, nachdem der Motor 10 gestartet
worden ist. Wenn die Motorneustartanforderungen erfüllt
werden, während sich das Fahrzeug im Fahrbetrieb befindet,
wird der Motor 10 durch die ECU 30 neu gestartet,
während der Fahrbetrieb des Fahrzeugs weiterhin aufrechterhalten
wird, wodurch ein Verlust der kinetischen Energie des Fahrzeugs
minimiert wird. Danach wird die Routine beendet.
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Wird
bei Schritt 13 als Antwort NEIN erhalten, was bedeutet,
dass die Motorneustartanforderungen nicht erfüllt sind,
wird die Routine bei Schritt 14 fortgesetzt, wobei bestimmt
wird, ob die Geschwindigkeit DS des Fahrzeugs, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsschaltung
(d. h. eine Kombination aus der ECU 30 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35)
berechnet oder bestimmt wird, null (0) ist oder nicht. Die bestimmte
Geschwindigkeit DS wird, wie vorstehend beschrieben, auf null (0)
gesetzt, wenn der Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 gemessen wird, 3
km/h oder weniger anzeigt. Somit besteht die Möglichkeit, dass
die bestimmte Geschwindigkeit DS null (0) anzeigt, doch eine tatsächliche
Geschwindigkeit RS des Fahrzeugs nicht null (0) ist.
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Wird
bei Schritt 14 als Antwort NEIN erhalten, was bedeutet,
dass die gemessene Geschwindigkeit DS nicht null ist, kehrt die
Routine zu Schritt 13 zurück, um zu bestimmen,
ob die Motorneustartanforderungen erfüllt sind oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass die Motorneustartanforderungen erfüllt
worden sind, bevor festgestellt wird, dass die bestimmte Geschwindigkeit
DS des Fahrzeugs null (0) beträgt, wird die Routine bei
Schritt 18 fortgesetzt, bei der, wie vorstehend beschrieben,
in den Motorneustartmodus übergegangen wird. Wenn sich
dabei genauer gesagt das Fahrzeug im Fahrbetrieb befindet und die
Motorneustartanforderungen erfüllt worden sind, startet
die ECU 30 den Motor 10 neu, ohne den über
die Bremsaktoren 28 ausgeführten Bremsvorgang
der Räder zu steuern. Die Betriebsabläufe in den
Schritten 14 und 13, bei denen bestimmt wird,
ob die bestimmte Geschwindigkeit DS null ist oder nicht und ob die
Motorneustartanforderungen erfüllt sind oder nicht, werden
durch die ECU 30 zyklisch und mit hoher Geschwindigkeit
ausgeführt. Wenn daher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
auf unter 3 km/h abgefallen ist, stellt die ECU 30 unmittelbar
fest oder erkennt, dass die bestimmte Geschwindigkeit DS null (0)
erreicht hat.
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Wird
bei Schritt 14 als Antwort JA erhalten, was bedeutet, dass
erkannt worden ist, dass die bestimmte Geschwindigkeit DS des Fahrzeugs
null (0) beträgt, wird die Routine bei Schritt 15 fortgesetzt,
wo die Bremskraft, die kleiner als die Bremskraft TB2 ist, durch
die Bremsaktoren 28 auf die Räder 27 ausgeübt
wird. Insbesondere übt die ECU 30 auf die Räder 27 eine
minimale Bremskraft TB1 aus, bei der es sich um die geringstmögliche
Bremskraft handelt, die der Bremsaktor 28 auf das Rad 27 während
einer konstanten Zeitspanne ausüben darf, und nimmt dann eine
konstante und sukzessive Erhöhung der minimalen Bremskraft
TB1 vor. Wenn die tatsächliche Geschwindigkeit RS des Fahrzeugs
voraussichtlich nicht null (0) beträgt, bewirkt daher die ECU 30,
dass das Fahrzeug unter Verwendung der minimalen Bremskraft TB1 äußerst
langsam abgebremst wird, und erhöht dann konstant die minimale
Bremskraft TB1, um eine plötzliche Erhöhung der
Bremskraft zu vermeiden. Dabei ist der Motor 10 in Schritt 12 bereits
abgeschaltet worden, so dass es unmöglich ist, das Fahrzeug
mit Schrittgeschwindigkeit vorwärts zu bewegen. Somit liegen
auch dann keine Probleme vor, wenn das Fahrzeug durch die ECU 30 im
Stillstand gehalten wird.
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Nach
Schritt 15 wird die Routine bei Schritt 16 fortgesetzt,
wobei bestimmt wird, ob eine gegebene Zeitspanne T seit dem Ausüben
der Bremskraft auf die Räder 27, die geringer
als die Bremskraft TB2 ist, verstrichen ist, d. h. ob die bestimmte
Geschwindigkeit DS null (0) erreicht hat. Wird als Antwort JA erhalten,
wird die Routine bei Schritt 17 fortgesetzt, wobei die
Bremskraft TB2 auf die Räder 27 ausgeübt wird.
Wird als Antwort NEIN erhalten, was bedeutet, dass die Zeitspanne
T noch nicht verstrichen ist, wird die Routine dann bei Schritt 16 wiederholt.
Bei der Zeitspanne T handelt es sich um ein empirisch hergeleitetes
Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, wenn die bestimmte Geschwindigkeit
DS null (0) erreicht, und dem Zeitpunkt, wenn die tatsächliche
Geschwindigkeit RS des Fahrzeugs voraussichtlich auf null (0) abgefallen
ist. In anderen Worten wird also ein Verhältnis zwischen
der Zeitspanne, während der die minimale Bremskraft TB1
auf die Räder 27 ausgeübt wird, der Rate,
mit der die minimale Bremskraft TB1 sukzessive erhöht wird,
der Zeitspanne T und der Bremskraft TB2 so bestimmt, dass die tatsächliche Geschwindigkeit
RS null (0) ist, wobei es sich bei der Bremskraft um die Bremskraft
TB2 handelt, nachdem die Zeitspanne T seit dem fortgesetzten Ausüben
der minimalen Bremskraft TB1 während der konstante Zeitspanne
auf die Räder 27 und dem sukzessiven Erhöhen
derselben verstrichen ist und die bestimmte Geschwindigkeit DS auf
null (0) abgenommen hat.
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Die
Bremskraft TB2 wird in der vorstehend beschriebenen Weise auf die
Räder 27 ausgeübt, um das Fahrzeug im
Stoppzustand zu halten. Die Bremskraft TB2 wird so ausgewählt,
dass sie groß genug ist, um ein Rückwärtsrollen
des Fahrzeugs zu verhindern, wenn der Fahrer beginnt, das Fahrzeug
im Gefälle vorwärts zu bewegen. Neben einer solchen Rückrollsicherungssteuerung
ist die ECU 30 auch so betreibbar, dass sie die Bremskraft
TB2 auf die Räder 17 ausübt, um den Stillstand
des Fahrzeugs aufrecht zuerhalten, wenn das Fahrzeug sich auf einer
horizontalen Fahrbahnoberfläche befindet. Wenn die Motorneustartanforderungen
erfüllt sind, nachdem in Schritt 14 erkannt worden
ist, dass die bestimmte Geschwindigkeit DS des Fahrzeugs null (0)
beträgt, wird durch die ECU 30 während
der Zeitspanne T weiterhin die Bremskraft, die geringer als die
Bremskraft TB2 ist, auf die Räder 27 ausgeübt,
wird dann die Bremskraft TB2 auf die Räder 27 ausgeübt
(d. h. Schritte 15 bis 17) und dann der Motor 10 neu
gestartet, während die Bremskraft TB2 weiterhin ausgeübt wird.
Dadurch wird ein für den Fahrer unvorhergesehenes plötzliches
Abbremsen des Fahrzeugs verhindert und das Ausmaß einer
Stoßbewegung minimiert, die auftritt, wenn der Motor 10 neu
gestartet wird, um das Fahrzeug fort zu bewegen oder zu beschleunigen.
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Die
vorstehend beschriebene Bremssteuerung wird zudem unter Bezugnahme
auf 3(a) bis 3(d) erläutert.
Eine durchgehende Linie zeigt die bestimmte Geschwindigkeit DS des
Fahrzeugs an. Eine gestrichelte Linie zeigt die tatsächliche
Geschwindigkeit RS des Fahrzeugs an.
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Der
Motor 10 läuft, und das Automatikgetriebe 14 befindet
sich im D-Bereich. Zum Zeitpunkt t1 betätigt der Fahrer
das Bremspedal. Die bestimmte Geschwindigkeit DS des Fahrzeugs ist
mit der tatsächlichen Geschwindigkeit RS identisch. Anschließend
fällt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs immer weiter ab.
Die Motorstoppanforderungen werden zum Zeitpunkt t2 erfüllt.
Wie in 3(d) gezeigt ist, geht die ECU 30 dann
in einen Kraftstoffabschaltmodus (F/C-Modus) über, um die
Zufuhr des Kraftstoffs abzuschalten, so dass der Motor 10 automatisch
gestoppt wird.
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Wenn
die bestimmte Geschwindigkeit DS des Fahrzeugs die Totbereichsgeschwindigkeit
TS2 (z. B. 3 km/h) zum Zeitpunkt t3 unterschritten hat, wird die
durch eine durchgehende Linie angezeigte bestimmte Geschwindigkeit
DS des Fahrzeugs auf null (0) gesetzt oder erreicht diesen Wert.
Die tatsächliche Geschwindigkeit RS, die durch eine gestrichelte
Linie dargestellt ist, beträgt nicht null (0). Da die bestimmte
Geschwindigkeit DS null (0) erreicht hat, während der Motor 10 sich
im Stoppzustand befindet, aktiviert die ECU 30 die Bremsaktoren 28,
um die minimale Bremskraft TB1 während der konstanten Zeitspanne
(d. h. vom Zeitpunkt t3 zum Zeitpunkt t4) auf die Räder 27 auszuüben.
Dadurch wird bewirkt, dass die tastsächliche Geschwindigkeit
RS des Fahrzeugs auf die geringstmögliche Rate abfällt.
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Anschließend
erhöht die ECU 30 die Bremskraft, die mit einer
konstanten Rate vom Zeitpunkt t4 bis zum Zeitpunkt t5 auf die Räder 27 ausgeübt
werden soll. Dadurch wird bewirkt, dass die tatsächliche Geschwindigkeit
RS im Vergleich dazu, wenn die minimale Bremskraft TB1 auf die Räder 27 ausgeübt wird,
etwas schneller abfällt.
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Zum
Zeitpunkt t5 erreicht die seit der Zeit bzw. dem Zeitpunkt t3 verstrichene
Zeitspanne die Zeitspanne T. Gleichzeitig verwandelt sich die auf
die Räder 27 ausgeübte Bremskraft in
die Bremskraft TB2. Zudem erreicht die tatsächliche Geschwindigkeit
RS zum Zeitpunkt bzw. zur Zeit t5 null (0). Nach dem Zeitpunkt bzw.
der Zeit t5 wird die Bremskraft TB2 auf die Räder 27 ausgeübt,
um den Stoppzustand des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten.
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Wenn
die Motorneustartanforderungen zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem
Zeitpunkt t5 erfüllt werden, steuert die ECU 30 den
Bremsvorgang der Räder 27 in der oben beschriebenen
Weise. Insbesondere übt die ECU 30 die Bremskraft
TB2 auf die Räder 27 aus und startet dann den
Motor 10 neu.
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Die
sich durch das Fahrzeugsteuerungssystem ergebenden Vorteile werden
nachstehend ausführlicher erläutert.
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Sind
die Motorstoppanforderungen erfüllt sind, während
der Motor 10 läuft, wird der Motor 10 durch
die ECU 30 automatisch gestoppt. Wenn daraufhin die Motorneustartanforderungen
erfüllt werden, wird der Motor 10 durch die ECU 30 neu
gestartet. Hat die Geschwindigkeit DS des Fahrzeugs, die durch die
ECU 30 basierend auf der Ausgabe aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 35 berechnet wird,
null (0) erreicht, aktiviert die ECU 30 die Bremsaktoren 28,
um die Bremskraft TB2 auf die Räder 27 auszuüben,
so dass der Stillstand des Fahrzeugs aufrechterhalten wird. Der
Totbereich, in dem die bestimmte Geschwindigkeit DS des Fahrzeugs
auf null (0) gesetzt ist oder diesen Wert unweigerlich erreicht, liegt,
wie vorstehend beschrieben, nahe dem Bereich, wo die tatsächliche
Geschwindigkeit RS des Fahrzeugs null (0) ist. Wenn somit die tatsächliche Geschwindigkeit
RS die Totbereichsgeschwindigkeit TS (3 km/h) unterschritten hat,
nachdem der Motor 10 automatisch abgeschaltet worden ist,
erreicht die bestimmte Geschwindigkeit DS null (0). Wenn dabei die
tatsächliche Geschwindigkeit RS null (0) noch nicht erreicht
hat, kann die Ausübung der Bremskraft TB2 auf die Räder
zu einem für den Fahrer unvorhergesehenen plötzlichen
Abbremsen führen.
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Um
den vorstehend erläuterten Nachteil zu verhindern, steuert
die ECU 30 die Bremsaktoren 18, so dass die Bremskraft,
die eine geringere Auswirkung als die Bremskraft TB2 hat, auf die
Räder 27 ausgeübt wird, wenn die bestimmte
Geschwindigkeit DS im Anschluss an die automatische Abschaltung des
Motors 10 auf null (0) abgefallen ist, wodurch bewirkt
wird, dass das Fahrzeug langsam abgebremst wird. Anschließend übt
die ECU 30 die Bremskraft TB2 auf die Räder 27 aus,
so dass der Stoppzustand des Fahrzeugs aufrechterhalten wird.
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Ab
dem Zeitpunkt, zu dem die bestimmte Geschwindigkeit DS null (0)
erreicht, setzt die ECU 30 die Steuerung des Abbremsvorgangs
der Räder 27 während der Zeitspanne T
fort. Anders ausgedrückt heißt das, dass die ECU 30 bewirkt,
dass die Bremssteuerung ausgeführt wird, um das Fahrzeug
langsam abzubremsen, wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass
die tatsächliche Geschwindigkeit RS des Fahrzeugs noch
nicht auf null (0) abgefallen ist.
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Die
Zeitspanne T, während der die Bremssteuerung ausgeführt
wird, wird auf die Länge einer Zeit zwischen dem Zeitpunkt
gesetzt, wenn die bestimmte Geschwindigkeit DS null (0) erreicht
hat, und dem Zeitpunkt, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit
RS voraussichtlich auf null (0) abgefallen ist. Dadurch kann die
ECU 30 das Fahrzeug moderat abbremsen, bis die tatsächliche
Geschwindigkeit RS voraussichtlich auf null (0) abgefallen ist,
und dann die Bremskraft TB2 auf die Räder ausüben,
wodurch das unbeabsichtigte plötzliche Abbremsen des Fahrzeugs
verhindert wird und der Stoppzustand des Fahrzeugs dann aufrechterhalten
wird.
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Die
Bremskraft, die geringer als die Bremskraft TB2 ist, die auf die
Räder 27 ausgeübt werden soll, nachdem
die bestimmte Geschwindigkeit DS auf null (0) gesetzt worden ist,
beinhaltet die minimale Bremskraft TB1, die der Bremsaktor 28 auf
das Rad 27 ausüben darf, wodurch das Fahrzeug
so sukzessive wie möglich abgebremst wird, um das unbeabsichtigte
Abbremsen des Fahrzeugs weiter zu minimieren.
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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.
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Während
z. B., wenn beschlossen wird, dass die Geschwindigkeit DS des Fahrzeugs
null (0) ist, die ECU 30 die Bremskraft, die geringer ist
als die Bremskraft TB2, auf die Räder 27 ausübt,
kann der Zustand, in dem begonnen wird, die Bremssteuerung auszuführen,
das Betätigen des Bremspedals beinhalten.
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Die
ECU 30 bewirkt, dass die minimale Bremskraft TB1 durch
die Aktoren 28 während der konstanten Zeitspanne
auf die Räder 27 ausgeübt wird, und dann
diese mit der konstanten Rate erhöht, doch kann die ECU 20 auch,
wie in 4(a) und 4(b) gezeigt
ist, die Bremskraft TB3, die größer ist als die
minimale Bremskraft TB1 und geringer als die Bremskraft TB2, für
die Zeitspanne T auf die Räder 27 ausüben.
In diesem Fall kann die Zeitspanne T auf das Intervall zwischen
der Zeit bzw. dem Zeitpunkt t3 gesetzt werden, wenn die bestimmte
Geschwindigkeit DS auf null (0) gesetzt ist, und der Zeit bzw. dem
Zeitpunkt t5, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit RS
voraussichtlich auf null (0) abgefallen ist. Wenn die Zeit t5 erreicht
ist, wird durch die ECU 30, wie in der vorstehenden Ausführungsform, die
Bremskraft TB2 auf die Räder 27 ausgeübt.
Diese Modifizierung führt dazu, dass die empirische Bestimmung
der Zeitspanne T erleichtert wird und die Ausführung der
Bremssteuerungsaufgabe in der ECU 30 vereinfacht wird.
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Alternativ
kann die ECU 30, wie in 5(a) und 5(b) dargestellt ist, so konzipiert sein, dass die
Zwischenbremskraft TB3 zur Zeit t3 auf die Räder 27 ausgeübt
wird, wenn die bestimmte Geschwindigkeit DS auf null (0) gesetzt
ist und dann diese sukzessive verringern. Dadurch wird bewirkt,
dass die zum Abbremsen des Fahrzeugs verwendete Bremskraft bei einer
Verringerung der tatsächlichen Geschwindigkeit RS des Fahrzeugs
moderat verringert wird, wodurch das Fahrzeug noch sukzessiver abgebremst
wird. Die Bremskraft kann auf die Räder 27 bis
zur Zeit bzw. dem Zeitpunkt t7 ausgeübt werden, die bzw.
der auf die Zeit t6 folgt, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit
RS auf null (0) abfällt. Dadurch kann die Bremskraft TB2
auf die Räder 27 ausgeübt werden, nachdem
der Stillstand des Fahrzeugs voraussichtlich vollständig
erreicht worden ist, wodurch das nicht vorhergesehene plötzliche
Abbremsen des Fahrzeugs verhindert wird. Die ECU 30 kann
auch so konzipiert sein, dass die Ausübung der Bremskraft auf
die Räder 27 vor der Zeit t5 oder der Zeit t6
gestoppt wird, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit RS
voraussichtlich null (0) erreicht hat.
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In
einem beliebigen der Modi, die den Stopphaltemodus, den Startsteuerungsmodus
und den Neustartmodus beinhalten, übt die ECU 30 die Bremskraft
auf die Räder 27 aus, die eine geringere Auswirkung
hat als die Bremskraft TB2, und übt dann die, Bremskraft
TB2 auf die Räder 27 aus. Wenn jedoch der durch
den Fahrer ausgeübte Kraftaufwand auf das Bremspedal hoch
ist und/oder die Motorstartanforderung erfüllt ist, kann
die ECU 30 die Bremskraft TB2 umgehend auf die Räder 27 ausüben.
In diesem Fall kann die ECU 30 die Bremskraft erhöhen oder
den Motor 10 gegenüber anderen Steuerungsanforderungen
bevorzugt neu starten, je nachdem wie es die Situation erfordert.
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Die
Bremskraft TB2 wird im Stopphaltemodus und im Startsteuerungsmodus
konstant gehalten, doch kann sie aber basierend auf der Fahrbetriebbedingung
des Fahrzeugs und/oder der Betriebsbedingung des Motors 10 bestimmt
werden oder alternativ dazu im Zeitverlauf geändert werden. In
diesem Fall übt die ECU 30 die Bremskraft, die
geringer ist als die Bremskraft TB2, auf die Räder 27 aus,
nachdem die bestimmte Geschwindigkeit DS auf null (0) gesetzt worden
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2009-50118 [0001]
- - JP 2008-44443 [0003]