DE102011078566A1

DE102011078566A1 - Verfahren zum Steuern einer Maschine, die automatisch gestoppt werden kann

Info

Publication number: DE102011078566A1
Application number: DE102011078566A
Authority: DE
Inventors: Alex O'Connor Gibson; Hong Jiang; Roger Lyle Huffmaster; Felix Nedorezov; Seung-Hoon Lee; Yuji Fujii
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2012-01-12
Also published as: CN102383952B; US20120010044A1; US8454476B2; CN102383952A; US20130085035A1; US8328687B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Verbessern des Starts einer Maschine, die wiederholt gestoppt und gestartet werden kann, dargestellt. In einer Ausführungsform stellt das Verfahren eine Getriebestillstandskraft in Reaktion auf einen Maschinenstart ein. Das Verfahren kann das Fahrzeuganfahren für Stopp/Start-Fahrzeuge verbessern.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf ein System zum Verbessern des Starts einer Maschine. Das Verfahren kann besonders für Maschinen nützlich sein, die häufig gestoppt und dann erneut gestartet werden.
Hintergrund und Zusammenfassung
Fahrzeughersteller haben erkannt, dass es unter einigen Bedingungen erwünscht sein kann, eine Maschine eines Fahrzeugs automatisch zu starten und zu stoppen. Das Stoppen der Maschine kann den Kraftstoffverbrauch verringern, insbesondere wenn das Fahrzeug für längere Zeitdauern, beispielsweise im Stop-and-Go-Verkehr, gestoppt wird. In einigen Start/Stopp-Systemen kann das Getriebe durch Betätigen von einer oder mehreren Getriebekupplungen während des Maschinenstopps angehalten werden. Durch Anhalten des Getriebes ist es möglich, das Nachlaufen des Antriebsstrangs zu verringern. Sobald das Getriebe angehalten ist, muss es jedoch aus dem Stillstand gelöst werden, so dass Störungen für den Fahrer verringert werden. Wenn das Getriebe zu früh gelöst wird, kann der Fahrer eine Fahrzeugbewegung bemerken, die nicht erwartet sein kann. Wenn andererseits das Getriebe spät gelöst wird, kann das Fahrzeug nicht anfahren, wenn es der Fahrer wünscht.
Die Erfinder haben die vorstehend erwähnten Nachteile erkannt und haben ein Verfahren zum Verbessern des Maschinenstarts und des Fahrzeuganfahrens für ein Fahrzeug mit einer automatisch gestoppten Maschine entwickelt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Starten einer Maschine, die mit einem Getriebe gekoppelt ist, das umfasst: Stoppen der Maschine; Aufbringen einer Stillstandskraft auf das Getriebe während des Maschinenstopps; und Verringern der Stillstandskraft in Reaktion auf eine Menge an Drehmoment, das auf das Getriebe über einen Drehmomentwandler aufgebracht wird, und eine Menge an Kraft, die durch eine Fahrzeugbremse aufgebracht wird.
Durch Verringern der Getriebestillstandskraft in Reaktion auf ein Drehmoment, das auf ein Getriebe übertragen wird, und einer Menge an Fahrzeugbremskraft, ist es möglich, das Fahrzeug in Reaktion auf eine Eingabe des Fahrers anzufahren, so dass das Fahrzeuganfahren für den Fahrer weniger unangenehm sein kann. Wenn beispielsweise die Getriebestillstandskraft niedrig ist und die Menge an Fahrzeugbremskraft hoch ist, kann die Getriebestillstandskraft mit einer Rate verringert werden, die höher ist, als wenn die Getriebestillstandskraft in Reaktion auf eine niedrige Fahrzeugbremskraft hoch eingestellt ist.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile schaffen. Insbesondere kann die Methode das Fahrzeuganfahren für Maschinen, die automatisch gestoppt werden, verbessern. Ferner kann das Verfahren den Getriebekupplungsverschleiß verringern, da die Getriebestillstandslösung für Fahrzeuganfahrbedingungen eingestellt werden kann.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
Selbstverständlich ist die obige Zusammenfassung vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden, in vereinfachter Form einzuführen. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifizieren, dessen Schutzbereich nur durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen begrenzt, die irgendwelche vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile lösen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die hier beschriebenen Vorteile werden durch Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform, die hier als ausführliche Beschreibung bezeichnet wird, allein oder mit Bezug auf die Zeichnungen vollständiger verstanden, in denen:
1 ein schematisches Diagramm einer Maschine ist;
2 einen Beispiel-Fahrzeugsystemaufbau zeigt;
3 ein Beispieldiagramm von interessierenden Signalen während eines simulierten Maschinenstarts ist;
4 ein weiteres Beispieldiagramm von interessierenden Signalen während eines simulierten Maschinenstarts ist;
5 ein Ablaufplan einer Beispiel-Maschinenstartroutine ist;
6 ein Ablaufplan einer Beispiel-Getriebestillstandslöseroutine ist; und
7 ein Ablaufplan einer Beispiel-Getriebestillstandsstrategieroutine ist.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf das automatische Starten einer Maschine, die mit einem Getriebe gekoppelt ist. In einem nicht begrenzenden Beispiel kann die Maschine konfiguriert sein, wie in 1 dargestellt. Ferner kann die Maschine ein Teil eines Fahrzeugs sein, wie in 2 dargestellt.
Das Maschinenstarten kann gemäß den durch 5–6 beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Das Verfahren von 5 kann verwendet werden, um die Getriebedrehmomentsteuerung während des Maschinenstarts so überzuleiten, dass die Reaktion auf die Anforderung eines Fahrers verbessert wird. Das Verfahren von 6 beschreibt das Lösen eines Getriebes während eines Maschinenstarts, so dass der Fahrer ein sanfteres Anfahren erfährt. Folglich können die in 5–6 beschriebenen Verfahren während eines Maschinenstarts verwendet werden, um die Wahrnehmung des Fahrzeugstarts und des Fahrzeuganfahrens durch den Fahrer zu verbessern. Ferner beschreibt 7 eine Getriebestillstandsstrategie zum Bestimmen einer Getriebestillstandskraft während eines Maschinenstopps.
3–4 stellen interessierende Signale während des Maschinenstarts gemäß den Verfahren von 5–6 dar.
Mit Bezug auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10 mit mehreren Zylindern, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Maschinensteuereinheit 12 gesteuert. Die Maschine (der Motor) 10 umfasst eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32, wobei ein Kolben 36 darin angeordnet ist und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 ist mit einem Einlasskrümmer 44 und Auslasskrümmer 48 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 in Verbindung gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Alternativ kann eines oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspulen- und Ventilankeranordnung betätigt werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder 30 angeordnet gezeigt, was dem Fachmann auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann auf dem Gebiet als Kanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 liefert flüssigen Kraftstoff im Verhältnis zur Impulsbreite eines Signals FPW von der Steuereinheit 12. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) mit einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffpumpe und einer Kraftstoffverteilerleitung (nicht dargestellt) zur Kraftstoffeinspritzdüse 66 zugeführt. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 wird mit Betriebsstrom vom Treiber 68 beliefert, der auf die Steuereinheit 12 reagiert. Außerdem ist der Einlasskrümmer 44 mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung gezeigt, die eine Position einer Drosselplatte 64 einstellt, um die Luftströmung vom Lufteinlass 42 zum Einlasskrümmer 44 zu steuern. In einem Beispiel kann ein Niederdruck-Direkteinspritzsystem verwendet werden, bei dem der Kraftstoffdruck auf ungefähr 20–30 bar erhöht werden kann. Alternativ kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
Das verteilerlose Zündsystem 88 liefert einen Zündfunken zur Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 in Reaktion auf die Steuereinheit 12. Ein universeller Abgassauerstoffsensor (UEGO-Sensor) 126 ist mit dem Auslasskrümmer 48 stromaufwärts eines Katalysators 70 gekoppelt gezeigt. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 gegen einen Abgassauerstoffsensor mit zwei Zuständen ausgetauscht werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorblöcke umfassen. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen jeweils mit mehreren Blöcken verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Katalysator vom Dreiwegetyp sein.
Die Steuereinheit 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, einen Festwertspeicher 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuereinheit 12 ist verschiedene Signale von Sensoren empfangend gezeigt, die mit der Maschine 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen, einschließlich: einer Maschinenkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Positionssensors 134, der mit einem Fahrpedal 130 zum Erfassen einer durch den Fuß 132 aufgebrachten Kraft gekoppelt ist; einer Messung des Drucks im Einlasskrümmer (MAP) vom Drucksensor 122, der mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelt ist; eines Maschinenpositionssensors von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; einer Messung der Luftmasse, die in die Maschine eintritt, vom Sensor 120; und einer Messung der Drosselklappenposition vom Sensor 58. Ein Luftdruck kann zur Verarbeitung durch die Steuereinheit 12 auch erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Maschinenpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl von gleich beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus denen die Maschinendrehzahl (min^–1) bestimmt werden kann.
In einigen Ausführungsformen kann die Maschine mit einem Elektromotor/Batterie-System in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine parallele Konfiguration, eine Reihenkonfiguration oder eine Variation oder Kombinationen davon aufweisen. Ferner können in einigen Ausführungsformen andere Maschinenkonfigurationen verwendet werden, beispielsweise eine Dieselmaschine.
Während des Betriebs wird jeder Zylinder innerhalb der Maschine 10 typischerweise einem Viertaktzyklus unterzogen: der Zyklus umfasst den Einlasshub, den Kompressionshub, den Expansionshub und den Auslasshub. Während des Einlasshubs schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Einlasskrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingeführt und der Kolben 36 bewegt sich zur Unterseite des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe der Unterseite des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (z. B. wenn sich die Brennkammer 30 bei ihrem größten Volumen befindet), wird typischerweise durch den Fachmann auf dem Gebiet als unterer Totpunkt (BDC) bezeichnet. Während des Kompressionshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs und am nächsten zum Zylinderkopf befindet (z. B. wenn sich die Brennkammer 30 bei ihrem kleinsten Volumen befindet), wird vom Fachmann auf dem Gebiet typischerweise als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet. In einem Prozess, der nachstehend als Einspritzung bezeichnet wird, wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. In einem Prozess, der nachstehend als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel wie z. B. eine Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Expansionshubs schieben die expandierenden Gase den Kolben 36 zum BDC zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Auslasshubs öffnet sich schließlich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft/Kraftstoff-Gemisch an den Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum TDC zurück. Es ist zu beachten, dass das Obige nur als Beispiel gezeigt ist und dass die Einlass- und Auslassventil-Öffnungs- und/oder -Schließzeitpunkte variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberlappung, ein spätes Einlassventilschließen oder verschiedene andere Beispiele zu schaffen.
In einer Ausführungsform weist der Stopp/Start-Kurbelpositionssensor sowohl eine Nulldrehzahl- als auch bidirektionale Fähigkeit auf. In einigen Anwendungen kann ein bidirektionaler Hall-Sensor verwendet werden, in anderen können die Magnete am Ziel angebracht sein. Magnete können am Ziel angeordnet werden und die ”Lücke des fehlenden Zahns” kann potentiell beseitigt werden, wenn der Sensor in der Lage ist, eine Änderung der Signalamplitude zu detektieren (z. B. Verwenden eines stärkeren oder schwächeren Magneten, um eine spezifische Position am Rad aufzufinden). Unter Verwendung eines bidirektionalen Hall-Sensors oder eines Äquivalents kann ferner die Maschinenposition während des Abschaltens aufrechterhalten werden, aber während des Neustarts kann eine alternative Strategie verwendet werden, um sicherzustellen, dass sich die Maschine in einer Vorwärtsrichtung dreht.
2 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugantriebsstrangs 200. Der Antriebsstrang 200 kann durch die Maschine 10 angetrieben werden. Die Maschine 10 kann mit einem Maschinenstartsystem (nicht dargestellt) gestartet werden. Ferner kann die Maschine 10 ein Drehmoment über einen Drehmomentaktuator 204 wie z. B. eine Kraftstoffeinspritzdüse, eine Drosselklappe usw. erzeugen oder einstellen.
Ein Maschinenausgangsdrehmoment kann auf den Drehmomentwandler 206 übertragen werden, um ein Automatikgetriebe 208 anzutreiben. Ferner können eine oder mehrere Kupplungen eingerückt werden, einschließlich einer Vorwärtskupplung 210, um ein Fahrzeug anzutreiben. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als Komponente des Getriebes bezeichnet werden. Ferner kann das Getriebe 208 mehrere Gangkupplungen umfassen, die nach Bedarf eingerückt werden können, um mehrere feste Getriebeübersetzungsverhältnisse zu aktivieren. Der Ausgang des Drehmomentwandlers kann wiederum durch eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 gesteuert werden. Wenn beispielsweise die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 das Maschinendrehmoment auf das Automatikgetriebe 208 über eine Fluidübertragung zwischen dem Drehmomentwandler-Turbinenrad und dem Drehmomentwandler-Pumpenrad, wodurch eine Drehmomentvervielfachung ermöglicht wird. Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 dagegen vollständig eingerückt ist, wird das Maschinenausgangsdrehmoment direkt über die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung auf eine Eingangswelle (nicht dargestellt) des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt sein, wodurch ermöglicht wird, dass die Menge an Drehmoment, das zum Getriebe weitergeleitet wird, eingestellt wird. Eine Steuereinheit kann dazu konfiguriert sein, die Menge an Drehmoment, das durch den Drehmomentwandler 212 übertragen wird, durch Einstellen der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung in Reaktion auf verschiedene Maschinenbetriebsbedingungen oder auf der Basis einer Maschinenbetriebsanforderung auf Fahrerbasis einzustellen.
Das Ausgangsdrehmoment aus dem Automatikgetriebe 208 kann wiederum an die Räder 216 weitergeleitet werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Insbesondere kann das Automatikgetriebe 208 ein Eingangsantriebsdrehmoment an der Eingangswelle (nicht dargestellt) in Reaktion auf eine Fahrzeugfahrbedingung vor der Übertragung eines Ausgangsantriebsdrehmoments an die Räder übertragen.
Ferner kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 aufgebracht werden, indem die Radbremsen 218 eingerückt werden. In einem Beispiel können die Radbremsen 218 in Reaktion darauf, dass der Fahrer mit seinem Fuß auf ein Bremspedal (nicht dargestellt) tritt, eingerückt werden. Auf dieselbe Weise kann eine Reibungskraft für die Räder 216 durch Lösen der Radbremsen 218 in Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß von einem Bremspedal löst, verringert werden. Ferner können die Fahrzeugbremsen eine Reibungskraft auf die Räder 216 als Teil einer automatisierten Maschinenstoppprozedur aufbringen.
Eine mechanische Ölpumpe 214 kann mit dem Automatikgetriebe 208 in Fluidverbindung stehen, um einen Hydraulikdruck vorzusehen, um verschiedene Kupplungen, wie z. B. die Vorwärtskupplung 210 und/oder die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 einzurücken. Die mechanische Ölpumpe 214 kann gemäß dem Drehmomentwandler 212 betätigt werden und kann beispielsweise durch die Drehung der Maschine oder der Getriebeeingangswelle angetrieben werden. Folglich kann der in der mechanischen Ölpumpe 214 erzeugte Hydraulikdruck zunehmen, wenn eine Maschinendrehzahl zunimmt, und kann abnehmen, wenn eine Maschinendrehzahl abnimmt. Eine elektrische Ölpumpe 220, die auch mit dem Automatikgetriebe in Fluidverbindung steht, aber unabhängig von der Antriebskraft der Maschine 10 oder des Getriebes 208 arbeitet, kann vorgesehen sein, um den Hydraulikdruck der mechanischen Ölpumpe 214 zu ergänzen. Die elektrische Ölpumpe 220 kann durch einen Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben werden, zu dem elektrische Leistung zugeführt werden kann, beispielsweise durch eine Batterie (nicht dargestellt).
Eine Steuereinheit 12 kann dazu konfiguriert sein, Eingaben von der Maschine 10 zu empfangen, wie in 1 genauer gezeigt, und folglich ein Ausgangsdrehmoment der Maschine und/oder den Betrieb des Drehmomentwandlers, des Getriebes, der Kupplungen und/oder Bremsen zu steuern. Als ein Beispiel kann ein Ausgangsdrehmoment durch Einstellen einer Kombination des Zündfunkenzeitpunkts, der Kraftstoffimpulsbreite, der Kraftstoffimpulszeitsteuerung und/oder der Luftladung, durch Steuern der Drosselklappenöffnung und/oder Ventilzeitsteuerung, des Ventilhubs und des Ladedrucks für Maschinen mit Turbolader oder Lader gesteuert werden. Im Fall einer Dieselmaschine kann die Steuereinheit 12 das Maschinenausgangsdrehmoment durch Steuern einer Kombination der Kraftstoffimpulsbreite, der Kraftstoffimpulszeitsteuerung und der Luftladung steuern. In allen Fällen kann die Maschinensteuerung auf einer zylinderweisen Basis durchgeführt werden, um das Maschinenausgangsdrehmoment zu steuern.
Wenn Leerlaufstoppbedingungen erfüllt sind, kann die Steuereinheit 42 das Maschinenabschalten durch Abschalten des Kraftstoffs und des Zündfunkens für die Maschine einleiten. Um eine Menge an Drehmoment im Getriebe aufrechtzuerhalten, kann die Steuereinheit ferner Drehelemente des Getriebes 208 an einem Gehäuse des Getriebes und dadurch am Rahmen des Fahrzeugs an Masse festsetzen. Wie mit Bezug auf 7 weiter ausgearbeitet, kann die Steuereinheit eine oder mehrere Getriebekupplungen wie z. B. die Vorwärtskupplung 210 einrücken und die eingerückte(n) Getriebekupplung(en) am Getriebegehäuse und Fahrzeugrahmen verriegeln. Ein Kupplungsdruck kann verändert (z. B. erhöht) werden, um den Einrückungszustand einer Getriebekupplung einzustellen und eine gewünschte Menge an Getriebedrehmoment zu schaffen. In einem Beispiel kann während des Maschinenabschaltens der Hydraulikdruck für die Kupplungsmodulation geschaffen werden, indem die elektrische Ölpumpe 220 aktiviert wird, wenn nicht genügend Hydraulikdruck durch die mechanische Ölpumpe 214 geschaffen werden kann.
Ein Radbremsdruck kann auch während der Maschinenabschaltung auf der Basis des Kupplungsdrucks eingestellt werden, um beim Anhalten des Getriebes zu unterstützen, während ein durch die Räder übertragenes Drehmoment verringert wird. Durch Anwenden der Radbremsen während der Verriegelung von einer oder mehreren eingerückten Getriebekupplungen können insbesondere Gegenkräfte auf das Getriebe und folglich auf den Endantrieb aufgebracht werden, wodurch die Getriebezahnräder in aktivem Eingriff gehalten werden, und eine potentielle Drehenergie im Getrieberäderwerk aufrechterhalten wird, ohne die Räder zu bewegen. In einem Beispiel kann der Radbremsdruck eingestellt werden, um die Anwendung der Radbremsen mit der Verriegelung der eingerückten Getriebekupplung während der Maschinenabschaltung zu koordinieren. Durch Einstellen des Radbremsdrucks und des Kupplungsdrucks kann an sich die Menge an Drehmoment, die im Getriebe beibehalten wird, wenn die Maschine abgeschaltet wird, eingestellt werden.
Wenn Neustartbedingungen erfüllt sind und/oder ein Fahrzeugfahrer das Fahrzeug anfahren will, kann die Steuereinheit 12 die Maschine durch Fortsetzen der Zylinderverbrennung reaktivieren. Wie mit Bezug auf 5-6 weiter ausgearbeitet, kann zum Anfahren des Fahrzeugs das Getriebe 208 entriegelt werden und die Radbremsen 218 können gelöst werden, um das Drehmoment an die Antriebsräder 216 zurückzuführen. Ein Kupplungsdruck kann eingestellt werden, um das Getriebe zu entriegeln, während ein Radbremsdruck eingestellt werden kann, um das Lösen der Bremsen mit der Entriegelung des Getriebes und einem Anfahren des Fahrzeugs zu koordinieren.
Mit Bezug auf 3 ist ein Beispieldiagramm einer simulierten Maschinenstartsequenz durch das Verfahren von 5 gezeigt. Die Zeit beginnt auf der linken Seite des Diagramms und nimmt zur rechten Seite des Diagramms zu. Die dargestellte Sequenz stellt einen Start einer nicht begrenzenden Vierzylinder-Viertakt-Maschine dar. In diesem Beispiel stellen die vertikalen Markierungen zwischen den Zylinderpositionslinien ZYL. 1–4 den oberen Totpunkt oder den unteren Totpunkt für die jeweiligen Zylinderhübe dar. Und es liegen 180 Kurbelwellengrad zwischen jeder vertikalen Markierung.
Das erste Diagramm von der Oberseite der Figur stellt die Position des Zylinders Nummer eins dar. Und insbesondere den Hub des Zylinders Nummer eins, wenn die Maschinenkurbelwelle gedreht wird. Links von T₀ ist die Maschine gestoppt und in Ruhe. Bei T₀ beginnt die Maschinenkurbelwelle sich durch das von einem Startermotor bereitgestellte Drehmoment zu drehen. Die Hübe des Zylinders 1–4 sind gemäß der Maschinenposition bezeichnet, die die Maschine im Maschinenstopp angenommen hat. Beispielsweise ist der Zylinder Nummer eins bei einem Einlasshub beim Maschinenstopp vor dem Zeitpunkt T₀ gezeigt. Nach T₀ dreht sich die Maschine und der Zylinder Nummer eins tritt in den Kompressionshub, gefolgt vom Expansions- und Auslasshub, ein. Der Zylinderzyklus für den Zylinder Nummer eins wiederholt sich dann. Für eine Viertaktmaschine kann ein Zylinderzyklus 720° sein, dasselbe Kurbelwellenintervall für einen vollständigen Zyklus der Maschine. Der Stern bei der Bezeichnung 300 gibt das erste Zündereignis für das erste Verbrennungsereignis seit dem Maschinenstopp an. Der Stern 308 stellt das zweite Verbrennungsereignis für den Zylinder Nummer eins nach dem Maschinenstopp und das fünfte Verbrennungsereignis seit dem Maschinenstopp dar. Die Zündung kann durch eine Zündkerze oder durch Kompression eingeleitet werden. In dieser Sequenz sind die Ventile des Zylinders Nummer eins für zumindest einen Teil des Einlasshubs offen, um Luft zum Zylinder zuzuführen. Kraftstoff kann in die Maschinenzylinder durch Kanal- oder Direkteinspritzdüsen eingespritzt werden. Das Kraftstoff- und Luftgemisch wird während des Kompressionshubs komprimiert und gezündet. Der Spitzenzylinderdruck kann am oberen Totpunkt des Kompressionshubs oder während des Expansionshubs auftreten.
Es sollte beachtet werden, dass die Maschinenposition zum Zeitpunkt des Maschinenstopps durch Verfolgen der Maschinenposition, wenn der Zündfunke und der Kraftstoff deaktiviert werden, bestimmt werden kann. In einer Ausführungsform wird, wenn die Maschine im Wesentlichen gestoppt ist, die Maschinenposition bestimmt und im Speicher zum Abrufen während des nächsten Maschinenstarts gespeichert. In einer anderen Ausführungsform kann die Maschinenposition beim Maschinenstart durch Erfassen der Nockenwellen- und Kurbelwellenpositionen bestimmt werden, nachdem die Maschine beginnt, sich zu drehen.
Die zweite Zylinderpositionslinie von der Oberseite der Figur stellt die Position und den Hub für den Zylinder Nummer drei dar. Da die Verbrennungsreihenfolge dieser speziellen Maschine 1–3–4–2 ist, wird das zweite Verbrennungsereignis ab dem Maschinenstopp bei 302 eingeleitet, wie durch den Stern angegeben. Der Stern 302 stellt die Einleitung des ersten Verbrennungsereignisses für den Zylinder Nummer drei nach dem Maschinenstopp und das zweite Verbrennungsereignis ab dem Maschinenstopp dar.
Die dritte Zylinderpositionslinie von der Oberseite der Figur stellt die Position und den Hub für den Zylinder Nummer vier dar. Der Stern 304 stellt die Einleitung des ersten Verbrennungsereignisses für den Zylinder Nummer vier nach dem Maschinenstopp und das dritte Verbrennungsereignis ab dem Maschinenstopp dar.
Die vierte Zylinderpositionslinie von der Oberseite der Figur stellt die Position und den Hub für den Zylinder Nummer zwei dar. Der Stern 306 stellt die Einleitung des ersten Verbrennungsereignisses für den Zylinder Nummer zwei nach dem Maschinenstopp und das vierte Verbrennungsereignis ab dem Maschinenstopp dar.
Es sollte beachtet werden, dass der erste Zylinder zum Verbrennen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches in Abhängigkeit von der Maschinenstoppposition und dem Verfahren zum Bestimmen der Maschinenposition variieren kann. In einigen Ausführungsformen kann kein Kraftstoff zu einem oder mehreren Maschinenzylindern zugeführt werden, bis die Maschinenposition festgestellt ist. In anderen Ausführungsformen kann Kraftstoff zugeführt werden, bevor oder sobald die Maschine beginnt, sich zu drehen, ohne Rücksicht auf die Maschinenstoppposition.
Das fünfte Diagramm von der Oberseite der Figur zeigt ein Beispiel einer Zeitsteuerung zum Einstellen eines Aktuators eines Getriebes, insbesondere einer Getriebekupplung, um eine Stillstandskraft in Reaktion auf ein erstes Verbrennungsereignis eines Zylinders einzustellen. Der hohe Abschnitt des Signals KUPPLUNG 1 links von der vertikalen Markierung T₁ gibt an, dass eine höhere Kraft auf das Getriebe durch die Kupplung 1 aufgebracht wird. Der niedrige Abschnitt des Signals KUPPLUNG 1 am Ende der Rampe nach der vertikalen Markierung T₁ gibt an, dass eine niedrigere Kraft durch die Kupplung 1 auf das Getriebe aufgebracht wird. Folglich wird eine höhere Kraft während eines Maschinenstopps durch die Kupplung 1 auf das Getriebe aufgebracht und beginnt, bei einer vertikalen Markierung T₁ in Reaktion auf den Zeitpunkt des Verbrennungsereignisses 300 sich abzubauen. Die Amplitude des höheren Abschnitts der KUPPLUNG 1 kann auf der Basis von Betriebsbedingungen zum Steuern der Getriebestillstandskraft eingestellt werden.
Das Signal KUPPLUNG 1 wird bei 310 rampenartig verringert, um eine Stillstandskraft, die auf das Getriebe aufgebracht wird, allmählich abzubauen, so dass die Kupplung 1 beginnt, die rotierenden Komponenten des Getriebes vom Getriebegehäuse und vom Fahrwerk zu lösen. Die Kupplung 1 kann beispielsweise eine Getriebewelle ausrücken. Die Rampenabstiegsrate des Signals KUPPLUNG 1 kann zur Menge an Drehmoment, das auf die Getriebeeingangswelle aufgebracht wird, und zur Kraft, die auf die Fahrzeugbremsen aufgebracht wird, proportional sein. Ferner kann die Rampenabstiegsrate von KUPPLUNG 1 gemäß Betriebsbedingungen verändert werden. Die Rampenabstiegsrate des Signals KUPPLUNG 1 kann beispielsweise mit der Getriebeöltemperatur abnehmen. In einem anderen Beispiel kann die Rampenabstiegsrate des Signals KUPPLUNG 1 abnehmen, wenn die auf die Fahrzeugbremsen während des Getriebestillstands aufgebrachte Kraft zunimmt.
Es sollte beachtet werden, dass eine Verringerung der Stillstandskraft, die auf das Getriebe durch die Kupplung 1 aufgebracht wird, als Alternative relativ zur Zeitsteuerung von ersten Verbrennungsereignissen in den Zylindern 2–4 zeitgesteuert werden kann. Ferner muss die Zeitsteuerung der Einstellung des Signals KUPPLUNG 1 mit dem exakten Zeitpunkt eines ersten Verbrennungsereignisses eines speziellen Zylinders übereinstimmen. Vielmehr kann die Zeitsteuerung der Einstellung des Signals KUPPLUNG 1 relativ zum Zeitpunkt eines ersten Verbrennungsereignisses eines Zylinders sein. Folglich kann das Signal KUPPLUNG 1 vor oder nach einem ersten Verbrennungsereignis eines Zylinders beginnen abzufallen, aber der Startzeitpunkt der Rampe ist relativ zu einem ersten Verbrennungsereignis eines Zylinders.
In einem Beispiel kann der Verbrennungszeitpunkt eines ersten Verbrennungsereignisses eines Zylinders aus der Maschinenstoppposition bestimmt werden. Wie in 3 gezeigt, kann bestimmt werden, dass der Zylinder 1 der erste Zylinder zur Verbrennung sein kann, da er der erste Zylinder zum Vollenden des Einlass- und Kompressionshubs ist. Alternativ kann der Zylinder 2 als erster Zylinder zum Verbrennen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches bestimmt werden, wenn Kraftstoff in einen Zylinder eingespritzt werden kann, der eine Luftladung enthält. Auf der Basis der Maschinenstoppposition und der Maschinenkonfiguration (z. B. Direkteinspritzdüse oder Kanaleinspritzung) kann folglich bestimmt werden, welcher Maschinenzylinder zu einem ersten Verbrennungsereignis in der Lage ist. Da die Reihenfolge der Verbrennung einer Maschine bekannt ist, können außerdem die ersten Verbrennungsereignisse seit dem Maschinenstopp für andere Zylinder auf der Basis des ersten Verbrennungsereignisses seit dem Maschinenstopp bestimmt werden.
Das sechste Diagramm von der Oberseite der Figur zeigt die Zeitsteuerung der Einstellung eines anderen Aktuators eines Getriebes, insbesondere einer Getriebekupplung, um eine Stillstandskraft in Reaktion auf ein erstes Verbrennungsereignis eines Zylinders einzustellen. Ähnlich zum Signal KUPPLUNG 1 gibt der hohe Abschnitt des Signals KUPPLUNG 2 links von der vertikalen Markierung T₂ an, dass eine höhere Kraft durch die Kupplung 2 auf das Getriebe aufgebracht wird. Der niedrige Abschnitt des Signals KUPPLUNG 2 am Ende der Rampe nach 312 gibt an, dass eine niedrigere Kraft durch die Kupplung 2 auf das Getriebe aufgebracht wird. Folglich wird eine höhere Kraft während eines Maschinenstopps durch die Kupplung 1 auf das Getriebe aufgebracht und beginnt bei der vertikalen Markierung T₂ in Reaktion auf den Zeitpunkt des Verbrennungsereignisses 300 sich abzubauen. Die Amplitude des höheren Abschnitts von KUPPLUNG 2 kann auf der Basis der Betriebsbedingungen zum Steuern der Getriebestillstandskraft eingestellt werden.
Das Signal KUPPLUNG 2 verringert die auf das Getriebe durch die Kupplung 2 aufgebrachte Stillstandskraft, nachdem das Signal KUPPLUNG 1 beginnt, die auf das Getriebe durch die Kupplung 1 aufgebrachte Stillstandskraft zu verringern. Folglich können die Signale KUPPLUNG 1 und KUPPLUNG 2 relativ zu einem ersten Verbrennungsereignis eines Zylinders seit dem Maschinenstart sequenziert werden. Ferner können die Rampenabstiegsraten der Rampen 310 und 312 verschieden sein, wie in 3 gezeigt. Die Kupplungsrampenabstiegsraten können von Kupplung zu Kupplung auf der Basis der Position der Kupplung im Getriebe sowie des auf die Getriebeeingangswelle aufgebrachten Eingangsdrehmoments variieren.
Die Signale KUPPLUNG 1 und KUPPLUNG 2 stellen Steuersignale zum Anhalten und Lösen eines Getriebes dar. In einigen Ausführungsformen kann nur eine einzelne Kupplung ein Getriebe anhalten, während in anderen Ausführungsformen drei oder mehr Kupplungen ein Getriebe anhalten können. Folglich kann für einige Getriebe nur das Signal KUPPLUNG 1 gelten. Ferner sollen die Signale KUPPLUNG 1 und KUPPLUNG 2 nicht notwendigerweise einer Kupplung des 1. Gangs und einer Kupplung des 2. Gangs entsprechen, sondern vielmehr beliebigen zwei Kupplungen, die zum Anhalten eines Getriebes wirken, wenn sie angewendet werden. In anderen Beispielen können Getriebekupplungen gleichzeitig ausgerückt werden. Ferner können in einigen Beispielen zwei oder mehr Kupplungen mit derselben Ausrückzeitsteuerung oder Ausrückrate ausgerückt werden.
Wenn man sich nun 4 zuwendet, ist ein weiteres Beispieldiagramm einer simulierten Maschinenstartsequenz durch das Verfahren von 5 gezeigt. Die Zeit beginnt auf der linken Seite des Diagramms und nimmt zur rechten Seite des Diagramms zu. Ähnlich zu 3 stellt die dargestellte Sequenz einen Start einer nicht begrenzenden Vierzylinder-Viertakt-Maschine dar. In diesem Beispiel stellen die vertikalen Markierungen den oberen Totpunkt oder unteren Totpunkt für die jeweiligen Zylinderhübe dar. Und es liegen 180° Kurbelwellengrad zwischen jeder vertikalen Markierung.
Das erste Diagramm von der Oberseite der Figur stellt die Position des Zylinders Nummer eins dar. Und insbesondere den Hub des Zylinders Nummer eins, wenn die Maschinenkurbelwelle gedreht wird. Links von T₀ ist die Maschine gestoppt oder in Ruhe. Bei T₀ beginnt die Maschinenkurbelwelle, sich durch das von einem Startermotor gelieferte Drehmoment zu drehen. Die Hübe des Zylinders 1–4 sind gemäß der Maschinenposition bezeichnet, die die Maschine beim Maschinenstopp angenommen hat. Der Zylinder Nummer eins ist beispielsweise bei einem Einlasshub beim Maschinenstopp vor dem Zeitpunkt T₀ gezeigt. Nach T₀ dreht sich die Maschine und der Zylinder Nummer eins tritt in den Kompressionshub ein, gefolgt vom Expansions- und Auslasshub. Der Zylinderzyklus für den Zylinder Nummer eins wiederholt sich dann.
Der Stern bei der Bezeichnung 400 gibt das erste Zündereignis für das erste Verbrennungsereignis seit dem Maschinenstopp an. In diesem Beispiel ist der Zylinder Nummer zwei der erste Zylinder zum Verbrennen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches. Eine solche Startsequenz ist für eine Direkteinspritzmaschine erhältlich. Der Stern 408 stellt das zweite Verbrennungsereignis für den Zylinder Nummer zwei nach dem Maschinenstopp dar und es ist das fünfte Verbrennungsereignis seit dem Maschinenstopp. In dieser Sequenz sind die Ventile des Zylinders Nummer zwei geschlossen und Luft ist im Zylinder während des Maschinenstopps eingefangen. Kraftstoff wird in den Zylinder Nummer zwei eingespritzt, während die Maschine gestoppt ist. Das Kraftstoff- und Luftgemisch wird anschließend während des Kornpressionshubs gezündet. In einigen Beispielen kann das Luft/Kraftstoff-Gemisch eines Zylinders in einem Kompressionshub vor der Maschinendrehung gezündet werden.
Da die Verbrennungsreihenfolge dieser speziellen Maschine 1–3–4–2 ist, wird das zweite Verbrennungsereignis ab dem Maschinenstopp bei 402 eingeleitet, wie durch den Stern angegeben. Der Stern 402 stellt die Einleitung des ersten Verbrennungsereignisses für den Zylinder Nummer eins nach dem Maschinenstopp und das zweite Verbrennungsereignis ab dem Maschinenstopp dar. Der Stern 406 stellt die Einleitung des ersten Verbrennungsereignisses für den Zylinder Nummer vier nach dem Maschinenstopp und das dritte Verbrennungsereignis ab dem Maschinenstopp dar. Der Stern 406 stellt die Einleitung des ersten Verbrennungsereignisses für den Zylinder Nummer zwei nach dem Maschinenstopp und das vierte Verbrennungsereignis ab dem Maschinenstopp dar.
Das fünfte Diagramm von der Oberseite der Figur zeigt eine Beispielzeitsteuerung zum Einstellen eines Aktuators eines Getriebes, insbesondere einer Getriebekupplung, um eine Stillstandskraft in Reaktion auf ein erstes Verbrennungsereignis eines Zylinders einzustellen. Der hohe Abschnitt des Signals KUPPLUNG 1 links von der Markierung 412 gibt an, dass eine höhere Kraft durch die Kupplung 1 auf das Getriebe aufgebracht wird. Der niedrige Abschnitt des Signals KUPPLUNG 1 gibt an, dass eine niedrigere Kraft auf das Getriebe durch die Kupplung 1 aufgebracht wird. Folglich wird eine höhere Kraft während eines Maschinenstopps durch die Kupplung 1 auf das Getriebe aufgebracht und wird bei der Markierung 412 in Reaktion auf den Zeitpunkt des Verbrennungsereignisses 402 abgebaut. Die Amplitude des höheren Abschnitts von KUPPLUNG 1 kann auf der Basis von Betriebsbedingungen zum Steuern der Getriebestillstandskraft eingestellt werden, wie beispielsweise in 7 beschrieben.
Das Signal KUPPLUNG 1 wird stufenweise abgebaut, so dass die Kupplung 1 beginnt, die rotierenden Komponenten des Getriebes vom Getriebegehäuse und vom Fahrgestell zu lösen. Das Signal KUPPLUNG 1 kann beispielsweise eine Getriebewelle lösen.
In diesem Beispiel wird eine Verringerung der durch KUPPLUNG 1 auf das Getriebe aufgebrachten Stillstandskraft relativ zum Zeitpunkt eines ersten Verbrennungsereignisses im Zylinder Nummer eins zeitgesteuert, selbst wenn der Zylinder Nummer zwei der erste Zylinder zum Verbrennen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches ist. Ferner ist die Zeitsteuerung der Einstellung des Signals KUPPLUNG 1 mit der Zeitsteuerung des Signals KUPPLUNG 2 übereinstimmend gezeigt, aber die Zeitsteuerung der Signale KUPPLUNG 1 und KUPPLUNG 2 muss nicht mit einem ersten Verbrennungsereignis eines speziellen Zylinders zusammenfallen.
Das sechste Diagramm von der Oberseite der Figur zeigt die Zeitsteuerung der Einstellung eines weiteren Aktuators eines Getriebes, insbesondere einer Getriebekupplung, um eine Stillstandskraft in Reaktion auf ein erstes Verbrennungsereignis eines Zylinders einzustellen. Ähnlich zum Signal KUPPLUNG 1 gibt der hohe Abschnitt des Signals KUPPLUNG 2 links von der Markierung 414 an, dass eine höhere Kraft auf das Getriebe durch die Kupplung 2 aufgebracht wird. Der niedrige Abschnitt des Signals KUPPLUNG 2 gibt an, dass eine niedrigere Kraft auf das Getriebe durch die Kupplung 2 aufgebracht wird. Folglich wird eine höhere Kraft während eines Maschinenstopps durch die Kupplung 1 auf das Getriebe aufgebracht und wird bei den Markierungen 412 und 414 in Reaktion auf den Zeitpunkt des Verbrennungsereignisses 402 abgebaut. Die Amplitude des höheren Abschnitts der Signale KUPPLUNG 1 und KUPPLUNG 2 kann auf der Basis von Betriebsbedingungen eingestellt werden, um die Getriebestillstandskraft zu steuern.
Die Signale KUPPLUNG 1 und KUPPLUNG 2 stellen Steuersignale zum Anhalten und Lösen eines Getriebes dar. In einigen Ausführungsformen kann nur eine einzelne Kupplung ein Getriebe anhalten, während in anderen Ausführungsformen drei oder mehr Kupplungen ein Getriebe anhalten können. Folglich kann für einige Getriebe das einzige Signal KUPPLUNG 1 gelten. Ferner sollen die Signale KUPPLUNG 1 und KUPPLUNG 2 nicht notwendigerweise einer Kupplung des 1. Gangs und einer Kupplung des 2. Gangs entsprechen, sondern vielmehr beliebigen zwei Kupplungen, die zum Anhalten eines Getriebes wirken, wenn sie angewendet werden.
Mit Bezug auf 5 ist nun ein Ablaufplan einer Beispiel-Maschinenstartroutine gezeigt. Bei 502 bestimmt die Routine 500 Betriebsbedingungen. Betriebsbedingungen können die Maschinentemperatur, die Umgebungslufttemperatur, den Luftdruck (z. B. eine Angabe einer Höhenlage), die Maschinenkurbelwellenposition, die Maschinennockenwellenposition, die Drehmomentwandler-Eingangsdrehzahl, die Drehmomentwandler-Ausgangsdrehzahl, den Fahrzeugbremsdruck, die Feuchtigkeit, die Getriebeöltemperatur, den Getriebeöldruck, die Maschinenposition und den Kraftstofftyp umfassen, ohne jedoch darauf begrenzt zu sein. Die Maschinenposition im Stopp kann aus dem Speicher oder durch Interpretieren von Maschinenpositionssensor-Informationen, während die Maschine gestoppt ist, wiedergewonnen werden. Die Routine 500 geht zu 504 weiter, nachdem die Betriebsbedingungen bestimmt sind.
Bei 504 beurteilt die Routine 500, ob eine Maschinenstartanforderung nach einem Maschinenstopp durchgeführt wurde oder nicht. Eine Maschinenstartanforderung kann durch eine Handlung eines Fahrers (z. B. Ändern der Position eines Aktuators wie z. B. eines Bremspedals oder Fahrpedals) oder durch eine Steuereinheit, die automatisch einen Maschinenstart in Reaktion auf Betriebsbedingungen (z. B. niedriger Batterieladungszustand, eine Klimaanlagenanforderung, Änderung einer Verkehrsampel, ein voranfahrendes Fahrzeug, das sich vom gestoppten Fahrzeug weg bewegt) anfordert, durchgeführt werden. Wenn die Routine 500 beurteilt, dass eine Maschinenstartanforderung durchgeführt wurde, geht die Routine 500 zu 506 weiter. Ansonsten geht die Routine 500 zum Ende weiter.
Bei 506 rückt die Routine 500 einen Starter ein und beginnt, die Fahrzeugmaschine zum Starten zu drehen. Ferner werden die Einspritzung von Kraftstoff und ein Zündfunke bei 506 eingeleitet. Die Kraftstoffeinspritzung und der Zündfunke können nacheinander zu Maschinenzylindern gemäß der Maschinenposition und der Reihenfolge der Verbrennung in den Maschinenzylindern zugeführt werden. Alternativ kann die Maschine direkt durch Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder und Zünden eines Luft/Kraftstoff-Gemisches mit einem Zündfunken gestartet werden. Bei Direktstartanwendungen kann die Routine 500 das erste Maschinenverbrennungsereignis durch Vorhersagen, dass der erste Zylinder zum Empfangen von Kraftstoff der Zylinder zur ersten Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches nach einem Maschinenstopp ist, bestimmen. Die Routine 500 geht zu 508 weiter, nachdem der Maschinenstarter eingerückt ist, oder nach dem Einleiten eines Direktstarts.
Bei 508 verfolgt die Routine 500 die Maschinenposition, wenn sich die Maschine dreht, und sagt die Maschinenposition eines ersten Verbrennungsereignisses seit dem Maschinenstopp voraus. Die Maschinenposition wird unter Verwendung von Positionsinformationen verfolgt, die von Kurbelwellen- und Nockenwellenpositionssensoren erfasst werden. Ferner können die Nockenwellen- und Kurbelwellensensoren verwendet werden, um eine Maschinenposition, die im Speicher vom letzten Maschinenstopp gespeichert ist, zu aktualisieren. Wie in 3 gezeigt, kann beispielsweise, wenn eine Vier-Zylinder-Maschine mit dem Zylinder Nummer eins in einem Einlasshub stoppt, die Routine 500 bestimmen, dass der Zylinder Nummer eins der erste Zylinder zum Verbrennen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches seit dem Maschinenstopp ist, da der Zylinder Nummer eins eine frische Luftladung aufweist, die mit Kraftstoff gemischt werden kann, der in den Zylinder Nummer eins über einen Kanal oder direkt eingespritzt wird. Folglich kann die Routine 500 beurteilen oder vorhersagen, dass der Zylinder Nummer eins der erste Zylinder zum Verbrennen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches ist. Ferner kann die Routine 500 die Maschinenkurbelwellenposition bestimmen, in der die Verbrennung beginnt, da die Maschinensteuereinheit den Zündfunkenzeitpunkt festlegt. In einem anderen Beispiel kann die Routine 500 den Ort des Spitzenzylinderdrucks auf der Basis der Zylinderluftladung und des Zündfunkenzeitpunkts des Zylinders Nummer eins vorhersagen. Folglich kann die Routine 500 die Zeitsteuerung von Ereignissen, die mit dem ersten Verbrennungsereignis im Zylinder Nummer eins seit dem Maschinenstopp in Beziehung stehen, bestimmen.
Der Zeitpunkt oder vorhergesagte Zeitpunkt von Ereignissen in Bezug auf das erste Verbrennungsereignis des Zylinders Nummer eins kann bei 512 als Referenzzeitpunkt verwendet werden, um einen Getriebeaktuator wie z. B. eine Getriebekupplung oder ein Getriebedrucksteuerventil einzustellen. Da die Reihenfolge der Verbrennung für die Maschine bekannt ist, können ebenso Ereignisse in Bezug auf die ersten Verbrennungsereignisse in den Zylindern 2–4 auch bestimmt und/oder vorhergesagt werden. In anderen Beispielen kann die Ausgabe eines Sensors verwendet werden, um ein Ereignis eines Zylinders zu bestimmen, das mit einem ersten Verbrennungsereignis im Zylinder in Beziehung steht. Ein Druckwandler kann beispielsweise verwendet werden, um den Zylinderdruck im Zylinder Nummer eins zu überwachen. Das erste Mal, wenn der Druck im Zylinder Nummer eins einen Schwellendruck seit einem Maschinenstopp überschreitet, kann verwendet werden, um ein erstes Verbrennungsereignis im Zylinder Nummer eins zu identifizieren. Folglich kann ein Ereignis in Bezug auf das erste Verbrennungsereignis in einem Maschinenzylinder auf der Basis von Maschinenpositionsinformationen vorhergesagt und verfolgt werden oder es kann durch einen Wandler erfasst werden. In einem anderen Beispiel kann eine Ionenerfassungsvorrichtung ein Maschinenereignis bestimmen. Die Routine 500 geht nach der Verfolgung der Maschinenposition und von Ereignissen in Bezug auf erste Verbrennungsereignisse in den Maschinenzylindern zu 510 weiter.
Bei 510 beurteilt die Routine 500, ob sich die Maschine in einer Position in Bezug auf ein erstes Verbrennungsereignis in einem Maschinenzylinder befindet oder nicht. In einem Beispiel kann die Routine 500 die Maschinenposition verfolgen und ein Ereignis in Bezug auf ein erstes Verbrennungsereignis einer Maschine seit dem Maschinenstopp vorhersagen. In einem anderen Beispiel kann die Routine 500 die Maschinenposition verfolgen und ein Ereignis in Bezug auf ein erstes Verbrennungsereignis eines speziellen Maschinenzylinders vorhersagen. Wenn die Routine 500 beurteilt, dass sich die Maschine in einer Position, die einem ersten Verbrennungsereignis eines Zylinders entspricht, oder einer Position eines vorhergesagten ersten Verbrennungsereignisses befindet, geht die Routine 500 zu 512 weiter. Ansonsten kehrt die Routine 500 zu 508 zurück.
Bei 512 beginnt die Routine 500, einen Getriebeaktuator einzustellen, um eine Stillstandskraft, die auf das Getriebe aufgebracht wird, zu verringern.
In einem Beispiel kann die durch eine Gangkupplung aufgebrachte Kraft verringert werden, um die Getriebestillstandskraft zu verringern. Durch Verringern der Getriebestillstandskraft kann einiges des in das Getriebe eingegebenen Drehmoments zum Getriebeausgang und zu den Fahrzeugrädern gelenkt werden. Wie durch 3–4 gezeigt und beschrieben, kann die Rate der Ausrückung und die Zeitsteuerung der Getriebekupplung mit der Menge an Drehmoment an der Getriebeeingangswelle sowie der Menge an Kraft, die auf die Fahrzeugbremsen aufgebracht wird, in Beziehung stehen. In einem anderen Beispiel kann ferner die Zeitsteuerung einer Verringerung der Kraft, die auf eine Kupplung aufgebracht wird, die das Getriebe anhält, relativ zu einem ersten Verbrennungsereignis eines Maschinenzylinders von einer Verringerung der Kraft, die auf eine andere Kupplung aufgebracht wird, die das Getriebe anhält, verändert werden. In Abhängigkeit von der Systemkonfiguration kann der Typ von Getriebeaktuator, der eingestellt wird, verschieden sein. In einem Beispiel kann beispielsweise eine Position eines Ventilaktuators, der Öl zu einer Getriebekupplung zuführt, eingestellt werden. In einem anderen Beispiel kann ein Solenoid, das den Leitungsdruck von Öl im Getriebe steuert, eingestellt werden. Ferner kann die Spannung oder der Strom, die/der zu einer Ölpumpe zugeführt wird, die Öl zum Getriebe zuführt, verändert werden, wenn die Routine 500 beurteilt, dass sich die Maschine in einer Position befindet, die mit einem ersten Verbrennungsereignis eines Zylinders in Beziehung steht. Das Verfahren von 6 schafft weitere Details hinsichtlich dessen, wie Getriebeaktuatoren während einer Getriebestillstandslösung gesteuert werden können. Die Routine 500 geht zu 514 weiter, nachdem die Getriebeaktuatoren eingestellt sind.
Bei 514 beurteilt die Routine 500, ob die Maschine gestartet wird oder nicht. In einem Beispiel beurteilt die Routine 500, dass die Maschine gestartet wird, wenn die Maschinendrehzahl eine Schwellendrehzahl überschreitet. Wenn die Routine 500 beurteilt, dass die Maschine gestartet wird, geht die Routine 500 zu 516 weiter. Ansonsten geht die Routine 500 zu 518 weiter.
Bei 516 rückt die Routine 500 den Maschinenstarter aus. In einigen Beispielen kann das Starterritzel zurückgezogen werden, wenn die Maschinendrehzahl eine Schwellendrehzahl erreicht. Ferner kann der Starter eine Freilaufkupplung umfassen, so dass die Starterdrehzahl durch die beschleunigende Maschine nicht erhöht wird. Die Routine 500 endet, nachdem der Maschinenstarter ausgerückt ist.
Bei 518 stellt die Routine 500 die Position von Getriebeaktuatoren ein. In einem Beispiel kann die Routine 500 die Kraft, die zum Anhalten des Getriebes aufgebracht wird, erhöhen, da bei 514 beurteilt wurde, dass die Maschine noch nicht gestartet hat. Die Getriebeaktuatoren können auf Positionen oder Zustände eingestellt werden, die sie vor einer Einstellung bei 512 angenommen haben. In einem anderen Beispiel können die Getriebeaktuatoren auf Positionen oder Zustände zwischen den Zuständen, die die Aktuatoren beim Maschinenstopp angenommen haben, und den Positionen, auf die sie bei 512 eingestellt wurden, eingestellt werden. Die Routine 500 geht zu 520 weiter, nachdem die Getriebeaktuatoren eingestellt sind.
Bei 520 stellt die Routine 500 die Maschinenaktuatoren ein. In einem Beispiel kann die Routine 500 eine Menge an Kraftstoff, der in Maschinenzylinder eingespritzt wird, erhöhen, um die Möglichkeit eines Maschinenstarts zu verbessern. Ferner kann die Routine 500 den Zündfunkenzeitpunkt und die Zylinderluftmenge einstellen, um die Möglichkeit des Maschinenstarts zu verbessern. Die Routine 500 kehrt zu 508 zurück, nachdem die Maschinenaktuatoren eingestellt sind, um die Möglichkeit des Maschinenstarts zu verbessern.
Mit Bezug auf 6 ist nun ein Ablaufplan einer Beispiel-Getriebestillstandslöseroutine gezeigt. Bei 602 bestimmt die Routine 600 die Getriebestillstandskraft. In einem Beispiel kann die Getriebestillstandskraft durch Lesen eines Werts, der im Speicher einer Steuereinheit gespeichert ist, durch die Routine von 7 bestimmt werden. In einem alternativen Beispiel kann die Getriebestillstandskraft aus einem Öldruck bestimmt werden, der zu einer oder mehreren Getriebekupplungen geliefert wird. Insbesondere wird der zu einer Kupplung zugeführte Öldruck mit einem Druckwandler gelesen. Der Kupplungsöldruck kann in eine Kraft umgesetzt werden, indem der gemessene Öldruck in eine Funktion eingegeben wird, die die Kupplungskraft in Reaktion auf den Kupplungsöldruck beschreibt. Die Routine 600 geht nach dem Bestimmen der Getriebestillstandskraft zu 604 weiter.
Bei 604 bestimmt die Routine 600 eine Menge an Drehmoment, das auf das Getriebe aufgebracht wird. In einem Beispiel kann die Menge an Drehmoment, das auf die Maschine aufgebracht wird, aus der Maschinendrehzahl bestimmt werden. Insbesondere kann die Maschinendrehzahl in eine Funktion eingegeben werden, die das Drehmomentwandler-Ausgangsdrehmoment als Funktion der Eingangsdrehzahl beschreibt. Das Getriebeeingangsdrehmoment wird durch Abfragen einer Nachschlagetabelle, die die Maschinendrehzahl mit dem Drehmomentwandler-Ausgangsdrehmoment in Beziehung setzt, das sich in das Getriebeeingangsdrehmoment umsetzt, bestimmt. Die Routine 600 geht zu 606 weiter, nachdem das Getriebeeingangsdrehmoment bestimmt ist.
Bei 606 bestimmt die Routine 600 die Fahrzeugbremskraft. In einem Beispiel kann die Fahrzeugbremskraft durch Lesen eines in einem Speicher einer Steuereinheit gespeicherten Werts durch die Routine von 7 bestimmt werden. In einem alternativen Beispiel kann die Bremskraft aus dem zu den Fahrzeugbremsen zugeführten Öldruck bestimmt werden. Insbesondere wird der zu den Fahrzeugbremsen zugeführte Öldruck mit einem Druckwandler gelesen. Der Bremsenöldruck kann in eine Kraft umgesetzt werden, indem der gemessene Öldruck in eine Funktion eingegeben wird, die die Bremskraft in Reaktion auf den Öldruck beschreibt. Die Routine 600 geht nach dem Bestimmen der Fahrzeugbremskraft zu 608 weiter.
Bei 608 verringert die Routine 600 die Getriebestillstandskraft. In einem Beispiel kann der Zeitpunkt des Lösens der Getriebestillstandskraft bestimmt werden, indem eine Abfrage an einer oder mehreren zweidimensionalen Tabellen durchgeführt wird, die empirisch bestimmte Kupplungsausrückzeitpunkte enthalten. In einem anderen Beispiel kann die Kupplungsausrückrate bestimmt werden, indem eine Abfrage an einer oder mehreren zweidimensionalen Tabellen durchgeführt wird, die empirisch bestimmte Kupplungsausrückraten enthalten. Daten in den zweidimensionalen Tabellen können durch Indizieren der zweidimensionalen Tabellen mit dem Getriebeeingangsdrehmoment, wie bei 604 bestimmt, und der Bremskraft, wie bei 606 bestimmt, wiedergewonnen werden. Die Ausgabe der zweidimensionalen Tabelle definiert den Getriebekupplungs-Ausrückzeitpunkt oder die Getriebekupplungs-Ausrückrate.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl die auf Getriebestillstandskupplungen aufgebrachte Kraft verringert wird, das Getriebe angehalten bleibt. Während einer ersten Bedingung (z. B. wenn ein Fahrzeug an einem Hang gestoppt ist) wird ferner das Getriebestillstandsdrehmoment auf eine erste Menge gesetzt, so dass kein Drehmoment von der Maschine auf die Fahrzeugräder übertragen wird, bis eine erste Maschinendrehzahl erreicht ist (z. B. eine Maschinendrehzahl, bei der das Drehmomentwandler-Ausgangsdrehmoment das Getriebestillstandsdrehmoment überschreitet). Während einer zweiten Bedingung (z. B. wenn ein Fahrzeug auf einer flachen Straße gestoppt ist) wird das Getriebestillstandsdrehmoment auf eine zweite Menge gesetzt, wobei die zweite Menge geringer ist als die erste Menge, so dass kein Drehmoment von der Maschine auf die Fahrzeugräder bis zu einer zweiten Maschinendrehzahl übertragen wird, wobei die zweite Maschinendrehzahl geringer ist als die erste Maschinendrehzahl. In einigen Beispielen, wie mit Bezug auf 7 erörtert, kann das Getriebestillstandsdrehmoment in Reaktion auf die Fahrzeugbremskraft festgelegt werden. Wenn die Fahrzeugbremskraft erhöht wird, kann ferner die Getriebestillstandskraft verringert werden. In einigen Beispielen (z. B. wenn die Fahrzeugbremsen nach dem Getriebestillstandsdrehmoment gelöst werden) kann somit das Getriebestillstandsdrehmoment verringert werden und mit einer höheren Rate gelöst werden, als wenn das Getriebestillstandsdrehmoment auf einen höheren Pegel gesetzt wird.
Außerdem kann die Getriebestillstandskraft in Reaktion auf den zur Maschine zugeführten Kraftstoff verringert werden. Wenn beispielsweise ein Kraftstoff mit einer niedrigeren Oktanzahl der Maschine zugeführt wird, kann die Stillstandslöserate verringert werden, so dass die Getriebestillstandsdauer verlängert wird. Es kann erwünscht sein, die Getriebestillstandsdauer zu verlängern, wenn eine höhere Möglichkeit einer Maschinenfehlzündung besteht. Alternativ kann der Lösezeitpunkt erhöht werden, so dass der Getriebestillstand länger ist. Ebenso kann die Getriebestillstandskraft-Löserate auf die Höhenlage eingestellt werden. Die Löserate kann beispielsweise verringert werden, wenn die Höhenlage zunimmt. Ebenso kann die Getriebestillstandslöserate oder die Getriebestillstands-Zeitsteuerung auf andere Maschinen- und/oder Getriebebedingungen (z. B. Getriebetemperatur, Maschinentemperatur) eingestellt werden. Die Routine 600 geht nach dem Bestimmen des Getriebekupplungs-Ausrückzeitpunkts zu 610 weiter.
Bei 610 stellt die Routine 600 den Kupplungsöldruck ein. In einem Beispiel kann der Druck des zu den Getriebekupplungen zugeführten Öls durch Einstellen eines Tastverhältnisses eines Solenoids verringert werden. Insbesondere kann das Tastverhältnis eines Solenoidventils verringert werden, um den zu den Getriebekupplungen zugeführten Öldruck zu senken. Durch Senken des Drucks des Öls, das den Getriebekupplungen zugeführt wird, wird die Getriebestillstandskraft verringert. In einem Beispiel kann der Druck des zu den Kupplungen zugeführten Öls durch Rückkopplung gesteuert werden, so dass, wenn die anfängliche Anforderung nicht den gewünschten Kupplungsöldruck ergibt, der Steuerbefehl (z. B. Tastverhältnis) weiter verringert wird, so dass der tatsächliche Kupplungsöldruck dem gewünschten Kupplungsöldruck entspricht. Die Routine 600 geht zum Ende weiter, nachdem der Kupplungsöldruck eingestellt ist.
Mit Bezug auf 7 ist ein Ablaufplan einer Beispiel-Getriebestillstandsroutine gezeigt. Bei 702 bestimmt die Routine 700 Maschinenstoppbedingungen. Die Maschinenstoppbedingungen können den Atmosphärendruck, die Maschinentemperatur, die Nockenposition, die Umgebungstemperatur und die Drosselklappenposition umfassen, ohne jedoch darauf begrenzt zu sein. In einigen Beispielen kann ein Signal für angebrachten Anhänger einen automatischen Maschinenstopp verhindern, wenn festgestellt wird, dass ein Anhänger am Fahrzeug angebracht ist. In anderen Beispielen kann die Anhängermasse auf der Basis der aufgebrachten Bremskraft und des Bremsweges während eines Fahrzeugstopps abgeschätzt werden. In anderen Beispielen kann die Anhängermasse aus F = m·a während einer Fahrzeugbeschleunigung durch Auflösen nach m auf der Basis der Fahrzeugbeschleunigung und eines durch die Maschine erzeugten abgeschätzten Drehmoments abgeschätzt werden. Die Routine 700 geht zu 704 weiter, nachdem die Maschinenbetriebsbedingungen bestimmt sind.
Bei 704 bestimmt die Routine 700 die Fahrzeugneigung. In einem Beispiel kann die Fahrzeugneigung durch einen Neigungsmesser bestimmt werden. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug auf einer im Wesentlichen flachen Oberfläche geparkt ist, gibt ein Neigungsmesser eine erste Spannung aus. Wenn das Fahrzeug an einem Berg geparkt ist, gibt der Neigungsmesser eine zweite Spannung aus, wobei die zweite Spannung höher ist als die erste. In einem weiteren Beispiel kann die Fahrzeugneigung von einem globalen Positionsbestimmungssystem bestimmt werden. Die Routine 700 geht zu 706 weiter, nachdem die Fahrzeugneigung bestimmt ist.
Bei 706 bestimmt die Routine 700 die Fahrzeugbremskraft. In einem Beispiel bestimmt die Routine 700 die Fahrzeugbremskraft gemäß den folgenden Gleichungen: Fahrzeug Brems Kraft = r·m·g·sinΘ wobei Fahrzeug_Brems_Kraft ein Raddrehmoment ist, r ein Reifenrollradius ist, m die Fahrzeugmasse ist, g eine Gravitationskonstante ist und sin θ der Sinus des Winkels des Fahrzeugs relativ zu einer horizontalen Ebene ist. In einigen Beispielen kann die Fahrzeugbremskraft um einen Faktor (z. B. 1,2) erhöht werden, um Erhöhungen der Fahrzeugmasse oder anderer Variablen zu berücksichtigen, wodurch die auf die Bremsen aufgebrachte Kraft erhöht wird, wenn die Maschine stoppt. Ferner kann der Massenterm m die Fahrzeugmasse plus irgendeine abgeschätzte Anhängermasse umfassen. In einigen Beispielen wird die Fahrzeugbremskraft zur Verwendung während des Maschinenneustarts und des Fahrzeuganfahrens im Speicher gespeichert.
Bei 708 bestimmt die Routine 700 die Getriebestillstandskraft. Die Getriebestillstandskraft, die beim Maschinenstopp aufgebracht wird, wird auf der Basis der Fahrzeuganfahrstrategie bestimmt. Insbesondere wird die Getriebestillstandskraft auf der Basis der folgenden Gleichung festgelegt, wenn die Fahrzeugbremsen vor den Stillstandskupplungen gelöst werden. Getriebe_Stillstands_Kupplungs_Drehmoment = r·m·g·sinΘ wobei Getriebe_Stillstands_Kupplungs_Drehmoment das Getriebestillstands-Kupplungsdrehmoment ist und wobei r, m, g und sin θ wie vorstehend beschrieben sind. Ferner kann der Massenterm m die Fahrzeugmasse plus irgendeine abgeschätzte Anhängermasse umfassen. Wenn das Lösen der Radbremsen vor den Getriebestillstandskupplungen geplant ist, dann werden die Getriebestillstandskupplungen auf eine Kraft gesetzt, die das Fahrzeug stationär hält, wenn die Radbremsen gelöst werden. In einigen Beispielen kann ein Multiplizierer die Getriebestillstands-Kupplungskraft über jene der obigen Gleichung hinaus erhöhen, um die Möglichkeit einer Fahrzeugbewegung während der Fahrzeugbremsenlösung weiter zu begrenzen.
In einem anderen Beispiel, in dem die Fahrzeugradbremsen nach den Getriebestillstandskupplungen gelöst werden, kann die auf die Getriebestillstandskupplungen aufgebrachte Kraft durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: Getriebe_Stillstands_Kupplungs_Drehmoment ≥ r·m·g·sinΘ – T_Bremse wobei Getriebe_Stillstands_Kupplungs_Drehmoment, r, m, g und sin θ wie vorstehend beschrieben sind und T_Bremse die auf die Fahrzeugbremsen aufgebrachte Kraft ist. Ferner kann der Massenterm m die Fahrzeugmasse plus irgendeine abgeschätzte Anhängermasse umfassen. Gemäß dieser Gleichung kann folglich weniger Kraft auf die Getriebestillstandskupplungen aufgebracht werden, wenn die Fahrzeugbremsen nach dem Getriebestillstand gelöst werden. Wie durch das Symbol größer als angegeben, wird jedoch in einigen Beispielen die Getriebestillstands-Kupplungskraft über die Fahrzeughaltekraft hinaus erhöht (z. B. r·m·g·sin·Θ).
In einigen Beispielen kann die Getriebestillstandskraft auf die Höhenlage eingestellt werden. Die Getriebestillstandskraft kann beispielsweise erhöht werden, wenn die Höhenlage zunimmt. Die Höhenlageeinstellung kann als Funktion implementiert werden, deren Ausgabe mit der Getriebestillstandskraft multipliziert wird, um eine hinsichtlich der Höhenlage modifizierte Getriebestillstandskraft bereitzustellen. Ebenso kann die Getriebestillstandskraft auf andere Maschinen- und/oder Getriebebedingungen (z. B. Getriebetemperatur, Maschinentemperatur) eingestellt werden.
Während einer ersten Bedingung (z. B. wenn ein Fahrzeug an einem Hang gestoppt ist) wird folglich das Getriebestillstandsdrehmoment auf eine erste Menge gesetzt, so dass kein Drehmoment von der Maschine auf die Fahrzeugräder übertragen wird, bis eine erste Maschinendrehzahl erreicht ist (z. B. eine Maschinendrehzahl, bei der das Drehmomentwandler-Ausgangsdrehmoment das Getriebestillstandsdrehmoment überschreitet). Während einer zweiten Bedingung (z. B. wenn ein Fahrzeug auf einer flachen Straße gestoppt ist) wird das Getriebestillstandsdrehmoment auf eine zweite Menge gesetzt, wobei die zweite Menge geringer ist als die erste Menge, so dass kein Drehmoment von der Maschine auf die Fahrzeugräder bis zu einer zweiten Maschinendrehzahl übertragen wird, wobei die zweite Maschinendrehzahl geringer ist als die erste Maschinendrehzahl. Auf diese Weise wird die Getriebestillstandskraft während eines ersten Maschinen- und Fahrzeugstopps auf eine erste Menge gesetzt. Während eines zweiten Maschinen- und Fahrzeugstopps nach dem ersten Maschinen- und Fahrzeugstopp wird die Getriebestillstandskraft auf eine zweite Menge gesetzt, die größer oder kleiner ist als die erste Menge. Die Routine 700 geht zu 710 weiter, nachdem die Getriebestillstandskraft bestimmt ist.
Bei 710 stellt die Routine 700 den Kupplungsöldruck ein, um das Getriebe mit der gewünschten Getriebestillstandskraft anzuhalten. In einer Ausführungsform wird ein Tastverhältnis eines Signals, das sich auf den Getriebekupplungsöldruck auswirkt, eingestellt, um den Kupplungsöldruck und die Getriebestillstandskraft zu verändern. In einer Ausführungsform wird das Tastverhältnis zu einer elektrischen Pumpe geliefert, um den Druck des zum Getriebe zugeführten Öls zu steuern. In einer anderen Ausführungsform wird das Tastverhältnis zu einem Solenoid geliefert, um den Kupplungsöldruck zu steuern. In einer Ausführungsform kann der Öldruck durch Vergrößern des Tastverhältnisses eines Signals, das an eine elektrische Pumpe angelegt wird, die Öl zu Getriebekupplungen zuführt, erhöht werden. In anderen Ausführungsformen kann ein analoges Signal zu einer Pumpe geliefert werden, die den Kupplungsöldruck in Reaktion auf einen Spannungspegel steuert. In jedem Beispiel setzt eine Übertragungsfunktion das Aktuatortastverhältnis mit einer Kraft in Beziehung, die auf die Getriebekupplungen aufgebracht wird. Auf diese Weise wird das angeforderte oder gewünschte Stillstandsdrehmoment auf die Getriebekupplungen aufgebracht. In einigen Beispielen speichert die Routine 700 auch die Getriebestillstandskraft im Speicher, so dass die Stillstandskraft auf eine gewünschte Weise während eines Maschinenneustarts gelöst werden kann. Die Routine 700 geht zum Ende weiter, nachdem der Kupplungsöldruck eingestellt ist.
Folglich schaffen die Verfahren von 5–7 ein Verfahren zum Starten einer Maschine, das umfasst: Stoppen der Maschine; und während eines Maschinenstarts Einstellen einer Getriebestillstandskraft in Reaktion auf einen Zeitpunkt eines ersten Verbrennungsereignisses eines Zylinders. Das Verfahren umfasst auch, dass der Zylinder ein erster Zylinder zum Verbrennen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches seit dem Maschinenstopp ist. In einem Beispiel gilt das Verfahren, wenn der Aktuator des Getriebes eine Kupplung ist. Das Verfahren umfasst auch, dass die Kupplung durch Verändern eines Drucks von Öl, das der Kupplung zugeführt wird, eingestellt wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass der Aktuator des Getriebes eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung ist. Das Verfahren gilt auch, wenn die Kupplung eine Gangkupplung ist. Das Verfahren gilt auch, wenn der Aktuator ferner während des Starts in Reaktion auf eine Temperatur des Getriebes eingestellt wird. Das Verfahren gilt, wenn der Aktuator ferner während des Maschinenstarts in Reaktion auf die Höhenlage eingestellt wird. Das Verfahren umfasst, dass der Aktuator ferner während des Maschinenstarts in Reaktion auf den Kraftstofftyp eingestellt wird.
Die Verfahren von 5–7 schaffen auch das Starten einer Maschine, das umfasst: Stoppen einer Maschine; Einstellen mindestens eines Aktuators eines Getriebes, um eine Getriebestillstandskraft während des Maschinenstopps zu steuern; und während eines Maschinenstarts Einstellen des mindestens einen Aktuators des Getriebes, um das Getriebestillstandsdrehmoment in Reaktion auf einen Zeitpunkt eines ersten Verbrennungsereignisses eines Zylinders der Maschine seit dem Stoppen der Maschine zu verringern. Das Verfahren umfasst, dass der mindestens eine Aktuator eine Kupplung ist. Das Verfahren umfasst, dass der mindestens eine Aktuator in Reaktion auf einen mit einem Fahrzeug gekoppelten Anhänger eingestellt wird. In einem Beispiel gilt das Verfahren, wenn der mindestens eine Aktuator eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung ist. Ferner gilt das Verfahren, wenn die Kupplung durch Verändern eines Drucks von Öl, das der Kupplung zugeführt wird, eingestellt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass die Kupplung eine Gangkupplung ist. Das Verfahren umfasst, wenn der mindestens eine Aktuator ferner während des Maschinenstarts in Reaktion auf die Höhenlage eingestellt wird.
Die Verfahren von 5–7 schaffen auch ein Verfahren zum Starten einer Maschine, das umfasst: während einer ersten Bedingung: Starten einer Maschine, während sich ein Getriebe in einem vom Fahrer ausgewählten Zustand befindet; und während einer zweiten Bedingung, die von der ersten Bedingung verschieden ist: Stoppen einer Maschine in einer ersten Maschinenposition; Starten der Maschine, während sich das Getriebe in einem angehaltenen Zustand befindet; und Verringern einer Stillstandskraft des Getriebes in Reaktion auf ein Auftreten eines ersten Verbrennungsereignisses eines Zylinders seit dem Maschinenstopp, wobei sich das Auftreten eines ersten Verbrennungsereignisses auf die erste Maschinenposition bezieht. Das Verfahren umfasst, dass die erste Bedingung ein erster Maschinenstart ist, nachdem die Maschine durch einen Fahrer gestoppt wurde, und wobei ein Zeitpunkt der Verringerung der Stillstandskraft auf der Basis der ersten Maschinenposition vorhergesagt wird. Das Verfahren umfasst, dass die zweite Bedingung ein Maschinenstart ist, nachdem die Maschine durch die Steuereinheit gestoppt wurde. Das Verfahren umfasst auch, dass die Stillstandskraft durch Öffnen einer Kupplung des Getriebes verringert wird.
Die Verfahren von 5–7 schaffen auch ein Verfahren zum Starten einer Maschine, die mit einem Getriebe gekoppelt ist, das umfasst: Stoppen der Maschine; Aufbringen einer Stillstandskraft auf das Getriebe während des Maschinenstopps; und Verringern der Stillstandskraft in Reaktion auf eine Menge an Drehmoment, das auf das Getriebe über einen Drehmomentwandler übertragen wird, und eine Menge an Kraft, die durch eine Fahrzeugbremse aufgebracht wird. Das Verfahren umfasst, dass das Getriebe durch Anwenden von mindestens zwei Gangkupplungen angehalten wird, wobei die mindestens zwei Gangkupplungen, wenn sie angewendet werden, das Getriebeeingangswellendrehmoment an einem Getriebegehäuse an Masse festsetzen, und wobei die Stillstandskraft von Maschinenstopp zu Maschinenstopp in Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen geändert wird. In einem Beispiel umfasst das Verfahren, dass die Stillstandskraft um eine Menge verringert wird, die das Getriebe aus einem angehaltenen Zustand in Reaktion auf das Drehmoment, das auf das Getriebe über den Drehmomentwandler aufgebracht wird, und in Reaktion auf die Kraft, die auf die Fahrzeugbremse aufgebracht wird, ausrückt. Das Verfahren umfasst auch, dass eine Kraft, die durch eine der mindestens zwei Gangkupplungen auf das Getriebe aufgebracht wird, mit einer Rate verringert wird, die von einer Rate verschieden ist, mit der eine Kraft auf das Getriebe über eine zweite Kupplung der mindestens zwei Gangkupplungen aufgebracht wird. Das Verfahren umfasst auch, dass eine Kraft, die durch eine der mindestens zwei Gangkupplungen auf das Getriebe aufgebracht wird, zu einem anderen Zeitpunkt als einem Zeitpunkt, zu dem eine Kraft für das Getriebe über eine zweite Kupplung der mindestens zwei Gangkupplungen verringert wird, verringert wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass die Stillstandskraft durch Verringern eines Öldrucks, der auf eine Kupplung aufgebracht wird, verringert wird. Das Verfahren umfasst auch, dass die Stillstandskraft in Reaktion auf eine Temperatur des Getriebes eingestellt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass die Stillstandskraft in Reaktion auf eine Höhenlage eingestellt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass die Stillstandskraft in Reaktion auf den Kraftstofftyp eingestellt wird.
Die Verfahren von 5–7 schaffen auch ein Verfahren zum Starten einer mit einem Getriebe gekoppelten Maschine, das umfasst: Stoppen der Maschine; Anhalten des Getriebes während des Maschinenstopps; und während eines Maschinenstarts nach dem Stoppen der Maschine Verringern einer Stillstandskraft, die auf das Getriebe aufgebracht wird, in Reaktion auf eine Fahrereingabe und eine Fahrzeugbremskraft. Das Verfahren umfasst, dass die Fahrereingabe eine Änderung der Position eines Bremspedals oder eines Fahrpedals ist. Das Verfahren umfasst, dass die Verringerung der Stillstandskraft sich auf eine Menge an Drehmoment, das zu einer Eingangswelle des Getriebes geliefert wird, und eine Menge an Kraft, die auf Fahrzeugbremsen aufgebracht wird, bezieht. Das Verfahren umfasst auch, dass die Stillstandskraft durch mindestens eine Kupplung aufgebracht wird. Ferner umfasst das Verfahren, dass die Kupplung eine Gangkupplung ist. Das Verfahren umfasst auch, dass die Kupplung durch Verändern eines Drucks von Öl, der der Gangkupplung zugeführt wird, eingestellt wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass das zur Eingangswelle des Getriebes gelieferte Drehmoment aus einer Drehzahl eines Drehmomentwandlers bestimmt wird.
Die Verfahren von 5–7 schaffen auch ein Verfahren zum Starten einer Maschine, die mit einem Getriebe gekoppelt ist, das umfasst: Stoppen der Maschine; Aufbringen einer Stillstandskraft auf das Getriebe während des Maschinenstopps; Neustarten der Maschine in Reaktion auf eine Betriebsbedingung, wobei die Betriebsbedingung anders als eine Fahrereingabe ist; und Verringern der Stillstandskraft, wenn ein Getriebeeingangsdrehmoment ein Schwellendrehmoment überschreitet, wobei das Schwellendrehmoment abnimmt, wenn eine auf eine Fahrzeugbremse aufgebrachte Kraft zunimmt. Das Verfahren umfasst auch, dass die Betriebsbedingung ein Batterieladungszustand ist. Das Verfahren umfasst ferner, dass die Stillstandskraft durch Betätigen einer Kupplung aufgebracht wird. Das Verfahren umfasst auch, dass das Stillstandsdrehmoment in Reaktion auf Betriebsbedingungen eingestellt wird.
Die durch 5–7 beschriebenen Routinen können im Wesentlichen gleichzeitig durch eine Steuereinheit während eines Maschinenstarts ausgeführt werden oder die Routinen können unabhängig ausgeführt werden, falls erwünscht.
Wie durch einen Fachmann auf dem Gebiet zu erkennen ist, können die in 5–7 beschriebenen Routinen eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie z. B. durch ein Ereignis gesteuert, durch eine Unterbrechung gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. An sich können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Sequenz parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die hier beschriebenen Ziele, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern ist für eine leichte Erläuterung und Beschreibung vorgesehen. Obwohl nicht explizit dargestellt, erkennt ein Fachmann auf dem Gebiet, dass einer oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten speziellen Strategie wiederholt durchgeführt werden können.
Dies schließt die Beschreibung ab. Das Lesen derselben durch den Fachmann auf dem Gebiet würde viele Änderungen und Modifikationen bewusst machen, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Beschreibung abzuweichen. I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Maschinen, die mit Erdgas-, Benzin-, Diesel- oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen arbeiten, könnten beispielsweise die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Verfahren zum Starten einer Maschine, die mit einem Getriebe gekoppelt ist, das umfasst: Stoppen der Maschine; Ausüben einer Stillstandskraft auf das Getriebe während des Maschinenstopps; und Verringern der Stillstandskraft in Reaktion auf einen Betrag eines Drehmoments, das an das Getriebe über einen Drehmomentwandler übertragen wird, und einen Betrag einer Kraft, die durch eine Fahrzeugbremse ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Getriebe durch Anwenden von mindestens zwei Gangkupplungen angehalten wird, wobei die mindestens zwei Gangkupplungen, wenn sie angewendet werden, das Getriebeeingangswellendrehmoment an einem Getriebegehäuse an Masse festsetzen, und wobei die Stillstandskraft von Maschinenstopp zu Maschinenstopp in Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stillstandskraft um ein Ausmaß verringert wird, das das Getriebe von einem angehaltenen Zustand in Reaktion auf das Drehmoment, das an das Getriebe über den Drehmomentwandler übertragen wird, und in Reaktion auf die auf die Fahrzeugbremse ausgeübte Kraft löst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine Kraft, die durch eine der mindestens zwei Gangkupplungen auf das Getriebe ausgeübt wird, mit einer Rate verringert wird, die von einer Rate verschieden ist, mit der eine Kraft auf das Getriebe über eine zweite Kupplung der mindestens zwei Gangkupplungen ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine Kraft, die durch eine der mindestens zwei Gangkupplungen auf das Getriebe ausgeübt wird, mit einer anderen Zeitsteuerung als einer Zeitsteuerung, mit der eine Kraft für das Getriebe über eine zweite Kupplung der mindestens zwei Gangkupplungen verringert wird, verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stillstandskraft durch Senken eines Öldrucks, der auf eine Kupplung ausgeübt wird, verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stillstandskraft in Reaktion auf eine Temperatur des Getriebes eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stillstandskraft in Reaktion auf eine Höhenlage eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stillstandskraft in Reaktion auf den Kraftstofftyp eingestellt wird.
Verfahren zum Starten einer Maschine, die mit einem Getriebe gekoppelt ist, das umfasst: Stoppen der Maschine; Anhalten des Getriebes während des Maschinenstopps; und während eines Maschinenstarts nach dem Stoppen der Maschine Verringern einer Stillstandskraft, die auf das Getriebe ausgeübt wird, in Reaktion auf eine Fahrereingabe und eine Fahrzeugbremskraft.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Fahrereingabe eine Änderung der Position eines Bremspedals oder eines Fahrpedals ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Verringerung der Stillstandskraft mit einem Betrag eines Drehmoments, das zu einer Eingangswelle des Getriebes geliefert wird, und eines Betrags einer Kraft, die auf die Fahrzeugbremsen aufgebracht wird, in Beziehung steht.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Stillstandskraft durch mindestens eine Kupplung ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Kupplung eine Gangkupplung ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Kupplung durch Verändern eines Drucks von Öl, der der Gangkupplung zugeführt wird, eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das zur Eingangswelle des Getriebes gelieferte Drehmoment aus einer Drehzahl eines Drehmomentwandlers bestimmt wird.
Verfahren zum Starten einer Maschine, die mit einem Getriebe gekoppelt ist, das umfasst: Stoppen der Maschine; Aufbringen einer Stillstandskraft auf das Getriebe während des Maschinenstopps; Neustarten der Maschine in Reaktion auf eine Betriebsbedingung, wobei die Betriebsbedingung von einer Fahrereingabe verschieden ist; und Verringern der Stillstandskraft, wenn ein Getriebeeingangsdrehmoment ein Schwellendrehmoment überschreitet, wobei das Schwellendrehmoment abnimmt, wenn eine auf eine Fahrzeugbremse ausgeübte Kraft zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Betriebsbedingung ein Batterieladungszustand ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Stillstandskraft durch Betätigen einer Kupplung aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Stillstandsdrehmoment in Reaktion auf Betriebsbedingungen eingestellt wird.