DE102012219467A1

DE102012219467A1 - Verfahren und system zur kraftmaschinensteuerung

Info

Publication number: DE102012219467A1
Application number: DE102012219467A
Authority: DE
Inventors: Mathew Alan Boesch
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2013-05-02
Also published as: CN103089462A; US20130110374A1; US8972152B2; RU2569209C2; CN103089462B; RU2012145227A

Abstract

Verfahren und Systeme zum Steuern des automatischen Abschaltens einer Fahrzeugkraftmaschine im Leerlauf werden geschaffen. Wenn das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum geparkt ist, kann die Kraftmaschine im Leerlauf automatisch abgeschaltet werden, während, wenn das Fahrzeug in einem offenen Raum geparkt ist, das automatische Abschalten auf der Basis einer Umgebungstemperatur verzögert werden kann. In dieser Weise kann die Fahrzeugkabine auf einer Temperatur gehalten werden, die einen verbesserten Fahrerkomfort schafft, während ermöglicht wird, dass ein verschwenderischer Kraftmaschinenleerlauf verringert wird.

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zum Steuern des Abschaltens einer Fahrzeugkraftmaschine im Leerlauf.
In den letzten Jahren wurden Fahrzeuge mit neuen Fahrerzündungsschnittstellen konfiguriert, um den Fahrzeugbetrieb zu erleichtern. Vorherige Schnittstellen auf Schlüsselbasis wurden beispielsweise durch schlüssellose Schnittstellen oder Schnittstellen mit intelligentem Schlüssel ersetzt. Obwohl vorherige Schnittstellen auf Schlüsselbasis erfordern würden, dass der Fahrer die Kraftmaschine durch Einstecken oder Entfernen eines Schlüssels (z. B. eines aktiven Schlüssels) in das bzw. vom Zündsystem startet oder stoppt, können neuere Schnittstellen ermöglichen, dass die Kraftmaschine durch Drücken einer Start/Stopp-Taste und/oder auf der Basis der Anwesenheit eines passiven Schlüssels (z. B. eines intelligenten Schlüssels oder eines elektronischen Schlüsselanhängers) innerhalb eines vorbestimmten Abstandes vom Fahrzeug gestartet oder abgeschaltet wird.
Ohne physikalische Vorrichtung (z. B. einen aktiven Schlüssel), die in das bzw. vom Zündsystem eingesteckt/entfernt werden muss, um die Kraftmaschine zu starten/stoppen, kann ein Fahrzeugfahrer versehentlich das Fahrzeug verlassen, wobei sich die Kraftmaschine im Leerlauf befindet. Jüngere Fortschritte der Kraftmaschinentechnologie, die Fahrzeugkraftmaschinen ruhiger gemacht haben, erhöhen weiter die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrzeugfahrer das Fahrzeug verlassen kann, wobei die Kraftmaschine läuft. Um dieses Problem anzugehen, können Fahrzeugsteuersysteme dazu konfiguriert sein, die Kraftmaschine im Leerlauf automatisch abzuschalten, beispielsweise nach dem Ablauf einer festgelegten Dauer an Leerlaufzeit.
Die Erfinder haben hier jedoch potentielle Probleme bei Fahrzeugen mit solchen schlüssellosen Schnittstellen erkannt. Als Beispiel kann ein Fahrzeugfahrer vorübergehend aus dem Fahrzeug aussteigen und absichtlich die Kraftmaschine im Leerlauf belassen, um einen gewünschten Kabinenzustand aufrechtzuerhalten und bei der Rückkehr zum Fahrzeug Fahrkomfort sicherzustellen. Dies kann während Schlechtwetterbedingungen besonders wichtig sein. Wenn die Kraftmaschine im Leerlauf durch das Fahrzeugsteuersystem vorzeitig gestoppt wird, kann der gewünschte Kabinenzustand nicht erreicht werden und das Fahrgefühl des Fahrers kann bei der Rückkehr zum Fahrzeug verschlechtert werden.
In einem Beispiel kann das obige Problem zumindest teilweise durch ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs im Stillstand oder Stopp angegangen werden. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das automatische Verhindern eines Abschaltens einer Kraftmaschine im Leerlauf auf der Basis von jedem eines Orts des Fahrzeugs und einer Umgebungstemperaturbedingung. In dieser Weise kann das automatische Abschalten einer Kraftmaschine im Leerlauf während ausgewählter Bedingungen außer Kraft gesetzt werden, wie z. B. während Kaltwetterbedingungen, wenn das Fahrzeug draußen geparkt ist.
In einem Beispiel kann ein Fahrzeugfahrer ein Fahrzeug absichtlich im Stillstand mit laufender Kraftmaschine belassen haben. Das heißt, das Fahrzeug kann vorübergehend mit der Kraftmaschine im Leerlauf geparkt werden, um die Kraftmaschine und das Fahrzeug zu erwärmen. Ein Fahrzeugsteuersystem kann einen oder mehrere von Ortssensoren, einer Bordnavigationsausrüstung, Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren, Sauerstoffsensoren usw. verwenden, um den Ort des Fahrzeugs zu bestimmen und ferner festzustellen, ob das Fahrzeug in einem im Wesentlichen geschlossenen Raum oder einem offenen Raum angeordnet ist. Eine Steuereinheit kann beispielsweise auf der Basis einer Änderung einer Umgebungsbedingung (z. B. Temperatur oder Feuchtigkeit), wie über eine Dauer abgeschätzt, während sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, feststellen, ob das Fahrzeug in einem im Wesentlichen geschlossenen Raum oder einem offenen Raum geparkt ist. In Reaktion darauf, dass das Fahrzeug in einem offenen Raum, wie z. B. auf einem offenen Parkplatz, geparkt ist, kann das Fahrzeugsteuersystem das automatische Abschalten der Kraftmaschine im Leerlauf in Erwartung dessen, dass der Fahrer bald zum Fahrzeug zurückkehrt, verzögern. Die Menge an Verzögerung kann auf Umgebungsbedingungen wie z. B. der Umgebungstemperatur des Orts basieren. Während Kaltwetterbedingungen kann beispielsweise die Menge an Verzögerung vergrößert werden, um eine warme Kabinentemperatur innerhalb des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten oder eine Abgasreinigungsvorrichtung wie z. B. einen Katalysator zu erhitzen. Demgegenüber kann in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug in einem im Wesentlichen geschlossenen Raum, wie z. B. einer Innengarage, geparkt ist, das Fahrzeugsteuersystem die Kraftmaschine im Leerlauf in Erwartung dessen, dass der Fahrer nicht bald zum Fahrzeug zurückkehrt, automatisch abschalten.
In dieser Weise kann durch Einstellen des Abschaltens einer Fahrzeugkraftmaschine im Leerlauf auf der Basis des geographischen Orts und der Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs ein verbesserter Fahrerkomfort geschaffen werden, wodurch die Qualität des Fahrgefühls des Fahrers verbessert wird. Außerdem können Fahrzeugemissionen und ein verschwenderischer Kraftstoffverbrauch verringert werden.
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
1 stellt ein Beispielfahrzeugsystem dar.
2 stellt Beispiel-Zündungsschnittstellen dar, die im Fahrzeugsystem von 1 enthalten sein können.
3 stellt eine Beispielausführungsform einer Brennkraftmaschine dar.
4 stellt einen Ablaufplan hoher Ebene zum Einstellen des Abschaltens einer Kraftmaschine im Leerlauf auf der Basis des Orts und der Umgebungsbedingung eines geparkten Fahrzeugs dar.
5 stellt einen Ablaufplan hoher Ebene zum Bestimmen des Orts eines Fahrzeugs im Stillstand auf der Basis der Ausgabe von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren dar.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Zündungsschnittstelle, die schlüssellos ist oder mit einem passiven Schlüssel betätigt wird, wie z. B. in dem Fahrzeugsystem von 1–3 gezeigt. Während Bedingungen, unter denen ein Fahrzeugfahrer das Fahrzeug im Stillstand mit der Kraftmaschine im Leerlauf verlassen hat, kann ein automatisches Abschalten der Kraftmaschine im Leerlauf auf der Basis des Orts, an dem das Fahrzeug geparkt ist, und ferner auf der Basis der Umgebungsbedingungen (z. B. Temperatur) des Orts eingestellt werden. Eine Kraftmaschinensteuereinheit kann dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine wie z. B. die Routine von 4 durchzuführen, um die Kraftmaschine im Leerlauf automatisch abzuschalten, wenn das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum wie z. B. einem Innenparkplatz geparkt ist. Wenn das Fahrzeug in einem offenen Raum wie z. B. einem Parkplatz im Freien geparkt ist und die Außenbedingungen rau sind, kann das automatische Abschalten demgegenüber verzögert werden, um eine gewünschte Kabinentemperatur für den Fahrzeugfahrer bei der Rückkehr zum Fahrzeug zu schaffen. Die Steuereinheit kann auf der Basis von Änderungen einer Umgebungsbedingung (z. B. Änderung der Temperatur oder Feuchtigkeit) oder einer Kraftmaschinenbetriebsbedingung (z. B. Änderung eines befohlenen Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses) über eine Dauer, während der Fahrer vom Fahrzeug entfernt ist, schlussfolgern, dass der Fahrzeugort ein geschlossener Raum oder ein offener Raum ist (5). Alternativ kann der Ort von Fahrzeugortssensoren und Navigationssystemen abgeleitet werden. Durch Einstellen des automatischen Abschaltens der Kraftmaschine im Leerlauf auf der Basis des Orts und der Umgebungstemperatur kann in dieser Weise der Fahrerkomfort verbessert werden, während Abgasemissionen und Kraftstoffverschwendung verringert werden.
1 stellt ein Fahrzeugsystem 100 mit einer Brennkraftmaschine 10, die mit einem Getriebe 44 gekoppelt ist, dar. Die Kraftmaschine 10 kann mit einem Kraftmaschinenstartsystem 54 mit einem Startermotor gestartet werden. Das Getriebe 44 kann ein Handschaltgetriebe, ein Automatikgetriebe oder Kombinationen davon sein. Das Getriebe 44 kann verschiedene Komponenten wie z. B. einem Drehmomentwandler, eine Endantriebseinheit, einen Zahnradsatz mit mehreren Zahnrädern usw. umfassen. Das Getriebe 44 ist mit Antriebsrädern 52 gekoppelt gezeigt, die mit einer Straßenoberfläche in Kontakt stehen können.
In einer Ausführungsform kann das Fahrzeugsystem 100 ein Hybridfahrzeug sein, wobei das Getriebe 44 alternativ durch einen Elektromotor 50 angetrieben werden kann. Der Motor kann beispielsweise ein batteriebetriebener Elektromotor (wie dargestellt) sein, wobei der Elektromotor 50 durch in der Batterie 46 gespeicherte Energie betrieben wird. Andere Energiespeichervorrichtungen, die verwendet werden können, um den Motor 50 zu betreiben, umfassen einen Kondensator, ein Schwungrad, ein Druckgefäß usw. Eine Energieumwandlungsvorrichtung, hier ein Wechselrichter 48, kann dazu konfiguriert sein, den Gleichspannungsausgang der Batterie 46 in einen Wechselspannungsausgang zur Verwendung durch den Elektromotor 50 umzuwandeln. Der Elektromotor 50 kann auch in einem regenerativen Modus, das heißt als Generator, betrieben werden, um Energie von der Fahrzeugbewegung und/oder von der Kraftmaschine zu absorbieren und die absorbierte Energie in eine Energieform umzuwandeln, die zur Speicherung in der Batterie 46 geeignet ist. Ferner kann der Elektromotor 50 als Motor oder Generator betrieben werden, wie erforderlich, um das Drehmoment während eines Übergangs der Kraftmaschine 10 zwischen verschiedenen Verbrennungsmodi (z. B. während Übergängen zwischen einem Funkenzündungsmodus und einem Kompressionszündungsmodus) zu steigern oder zu absorbieren.
Wenn es in der Hybrid-Ausführungsform konfiguriert ist, kann das Fahrzeugsystem 100 in verschiedenen Modi betrieben werden, wobei das Fahrzeug durch nur die Kraftmaschine, nur den Elektromotor oder eine Kombination beider angetrieben wird. Alternativ können Unterstützungs- oder Mildhybridmodi auch verwendet werden, wobei die Kraftmaschine die Hauptdrehmomentquelle ist und der Elektromotor selektiv während spezifischer Bedingungen ein Drehmoment hinzufügt, wie z. B. während eines Ereignisses schneller Beschleunigung. Während eines Modus mit "eingeschalteter Kraftmaschine" kann die Kraftmaschine 10 beispielsweise als Hauptdrehmomentquelle zum Antreiben der Räder 52 betrieben und verwendet werden. Während des Modus mit "eingeschalteter Kraftmaschine" kann Kraftstoff zur Kraftmaschine 10 vom Kraftstoffsystem 20 mit einem Kraftstofftank zugeführt werden. Der Kraftstofftank kann mehrere Kraftstoffe halten, wie z. B. Benzin oder Kraftstoffgemische wie z. B. einen Kraftstoff mit einem Bereich von Alkoholkonzentrationen (z. B. Ethanolkonzentrationen), einschließlich E10, E85 usw. und Kombinationen davon. In einem anderen Beispiel kann der Elektromotor 50 während eines Modus mit "ausgeschalteter Kraftmaschine" betrieben werden, um die Räder anzutreiben. Der Modus mit "ausgeschalteter Kraftmaschine" kann während des Bremsens, während niedriger Geschwindigkeiten, während des Stopps an Verkehrsampeln usw. verwendet werden. In noch einem anderen Beispiel kann während eines "Unterstützungs"-Modus eine alternative Drehmomentquelle das von der Kraftmaschine 10 gelieferte Drehmoment ergänzen und in Zusammenwirkung mit diesem wirken.
Das Fahrzeugsystem 100 kann ferner ein Steuersystem 14 umfassen. Das Steuersystem 14 ist Informationen von mehreren Sensoren 16 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben werden) empfangend und Steuersignale zu mehreren Aktuatoren 81 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben werden) sendend gezeigt. Das Steuersystem 14 kann ferner eine Steuereinheit 12 umfassen. Die Steuereinheit kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren oder Tasten empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf der Basis eines darin programmierten Befehls oder Codes entsprechend einer oder mehreren Routinen auslösen. Beispielsteuerroutinen werden hier im Hinblick auf 4–5 beschrieben.
Als ein Beispiel können die Sensoren 16 verschiedene Druck-, Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren umfassen. Das Fahrzeugsystem 100 kann beispielsweise einen Temperatursensor 162, der an einer äußeren Oberfläche des Fahrzeugs oder innerhalb eines Lufteinlasssystems in Verbindung mit Luft außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, zum Abschätzen einer Umgebungslufttemperatur umfassen. Das Fahrzeugsystem kann ferner einen oder mehrere Temperatursensoren, die innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sind, zum Abschätzen einer Temperatur innerhalb des Kabinenraums des Fahrzeugs umfassen. Ein Fahrzeugfahrer kann eine Eingabe hinsichtlich einer gewünschten Kabinentemperatur über eine interaktive Fahrervorrichtung 18 (z. B. eine Taste, einen Knopf oder einen Berührungsbildschirm), die an einem Fahrzeugarmaturenbrett 19 konfiguriert ist, liefern. Auf der Basis der vom Fahrer ausgewählten Kabinentemperatureinstellung in Bezug auf die abgeschätzte Umgebungstemperatur kann ein Fahrzeug-HVAC-System (nicht dargestellt) betrieben werden, um die Kabine zu erwärmen oder zu kühlen und den angeforderten Grad an Kabinenkomfort zu schaffen. Das Fahrzeugsystem 100 kann ferner einen Feuchtigkeitssensor 164, der an der äußeren Oberfläche des Fahrzeugs oder innerhalb eines Lufteinlasssystems in Verbindung mit der Luft außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, zum Abschätzen einer Umgebungsfeuchtigkeit umfassen. Noch weitere Sensoren, die mit dem Steuersystem 14 kommunizieren, können einen Kraftstofffüllstandsensor, der mit dem Kraftstoffsystem 20 gekoppelt ist, einen Krümmerluftströmungssensor 122 und einen Abgassensor 128 (z. B. einen Abgassauerstoffsensor) umfassen, wie in 3 weiter ausgearbeitet.
Das Fahrzeugsystem 100 kann auch ein Bordnavigationssystem 17 (beispielsweise ein globales Positionsbestimmungssystem) am Armaturenbrett 19 umfassen, mit dem der Fahrer zusammenwirken kann. Das Navigationssystem kann einen oder mehrere Ortssensoren zum Unterstützen beim Abschätzen eines Orts (z. B. geographische Koordinaten) des Fahrzeugs umfassen. In einem Beispiel können das Navigationssystem und der eine oder die mehreren Ortssensoren dazu konfiguriert sein abzuleiten, ob das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum wie z. B. einem Innenparkplatz oder einem offenen Raum wie z. B. einem Parkplatz im Freien oder einer Freiluftparkstruktur geparkt ist. Das Navigationssystem kann beispielsweise das Fahrzeug innerhalb einer Parkstruktur unter Verwendung von zumindest Koppelnavigationsverfahren anordnen und ferner zusätzliche Karteninformationen hinzuziehen, um festzustellen, ob sich die Parkstruktur in einem offenen Raum oder einem geschlossenen Raum befindet. In einem anderen Beispiel kann ein offener Raum auf der Basis der Anwesenheit einer unbehinderten Sicht oder offenen Sicht des Himmels am Ort des Fahrzeugs abgeleitet werden. Ein geschlossener Raum kann demgegenüber auf der Basis der Anwesenheit einer behinderten Sicht (oder der Abwesenheit der offenen Sicht) des Himmels am Ort des Fahrzeugs abgeleitet werden.
Das Armaturenbrett 19 kann ferner eine Fahrerzündungsschnittstelle 15 umfassen, über die der Fahrzeugfahrer den Zündungsstatus der Fahrzeugkraftmaschine einstellen kann. Insbesondere kann die Fahrerzündungsschnittstelle dazu konfiguriert sein, den Betrieb der Fahrzeugkraftmaschine auf der Basis einer Fahrereingabe einzuleiten und/oder zu beenden. Verschiedene Ausführungsformen der Fahrerzündungsschnittstelle werden hier mit Bezug auf 2 beschrieben. Die verschiedenen Ausführungsformen können Schnittstellen umfassen, die eine physikalische Vorrichtung wie z. B. einen aktiven Schlüssel erfordern, der in die Fahrerzündungsschnittstelle eingesteckt werden muss, um die Kraftmaschine zu starten und das Fahrzeug einzuschalten, oder entfernt werden muss, um die Kraftmaschine abzuschalten und das Fahrzeug auszuschalten. Andere Ausführungsformen können einen passiven Schlüssel 40 umfassen, der mit der Fahrerzündungsschnittstelle kommunikativ gekoppelt ist. Der passive Schlüssel kann als elektronischer Schlüsselanhänger oder als intelligenter Schlüssel konfiguriert sein, der nicht in die Zündungsschnittstelle eingesteckt oder aus dieser entfernt werden muss, um die Fahrzeugkraftmaschine zu betreiben. Vielmehr kann der passive Schlüssel innerhalb des oder nahe dem Fahrzeug (z. B. innerhalb eines Schwellenabstandes vom Fahrzeug) angeordnet sein müssen. Noch weitere Ausführungsformen können zusätzlich oder wahlweise eine Start/Stopp-Taste verwenden, die vom Fahrer manuell gedrückt wird, um die Kraftmaschine zu starten oder abzuschalten und das Fahrzeug ein- oder auszuschalten. Auf der Basis der Konfiguration der Fahrerzündungsschnittstelle kann ein Fahrzeugfahrer eine Angabe hinsichtlich dessen liefern, ob sich die Kraftmaschine in einem Zustand mit eingeschalteter Kraftmaschine oder ausgeschalteter Kraftmaschine befindet und ferner ob sich das Fahrzeug in einem Zustand mit eingeschaltetem Fahrzeug oder ausgeschaltetem Fahrzeug befindet.
Die Steuereinheit 12 kann auch eine Angabe des Zündungsstatus der Kraftmaschine 10 von einem Zündungssensor (nicht dargestellt), der mit der Fahrerzündungsschnittstelle gekoppelt ist, empfangen. Die Steuereinheit 12 kann auch direkt mit der Kraftmaschine 10 hinsichtlich des Ein/Aus-Status der Kraftmaschine kommunizieren. Das Fahrzeug 100 kann ferner einen Schlüsselanhängersensor 38 umfassen, der dazu konfiguriert ist, eine Eingabe vom passiven Schlüssel 40 zu empfangen. Insbesondere kann der Schlüsselanhängersensor 38 das Fahrzeug 100 entfernt mit dem passiven Schlüssel 40 koppeln, wodurch ein entfernter schlüsselloser Einstieg in das Fahrzeug 100 und/oder eine entfernte schlüssellose Betätigung der Fahrzeugkraftmaschine 10 ermöglicht wird. Während Bedingungen, unter denen der Fahrzeugfahrer das Fahrzeug unbesetzt belässt (wobei der passive Schlüssel im Besitz des Fahrers bleibt), kann der Schlüsselanhängersensor 38 auch dazu konfiguriert sein, eine Angabe hinsichtlich der Nähe des Fahrzeugfahrers zum Fahrzeug zur Steuereinheit 12 zu liefern. Auf der Basis der Nähe des Fahrzeugfahrers zum Fahrzeug kann ein automatisches Abschalten einer Kraftmaschine im Leerlauf wahlweise eingestellt werden, wie in 4 ausgearbeitet.
Das Steuersystem 14 kann dazu konfiguriert sein, Steuersignale zu den Aktuatoren 81 auf der Basis einer Eingabe, die von den Sensoren und vom Fahrzeugfahrer empfangen wird, zu senden. Die verschiedenen Aktuatoren können beispielsweise Zylinderkraftstoffeinspritzdüsen, eine Lufteinlassdrosselklappe, die mit dem Kraftmaschineneinlasskrümmer gekoppelt ist, eine Zündkerze usw. umfassen (wie in 3 weiter ausgearbeitet).
Wenn man sich nun 2 zuwendet, sind verschiedene Ausführungsformen einer Fahrerzündungsschnittstelle gezeigt (wie z. B. der Fahrerzündungsschnittstelle 15 des Fahrzeugsystems von 1). In jeder der dargestellten Ausführungsformen wird ein Zustand mit eingeschalteter Kraftmaschine für die Steuereinheit 12 auf der Basis der Position eines Schlitzes im Schlüsselloch des Fahrzeugs, der Anwesenheit oder Abwesenheit eines passiven Schlüssels im Fahrzeug und/oder der Position einer Fahrzeugzündungs-Start/Stopp-Taste angegeben. Ein zugehöriger Positionssensor (nicht dargestellt) kann die jeweiligen Positionen zur Steuereinheit übermitteln. Die dargestellten Beispielausführungsformen einer Konfiguration mit eingeschalteter Kraftmaschine können in zum Hybridantrieb befähigten Fahrzeugsystemen (wie in 1 gezeigt), nicht zum Hybrid befähigten Fahrzeugsystemen und/oder zum Druckknopf-Kraftmaschinenstart befähigten Fahrzeugsystemen zu finden sein. Es sollte auch erkannt werden, dass die Zustände mit eingeschalteter Kraftmaschine nicht zu Zuständen mit eingeschaltetem Fahrzeug eins zu eins äquivalent sind. Zustände mit eingeschalteter Kraftmaschine können beispielsweise in Zuständen mit sowohl eingeschaltetem Fahrzeug als auch ausgeschaltetem Fahrzeug auftreten.
Eine erste Beispielausführungsform einer Fahrerzündungsschnittstelle in einem Zustand mit eingeschalteter Kraftmaschine ist bei 200 gezeigt. Hier kann ein Kraftmaschinenschlüsselloch 202 einen Schlitz 203 umfassen. Durch Einstecken einer physikalischen Vorrichtung wie z. B. eines aktiven Schlüssels kann die Position des Schlitzes 203 zwischen einer ersten Position 204, die einem Zustand mit ausgeschaltetem Fahrzeug entspricht, einer zweiten Position 206, die einem Zustand mit eingeschaltetem Fahrzeug (und eingeschalteter Kraftmaschine) entspricht, und einer dritten Position 208, die einem Zustand mit eingeschaltetem Starter (oder eingeschalteter Kraftmaschine) entspricht, verändert werden. Um das Anlassen der Kraftmaschine zu starten, kann an sich ein Fahrzeugschlüssel in das Schlüsselloch 202 eingesteckt werden und der Schlitz 203 kann anfänglich in der dritten Position 208 angeordnet werden, um den Betrieb des Kraftmaschinenstarters zu starten. Nach dem Kraftmaschinenstart kann der Schlitz in die zweite Position 206 zurückgeführt werden, um zu signalisieren, dass die Kraftmaschine läuft. Nach dem Betrieb der Kraftmaschine kann das Fahrzeug durch Bewegen des Schlitzes 203 in die erste Position 204 ausgeschaltet werden. An sich kann ein Zustand mit ausgeschaltetem Fahrzeug durch das Vorliegen des Schlitzes 203 in der ersten Position 204 ungeachtet dessen, ob sich der Schlüssel im Schlitz befindet oder aus dem Schlitz herausgezogen ist, an die Steuereinheit übermittelt werden.
Eine zweite Beispielausführungsform einer Fahrerzündungsschnittstelle in einem Zustand mit eingeschalteter Kraftmaschine ist bei 230 gezeigt. Hier kann ein Kraftmaschinenschlüsselloch 212 einen Schlitz 213 umfassen. Durch Einstecken einer physikalischen Vorrichtung wie z. B. eines aktiven Schlüssels kann die Position des Schlitzes 213 zwischen einer ersten Position 214, die einem Zustand mit ausgeschaltetem Fahrzeug entspricht, und einer zweiten Position 216, die einem Zustand mit eingeschaltetem Fahrzeug entspricht, verändert werden. Eine zusätzliche Taste 218 kann vorgesehen sein, die zwischen einer Startposition 220 und einer Stoppposition 222 gewechselt werden kann, um dementsprechend die Kraftmaschine zu starten oder zu stoppen. Um das Anlassen der Kraftmaschine zu starten, kann ein Fahrzeugschlüssel an sich in das Schlüsselloch 212 eingesteckt werden, der Schlitz 213 kann in der zweiten Position 216 angeordnet werden und die Taste 218 kann in die Startposition 220 geschoben werden, um den Betrieb der Kraftmaschine zu starten. Die Kraftmaschine kann durch Schieben der Taste 218 in die Stoppposition 222 gestoppt werden. Nach dem Kraftmaschinenausschalten kann ein Zustand mit ausgeschaltetem Fahrzeug durch Bewegen des Schlitzes 213 in die erste Position 214 erreicht werden. An sich kann der Zustand mit ausgeschaltetem Fahrzeug an die Steuereinheit durch das Vorliegen des Schlitzes 213 in der ersten Position 214 ungeachtet dessen, ob sich der Schlüssel im Schlitz befindet oder aus dem Schlitz herausgezogen ist, übermittelt werden.
Eine dritte Beispielausführungsform einer Fahrerzündungsschnittstelle in einem Zustand mit eingeschalteter Kraftmaschine ist bei 250 gezeigt. Hier kann anstelle eines Kraftmaschinenschlüssellochs und einer physikalischen Vorrichtung wie z. B. eines aktiven Schlüssels, der in das Schlüsselloch eingesteckt werden muss, ein passiver Schlüssel 252 (wie z. B. ein intelligenter Schlüssel oder ein elektronischer Schlüsselanhänger) verwendet werden, um die Anwesenheit eines Fahrers im Fahrzeug für die Steuereinheit anzugeben. Insbesondere wenn sich der passive Schlüssel 252 innerhalb des Fahrzeugs oder innerhalb eines Schwellenabstandes vom Fahrzeug befindet (beispielsweise wie durch einen Schlüsselanhängersensor, der mit einem elektronischen Schlüsselanhänger kommunikativ gekoppelt ist, erfasst), kann ein Zustand mit eingeschaltetem Fahrzeug bestätigt werden. Eine zusätzliche Taste 254 kann vorgesehen sein, die zwischen einer Startposition 256 und einer Stoppposition 258 gewechselt werden kann, um dementsprechend die Kraftmaschine zu starten oder zu stoppen, jedoch nur betätigt werden kann, wenn sich der passive Schlüssel innerhalb des (oder innerhalb eines Schwellenabstandes vom) Fahrzeugs befindet. Um den Betrieb der Kraftmaschine zu starten, kann sich passive Schlüssel innerhalb des oder innerhalb eines Schwellenabstandes vom Fahrzeug vorhanden sein und die Taste 254 kann in die Startposition 256 geschoben werden. Ein Zustand mit ausgeschaltetem Fahrzeug (und auch ausgeschalteter Kraftmaschine) kann durch die Anwesenheit des passiven Schlüssels 252 innerhalb des Fahrzeugs und das Vorhandensein der Taste 254 in der Stoppposition 258 angegeben werden. Alternativ kann ein Zustand mit ausgeschaltetem Fahrzeug durch die Abwesenheit des passiven Schlüssels vom Inneren des Fahrzeugs (oder die Anwesenheit des passiven Schlüssels jenseits eines Schwellenabstandes vom Fahrzeug) angegeben werden.
In einem Beispiel kann der Fahrzeugfahrer die Kraftmaschine durch Drücken der Taste 254 eingeschaltet haben und kann danach das Fahrzeug geparkt haben. Während sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet, wobei die Kraftmaschine läuft, kann der Fahrzeugfahrer aus dem Fahrzeug beispielsweise mit dem passiven Schlüssel 252 aussteigen. Das Fahrzeug kann für die Dauer des Stillstandes unbesetzt sein, wobei die Fahrernähe in einem Beispiel größer ist als ein Schwellenwert. Während dieses Zustandes mit eingeschalteter Kraftmaschine kann das Fahrzeugsteuersystem (oder ein Kraftmaschinensteuermodul des Fahrzeugsteuersystems) dazu konfiguriert sein, entweder automatisch die Kraftmaschine im Leerlauf abzuschalten oder eine Leerlaufzeit vor dem automatischen Abschalten der Kraftmaschine im Leerlauf auf der Basis zumindest einer über die Dauer des Stillstandes abgeschätzten Umgebungstemperatur zu verlängern. Das Steuersystem kann ferner dazu konfiguriert sein zu folgern, ob das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum oder einem offenen Raum angeordnet ist (z. B. auf der Basis der Ausgabe von einem oder mehreren eines Temperatursensors, der eine Umgebungstemperatur abschätzt, eines Feuchtigkeitssensors, der eine Umgebungsfeuchtigkeit abschätzt, eines Sauerstoffsensors, der ein befohlenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder -Massenverhältnis abschätzt, eines Ortssensors, eines Bordnavigationssystems usw.), und automatisch die Kraftmaschine im Leerlauf auf der Basis der Folgerung abschalten. Wie in 4 ausgearbeitet, kann das Steuersystem insbesondere die Kraftmaschine im Leerlauf automatisch abschalten, wenn sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum befindet, während eine Leerlaufzeit vor dem automatischen Abschalten der Kraftmaschine verlängert wird, wenn sich das Fahrzeug in einem offenen Raum befindet.
3 stellt eine Beispielausführungsform einer Brennkammer oder eines Zylinders der Kraftmaschine 10 (von 1) dar. Die Kraftmaschine 10 kann Steuerparameter von einem Steuersystem mit einer Steuereinheit 12 und eine Eingabe von einem Fahrzeugfahrer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 empfangen. In diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Als weiteres Beispiel kann eine Eingabe hinsichtlich eines Zustandes mit eingeschaltetem Fahrzeug und/oder eingeschalteter Kraftmaschine über die Fahrerzündungsschnittstelle 15 empfangen werden, wie vorher mit Bezug auf 1–2 erörtert. Der Zylinder (hier auch "Brennkammer") 30 der Kraftmaschine 10 kann Brennkammerwände 136 umfassen, wobei ein Kolben 138 darin angeordnet ist. Der Kolben 138 kann mit einer Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann mit mindestens einem Antriebsrad des Personenkraftwagens über ein Getriebesystem gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor mit der Kurbelwelle 140 über ein Schwungrad gekoppelt sein, um einen Startvorgang der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 30 kann Einlassluft über eine Reihe von Einlassluftdurchgängen 142, 144 und 146 empfangen. Der Einlassluftdurchgang 146 kann mit anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 zusätzlich zum Zylinder 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Einlassdurchgänge eine Aufladungsvorrichtung wie z. B. einen Turbolader oder einen Lader umfassen. 3 zeigt beispielsweise die Kraftmaschine 10 mit einem Turbolader mit einem Kompressor 174, der zwischen den Einlassdurchgängen 142 und 144 angeordnet ist, und einer Auslassturbine 176, die entlang des Auslassdurchgangs 148 angeordnet ist, konfiguriert. Der Kompressor 174 kann zumindest teilweise durch die Auslassturbine 176 über eine Welle 180 angetrieben werden, wenn die Aufladungsvorrichtung als Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie z. B. wenn die Kraftmaschine 10 mit einem Lader versehen ist, kann die Auslassturbine 176 jedoch wahlweise weggelassen werden, wobei der Kompressor 174 durch eine mechanische Eingabe von einem Motor oder der Kraftmaschine angetrieben werden kann. Eine Drosselklappe 20 mit einer Drosselplatte 64 kann entlang eines Einlassdurchgangs der Kraftmaschine zum Verändern der Durchflussrate und/oder des Drucks der Einlassluft, die zu den Kraftmaschinenzylindern zugeführt wird, vorgesehen sein. Die Drosselklappe 20 kann beispielsweise stromabwärts des Kompressors 174 angeordnet sein, wie in 3 gezeigt, oder kann alternativ stromaufwärts des Kompressors 174 vorgesehen sein.
Der Auslassdurchgang 148 kann Abgase von anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 zusätzlich zum Zylinder 30 empfangen. Ein Abgassensor 128 ist mit dem Auslassdurchgang 148 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 178 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Schaffen einer Angabe des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ausgewählt sein, wie beispielsweise einem linearen Sauerstoffsensor oder UEGO (universeller oder Breitband-Abgassauerstoffsensor), einem Sauerstoffsensor mit zwei Zuständen oder EGO (wie dargestellt), einem HEGO-(erhitzter EGO), einem NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon sein.
Die Abgastemperatur kann durch einen oder mehrere Temperatursensoren (nicht dargestellt), die im Auslassdurchgang 148 angeordnet sind, abgeschätzt werden. Alternativ kann die Abgastemperatur auf der Basis von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen wie z. B. Drehzahl, Last, Luft/Kraftstoff-Verhältnis (AFR), Spätzündung usw. abgeleitet werden. Ferner kann die Abgastemperatur durch einen oder mehrere Abgassensoren 128 berechnet werden. Es kann erkannt werden, dass die Abgastemperatur alternativ durch eine beliebige Kombination von hier aufgelisteten Temperaturabschätzverfahren abgeschätzt werden kann.
Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile umfassen. Der Zylinder 30 ist beispielsweise mit mindestens einem Einlasstellerventil 150 und mindestens einem Auslasstellerventil 156 gezeigt, die in einem oberen Bereich des Zylinders 30 angeordnet sind. In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10, einschließlich des Zylinders 30, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile umfassen, die in einem oberen Bereich des Zylinders angeordnet sind.
Das Einlassventil 150 kann durch die Steuereinheit 12 durch Nockenbetätigung über ein Nockenbetätigungssystem 151 gesteuert werden. Ebenso kann das Auslassventil 156 durch die Steuereinheit 12 über ein Nockenbetätigungssystem 153 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 151 und 153 können jeweils einen oder mehrere Nocken umfassen und können ein oder mehrere Systeme zur Nockenprofilschaltung (CPS), zur variablen Nockenzeitsteuerung (VCT), zur variablen Ventilzeitsteuerung (VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (VVL) verwenden, die durch die Steuereinheit 12 betrieben werden können, um die Ventilbetätigung zu verändern. Die Position des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch Ventilpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlass- und/oder Auslassventil durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Der Zylinder 30 kann beispielsweise alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, umfassen. In noch anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktuator oder ein gemeinsames Ventilbetätigungssystem oder einen Aktuator oder ein Betätigungssystem mit variabler Ventilzeitsteuerung gesteuert werden.
Der Zylinder 30 kann ein Kompressionsverhältnis aufweisen, das das Verhältnis der Volumina, wenn sich der Kolben 138 am unteren Totpunkt befindet, zum oberen Totpunkt ist. Herkömmlich liegt das Kompressionsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen verschiedene Kraftstoffe verwendet werden, kann jedoch das Kompressionsverhältnis erhöht werden. Dies kann beispielsweise geschehen, wenn höheroktanige Kraftstoffe oder Kraftstoffe mit höherer latenter Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Kompressionsverhältnis kann auch erhöht werden, wenn Direkteinspritzung verwendet wird, aufgrund ihres Effekts auf das Kraftmaschinenklopfen.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zum Einleiten der Verbrennung umfassen. Das Zündsystem 190 kann einen Zündfunken zur Brennkammer 30 über die Zündkerze 192 in Reaktion auf ein Frühzündsignal SA von der Steuereinheit 12 unter ausgewählten Betriebsmodi liefern. In einigen Ausführungsformen kann jedoch die Zündkerze 192 weggelassen werden, wie z. B. wenn die Kraftmaschine 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzung von Kraftstoff einleiten kann, wie es bei einigen Dieselkraftmaschinen der Fall sein kann.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Einspritzdüsen zum Zuführen eines Klopf- oder Vorzündungsunterdrückungsfluids zu diesem konfiguriert sein. In einigen Ausführungsformen kann das Fluid ein Kraftstoff sein, wobei die Einspritzdüse auch als Kraftstoffeinspritzdüse bezeichnet wird. Als nicht begrenzendes Beispiel ist der Zylinder 30 mit einer Kraftstoffeinspritzdüse 166 gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzdüse 166 ist direkt mit dem Zylinder 30 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in diesen im Verhältnis zur Impulsbreite eines Signals FPW, das von der Steuereinheit 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, gekoppelt gezeigt. In dieser Weise schafft die Kraftstoffeinspritzdüse 166 das, was als Direkteinspritzung (nachstehend auch als "DI" bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30 bekannt ist. Obwohl 2 die Einspritzdüse 166 als Seiteneinspritzdüse zeigt, kann sie auch über dem Kolben angeordnet sein, wie z. B. nahe der Position der Zündkerze 192. Eine solche Position kann das Mischen und die Verbrennung verbessern, wenn die Kraftmaschine mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, aufgrund der niedrigeren Flüchtigkeit von einigen Kraftstoffen auf Alkoholbasis. Alternativ kann die Einspritzdüse oben und nahe dem Einlassventil angeordnet sein, um das Mischen zu verbessern.
Kraftstoff kann zur Kraftstoffeinspritzdüse 166 von einem Hochdruck-Kraftstoffsystem 20 mit Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und einer Kraftstoffverteilerleitung zugeführt werden. Alternativ kann Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe mit einem niedrigeren Druck zugeführt werden, in welchem Fall der Zeitpunkt der Direktkraftstoffeinspritzung während des Kompressionshubs stärker begrenzt sein kann, als wenn ein Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet wird. Obwohl nicht gezeigt, können die Kraftstofftanks ferner einen Druckwandler aufweisen, der ein Signal zur Steuereinheit 12 liefert. Es ist zu erkennen, dass in einer alternativen Ausführungsform die Einspritzdüse 166 eine Kanaleinspritzdüse sein kann, die Kraftstoff in den Einlasskanal stromaufwärts des Zylinders 30 zuführt.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 3 nur einen Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine. An sich kann jeder Zylinder ebenso seinen eigenen Satz von Einlass/Auslass-Ventilen, Kraftstoffeinspritzdüse(n), Zündkerze usw. umfassen.
Kraftstofftanks im Kraftstoffsystem 20 können Kraftstoff mit verschiedenen Beschaffenheiten wie z. B. verschiedenen Zusammensetzungen halten. Diese Unterschiede können einen unterschiedlichen Alkoholgehalt, eine unterschiedliche Oktanzahl, eine unterschiedliche Verdampfungswärme, unterschiedliche Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. umfassen. In einem Beispiel könnten Kraftstoffe mit verschiedenen Alkoholgehalten einen Kraftstoff, der Benzin ist, und den anderen, der Ethanol oder Methanol ist, umfassen. In einem anderen Beispiel kann die Kraftmaschine Benzin als erste Substanz und ein Alkohol enthaltendes Kraftstoffgemisch, wie z. B. E85 (das ungefähr 85 % Ethanol und 15 % Benzin ist), oder M85 (das ungefähr 85 % Methanol und 15 % Benzin ist), als zweite Substanz verwenden. Andere Alkohol enthaltende Kraftstoffe könnten ein Gemisch von Alkohol und Wasser, ein Gemisch von Alkohol, Wasser und Benzin usw. sein.
Die Steuereinheit 12 ist in 3 als Mikrocomputer mit einer Mikroprozessoreinheit 106, Eingabe/Ausgabe-Ports 108, einem elektronischen Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das als Festwertspeicherchip 110 in diesem speziellen Beispiel gezeigt ist, einem Direktzugriffsspeicher 112, einem Haltespeicher 114 und einem Datenbus gezeigt. Die Steuereinheit 12 kann verschiedene Signale von Sensoren empfangen, die mit der Kraftmaschine 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen, einschließlich der Messung der angesaugten Luftmassenströmung (MAF) vom Luftmassensensor 122; der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 116, der mit einer Kühlhülse 118 gekoppelt ist; eines Profilzündaufnahmesignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder anderen Typ), der mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappenpositionssensor; eines Absolutkrümmerdrucksignals (MAP) vom Sensor 124, des Zylinder-AFR vom EGO-Sensor 128 und einer anomalen Verbrennung von einem Klopfsensor. Ein Kraftmaschinendrehzahlsignal RPM kann durch die Steuereinheit 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe eines Unterdrucks oder Drucks im Einlasskrümmer zu liefern. Die Steuereinheit kann auch eine Fahrereingabe und eine Angabe hinsichtlich des Zündungsstatus der Kraftmaschine von einer Fahrerzündungsschnittstelle 15 empfangen.
Der Speichermedium-Festwertspeicher 110 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Befehle darstellen, die durch den Prozessor 106 ausführbar sind, um die nachstehend beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten durchzuführen, die erwartet werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind. Beispielroutinen werden hier mit Bezug auf 4–5 beschrieben.
Wenn man sich nun 4 zuwendet, ist eine Beispielroutine 400 zum Einstellen des automatischen Abschaltens einer Kraftmaschine im Leerlauf in einem Fahrzeug im Stillstand auf der Basis von jedem eines Orts des Fahrzeugs und einer Umgebungsbedingung (beispielsweise einer Umgebungstemperatur) des Orts gezeigt. In dieser Weise kann ein verschwenderischer Kraftmaschinenleerlauf begrenzt werden, wenn das Fahrzeug innen geparkt ist und ein bevorstehender Fahrzeugbetrieb nicht erwartet wird, während ermöglicht wird, dass die Kraftmaschine den Leerlauf fortsetzt, um eine gewünschte Kabinenbedingung zu schaffen, wenn das Fahrzeug draußen geparkt ist und ein bevorstehender Fahrzeugbetrieb erwartet wird.
Bei 402 kann bestätigt werden, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wobei die Kraftmaschine läuft. Beispielsweise kann über die Fahrerzündungsschnittstelle bestätigt werden, dass die Kraftmaschine eingeschaltet ist (z. B. ein Schlüssellochschlitz sich in der Ein-Position befindet und/oder eine Start/Stopp-Taste sich in der Startposition befindet) und mit einer Leerlaufdrehzahl läuft, während sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. In einem Beispiel kann das Fahrzeug unbesetzt sein und wahlweise kann eine Nähe des Fahrers zum Fahrzeug bestimmt werden. Der Fahrzeugfahrer kann beispielsweise einen passiven Schlüssel (z. B. einen intelligenten Schlüssel oder elektronischen Schlüsselanhänger) zum Betreiben des Fahrzeugs besitzen und die Nähe des Fahrers zum Fahrzeug (z. B. ob sich der Fahrzeugfahrer innerhalb eines Schwellenabstandes vom Fahrzeug oder jenseits des Schwellenabstandes befindet) kann durch eine Position des passiven Schlüssels bestimmt werden, wie durch einen kommunikativ gekoppelten Schlüsselanhängersensor erfasst. In einem alternativen Beispiel kann sich der Fahrzeugfahrer im Fahrzeug befinden, während sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.
Bei 406 kann bestätigt werden, dass keine Fahrereingabe für eine Dauer des Stillstandes empfangen wurde. Wenn das Fahrzeug beispielsweise unbesetzt ist, kann bestätigt werden, dass, während sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und der Fahrer vom Fahrzeug entfernt ist, der Fahrer den passiven Schlüssel nicht verwendet hat, um die Kraftmaschine (und/oder das Fahrzeug) entfernt auszuschalten. In einem alternativen Beispiel kann, wenn das Fahrzeug besetzt ist, bestätigt werden, dass der Fahrzeugfahrer das Fahr- und/oder Bremspedal nicht getreten hat, während sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.
Nach der Bestätigung, dass keine Fahrereingabe empfangen wurde, können bei 410 Umgebungsbetriebsbedingungen und/oder ein befohlenes Kraftmaschinen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis über die Dauer des Stillstandes abgeschätzt werden. In einem Beispiel kann die Dauer eine Dauer sein, in der der Fahrer vom Fahrzeug entfernt ist, beispielsweise in mehr als einem Schwellenabstand vom Fahrzeug. Alternativ kann die Dauer eine Dauer sein, in der sich der Fahrer innerhalb des Fahrzeugs befindet, aber keine Fahrereingabe geliefert hat. Der Fahrer kann beispielsweise innerhalb des Fahrzeugs im Stillstand eingeschlafen sein.
In einem Beispiel können die abgeschätzten Umgebungsbedingungen eine absolute Umgebungstemperatur umfassen, die über eine Dauer des Stillstandes abgeschätzt wird. In einem anderen Beispiel kann eine Änderung der Umgebungstemperatur über die Dauer gemessen werden. In noch einem anderen Beispiel kann eine Umgebungsfeuchtigkeit über die Dauer abgeschätzt werden. In noch einem weiteren Beispiel kann ein befohlenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder -Massenverhältnis der gemessenen Luftströmung zur gemessenen Kraftstoffströmung abgeschätzt werden.
Bei 412 kann auf der Basis der abgeschätzten Umgebungsbetriebsbedingungen festgestellt werden, ob sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum befindet. Ein geschlossener Raum kann beispielsweise eine Innenparkstruktur umfassen, während ein nicht geschlossener Raum (oder offener Raum) beispielsweise eine Außenparkstruktur (oder Parkstruktur im Freien) umfassen kann. Wie hier mit Bezug auf 5 ausgearbeitet, kann eine Kraftmaschinensteuereinheit dazu konfiguriert sein, auf der Basis einer Eingabe von einem oder mehreren Fahrzeugortssensoren, einem Bordfahrzeugnavigationssystem, einer Änderung der Umgebungstemperatur über die ausgewählte Dauer des Stillstandes, einer Änderung der Umgebungsfeuchtigkeit über die ausgewählte Dauer, einer Änderung des befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses über die ausgewählte Dauer oder einer Kombination davon abzuleiten, ob sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum oder einem offenen Raum befindet.
Die Steuereinheit kann beispielsweise die Kraftmaschine im Leerlauf in Reaktion darauf automatisch abschalten, dass eine Erhöhung der Umgebungstemperatur über die Dauer höher ist als ein Schwellenwert, während sich das Fahrzeug im Stillstand im geschlossenen Raum befindet. Hier kann die Erhöhung der Umgebungstemperatur darauf hinweisen, dass sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum befindet. In einem alternativen Beispiel kann die Steuereinheit die Kraftmaschine im Leerlauf in Reaktion darauf automatisch abschalten, dass die Umgebungstemperatur über die Dauer höher bleibt als ein Schwellenwert, während sich das Fahrzeug im geschlossenen Raum im Stillstand befindet. Hier kann die Bedingung der höheren Umgebungstemperatur auf einen verringerten Bedarf an Kabinenheizung hindeuten. Ohne Bedarf, ein Fahrzeug-HVAC-System zu betreiben, kann die Kraftmaschine im Leerlauf des Fahrzeugs im Stillstand abgeschaltet werden.
Wenn sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum befindet, beispielsweise einem Innenparkplatz, dann umfasst die Routine bei 412 das automatische Abschalten der Kraftmaschine im Leerlauf, beispielsweise nach einer vorgewählten Leerlaufdauer oder im Wesentlichen sofort. In einer Ausführungsform kann, wenn sich das Fahrzeug im geschlossenen Raum befindet, die Kraftmaschine im Leerlauf ungeachtet dessen, ob das Fahrzeug besetzt oder unbesetzt ist, und ungeachtet der Nähe des Fahrzeugfahrers zum Fahrzeug (wenn es unbesetzt ist), automatisch abgeschaltet werden. In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch, wenn das Fahrzeug im geschlossenen Raum angeordnet ist, eine Leerlaufzeit vor dem automatischen Abschalten der Kraftmaschine im Leerlauf darauf basieren, ob das Fahrzeug besetzt oder unbesetzt ist, und ferner auf einer Nähe des Fahrzeugfahrers zum Fahrzeug basieren. Die Leerlaufzeit kann beispielsweise verkürzt werden, wenn der Abstand des Fahrzeugfahrers vom Fahrzeug zunimmt, wenn sich das Fahrzeug im geschlossenen Raum befindet. In noch einem weiteren Beispiel kann die Leerlaufzeit vor dem automatischen Abschalten ferner auf einem Batterieladungszustand basieren. Wenn beispielsweise der Batterieladungszustand niedriger ist als ein Schwellenladungszustand, kann die Leerlaufzeit vor dem Abschalten verlängert werden, um zu ermöglichen, dass die Batterie auf den Schwellenladungszustand (z. B. 30 % SOC) gebracht wird, um die Wahrscheinlichkeit eines automatischen Kraftmaschinenneustarts unmittelbar nach dem automatischen Abschalten zu verringern.
Wenn sich das Fahrzeug nicht in einem geschlossenen Raum befindet, dann umfasst die Routine bei 414 das Verhindern des automatischen Abschaltens der Kraftmaschine im Leerlauf auf der Basis dessen, dass das Fahrzeug in einem offenen Raum angeordnet ist wie z. B. einem Außenparkplatz oder einer Freiluftparkstruktur. Das Verhindern kann das Verzögern des Abschaltens der Kraftmaschine im Leerlauf und das Verlängern der Leerlaufzeit vor dem automatischen Abschalten auf der Basis einer Umgebungsbedingung wie z. B. einer Umgebungstemperatur des Orts umfassen. Die Routine kann beispielsweise das Erhöhen einer Menge an Verzögerung, wenn die Umgebungstemperatur unter eine Schwellentemperatur fällt, während sich das Fahrzeug im Stillstand in einem nicht geschlossenen Raum befindet, umfassen. Durch Verlängern der Leerlaufzeit in Reaktion darauf, dass die Umgebungstemperatur niedriger ist als ein Schwellenwert, das heißt, in Reaktion auf kalte Umgebungsbedingungen, kann die Kraftmaschine hier am Laufen gehalten werden, um ein Fahrzeug-HVAC-System zu betreiben und eine Kabinenheizung vorzusehen. Folglich kann ein gewünschtes Niveau an Kabinenkomfort für den Fahrzeugfahrer bei der Rückkehr zum Fahrzeug bereitgestellt werden.
In einem anderen Beispiel kann das Verzögern auf einer Änderung der Umgebungstemperatur über die Dauer, während sich das Fahrzeug im Stillstand im nicht geschlossenen Raum befindet, basieren. Das Fahrzeug kann beispielsweise an einem Ort geparkt sein, an dem die Umgebungstemperatur hoch ist (z. B. in Texas, wenn die Umgebungstemperatur 105 Grad F ist), und es kann erwünscht sein, den Leerlauf der Kraftmaschine zur Unterstützung der Klimatisierung fortzusetzen (beispielsweise aufgrund dessen, dass der Fahrer ein Haustier oder Insassen im Fahrzeug lässt). Hier kann nicht erwartet werden, dass die erfasste Umgebungstemperatur schnell vom einem Startpunkt ansteigt, aber das Verzögern des Abschaltens kann immer noch erwünscht sein.
Wenn man sich nun 5 zuwendet, ist eine Beispielroutine 500 zum Ableiten eines Orts eines Fahrzeugs im Stillstand (z. B. ob das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum oder einem offenen Raum angeordnet ist) auf der Basis von Umgebungsbetriebsbedingungen und/oder auf der Basis eines befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (oder Massenverhältnisses) gezeigt. Insbesondere kann der Ort auf einer Änderung der Umgebungstemperatur, einer Änderung der Umgebungsfeuchtigkeit und/oder einer Änderung der Masse einer Luftströmung relativ zu einer Kraftstoffströmung zu einer Einspritzdüse (hier auch als befohlenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis bezeichnet), wie über eine Dauer des Stillstandes abgeschätzt, basieren. Wie in 4 ausgearbeitet, kann eine Steuereinheit dazu konfiguriert sein, eine Fahrzeugkraftmaschine im Leerlauf eines Fahrzeugs im Stillstand in Reaktion auf den Ort (z. B. Ort eines offenen Raums oder geschlossenen Raums) des Fahrzeugs automatisch abzuschalten.
Bei 502 (wie bei 402 von 4) kann bestätigt werden, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und die Kraftmaschine läuft. Wenn nicht, können Grundlinienwerte von abgeschätzten Umgebungsbetriebsbedingungen (z. B. Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit) gelöscht werden. Bei 504 (wie bei 406 von 4) kann bestätigt werden, dass keine Fahrereingabe für eine Dauer des Stillstands empfangen wurde. Nach der Bestätigung kann der Ort des Fahrzeugs auf der Basis von einer oder mehreren einer abgeschätzten Umgebungstemperatur und/oder -feuchtigkeit (wie bei 508–514 ausgearbeitet), eines befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses oder -Massenverhältnisses (wie bei 516–520 ausgearbeitet) und eines Navigationssystems und eines oder mehrerer Ortssensoren (wie bei 522–524 ausgearbeitet) abgeleitet werden.
Eine erste Methode zum Ableiten des Orts des Fahrzeugs auf der Basis einer abgeschätzten Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit wird nun erörtert. Bei 508 wird eine Umgebungstemperatur und/oder eine Umgebungsfeuchtigkeit über eine Dauer des Stillstandes abgeschätzt. Die Umgebungstemperatur kann durch einen mit einer Außenseite des Fahrzeugs gekoppelten Temperatursensor oder einen mit einem Lufteinlasssystem des Fahrzeugs in Verbindung mit Luft außerhalb des Fahrzeugs gekoppelten Sensor abgeschätzt werden. Ebenso kann die Umgebungsfeuchtigkeit durch einen mit der Außenseite des Fahrzeugs gekoppelten Feuchtigkeitssensor oder einen mit einem Lufteinlasssystem des Fahrzeugs in Verbindung mit Luft außerhalb des Fahrzeugs gekoppelten Sensor abgeschätzt werden. Alternativ kann die Umgebungslufttemperatur von anderen Fahrzeugbetriebsparametern abgeleitet werden. Bei 510 kann festgestellt werden, ob eine Erhöhung der abgeschätzten Temperatur und/oder Feuchtigkeit über die Dauer besteht, und ob die Erhöhung höher ist als ein Schwellenwert. Wenn ja, dann umfasst die Routine bei 512 das Schlussfolgern, dass der Ort ein geschlossener Raum ist, in Reaktion darauf, dass eine Erhöhung der abgeschätzten Umgebungstemperatur und/oder eine Erhöhung der Umgebungsfeuchtigkeit größer sind als der Schwellenwert. Wenn nicht, dann umfasst die Routine bei 514 das Schlussfolgern, dass der Ort ein offener Raum ist, auf der Basis dessen, dass eine Erhöhung der abgeschätzten Umgebungstemperatur und/oder eine Erhöhung der Umgebungsfeuchtigkeit niedriger sind als der Schwellenwert.
Eine zweite Methode zum Ableiten des Orts des Fahrzeugs auf der Basis einer Änderung eines befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird nun erörtert. An sich kann das befohlene Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch Überwachen von Änderungen einer Krümmerluftströmung relativ zu Änderungen einer Einspritzdüsenkraftstoffströmung in einem Betrieb in geschlossener Schleife, während ein Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (beispielsweise wie durch einen EGO-Sensor abgeschätzt) auf Stöchiometrie gehalten wird, abgeschätzt werden. Wenn der Sauerstoffgehalt der Kraftmaschineneinlassluft verringert wird (z. B. aufgrund einer Verdrängung von Umgebungssauerstoff durch Abgas), identifiziert der Luftmassensensor (oder der Krümmerabsolutdrucksensor) in dieser Weise nicht die Differenz der Einlassluft-Sauerstoffkonzentration (z. B. da der Heißdraht-Luftgeschwindigkeitsmesser im MAF dieselbe Massenströmung misst, ob sich die Sauerstoffkonzentration geändert hat oder nicht). An sich wird der befohlene Kraftstoff auf der Basis einer Rückkopplung vom Abgassensor aufgrund des verringerten Sauerstoffs eingestellt (z. B. verringert) und die Steuereinheit kann eine Erhöhung des Verhältnisses der gemessenen Luftströmung zur gemessenen Kraftstoffströmung beobachten (aufgrund der Verringerung des eingespritzten Kraftstoffs, wie durch die Rückkopplung vom Abgassensor verursacht, um die Stöchiometrie im Abgas aufrechtzuerhalten) und kann folglich den geschlossenen Raum identifizieren. Dies steht zur Veränderung, die durch Änderungen (z. B. Verringerungen) der Kraftmaschinenreibung verursacht werden (wobei jedoch die Umgebungssauerstoffkonzentration unverändert ist), insofern im Gegensatz, als das gemessene Verhältnis der Luftströmung (z. B. vom MAF) zur eingespritzten Kraftstoffströmung, während die Stöchiometrie im Abgas aufrechterhalten wird, relativ unverändert ist.
Bei 516 kann bestätigt werden, dass Spülbedingungen nicht vorliegen und dass das Spülen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank nicht ermöglicht wird. Bei der Bestätigung können bei 518 eine Krümmerluftströmung und eine Einspritzdüsenkraftstoffströmung über die Dauer des Stillstandes gemessen und/oder abgeschätzt werden. Die Krümmerluftströmung kann durch einen Krümmerluftströmungssensor (wie z. B. den MAF-Sensor 122 von 3), einen Krümmerdrucksensor (wie z. B. den MAP-Sensor 124 von 3) oder eine Kombination davon gemessen werden. Die Einspritzdüsenkraftstoffströmung kann beispielsweise auf der Basis einer Kraftstoffimpulsbreite abgeschätzt werden.
Bei 520 kann festgestellt werden, ob eine Erhöhung des befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in geschlossener Schleife über die Dauer besteht, und ob die Erhöhung des befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses höher ist als ein Schwellenwert. Insbesondere kann festgestellt werden, ob eine Änderung der gemessenen Luftströmung relativ zur gemessenen Kraftstoffströmung während des Betriebs in geschlossener Schleife höher ist als ein Schwellenwert (während das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf Stöchiometrie gehalten wird). An sich kann in einem geschlossenen Raum die Menge an Sauerstoff, der zur Verbrennung zur Verfügung steht, fortschreitend abnehmen, was veranlasst, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis fetter erscheint. Um den niedrigeren Anteil von Sauerstoff in der Luftmasse zu kompensieren, kann die Krümmerluftströmung durch eine Kraftmaschinensteuereinheit erhöht werden. In Reaktion darauf, dass eine Erhöhung des befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (oder -Massenverhältnisses) höher ist als eine Schwellenänderung, kann folglich ein geschlossener Raum bei 512 gefolgert werden. Demgegenüber kann in Reaktion darauf, dass eine Erhöhung des befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (oder -Massenverhältnisses) niedriger ist als die Schwellenänderung, ein offener Raum bei 514 gefolgert werden. Durch Messen sowohl der Krümmerluftströmung als auch der Kraftstoffströmung und Bestimmen des Orts des Fahrzeugs auf der Basis von jedem der gemessenen Parameter kann eine Änderung der Luftströmung, die sich aus einer Erhöhung der Reibung (z. B. während eines Kaltstarts oder aufgrund eines Klimaanlagen-Kompressorbetriebs) ergibt, besser von einer Änderung der Luftströmung, die sich aus einer Verringerung der Umgebungssauerstoffkonzentration ergibt, unterschieden werden. Folglich kann eine falsche positive Bestimmung eines geschlossenen Raums (aufgrund der Änderung nur der Luftströmung) verringert werden.
In dieser Weise kann eine Kraftmaschinensteuereinheit eine Kraftmaschine in Reaktion auf einen Vergleich der gemessenen Luftströmung zur gemessenen Kraftstoffströmung während eines Leerlaufbetriebs automatisch abschalten, einschließlich des Abschaltens der Kraftmaschine, wenn die Kraftstoffströmung für eine gegebene gemessene Luftströmung abnimmt (z. B. über einen Schwellenwert hinaus abnimmt), während die Stöchiometrie im Kraftmaschinenabgas aufrechterhalten wird.
Eine dritte Methode zum Ableiten des Orts des Fahrzeugs auf der Basis einer Eingabe von einem Navigationssystem und/oder von Ortssensoren wird nun erörtert. Bei 522 wird eine Eingabe von einem oder mehreren eines Ortssensors des Fahrzeugs, eines Bordnavigationssystems des Fahrzeugs und eines mobilen Navigationssystems, das mit einem Kraftmaschinensteuermodul des Fahrzeugs gekoppelt ist, empfangen. Das mobile Navigationssystem kann beispielsweise an einer mobilen Vorrichtung konfiguriert sein (z. B. Mobiltelephon oder tragbares GPS), die vom Fahrer getragen wird und die mit einem Kraftmaschinensteuermodul des Fahrzeugsteuersystems kommunikativ gekoppelt oder synchronisiert ist. In noch einem anderen Beispiel kann eine Eingabe in Form eines Rundfunksignals wie z. B. eines gesendeten Funksignals empfangen werden. Das Rundfunksignal kann durch den Ort übertragen werden, an dem sich das Fahrzeug befindet (z. B. über einen Sender der Innen/Außen-Parkgarage) und kann insbesondere den Ort und die geschlossene/offene Umgebung des Orts angeben. Bei 524 kann auf der Basis der empfangenen Eingabe abgeleitet werden, ob sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum oder einem offenen Raum befindet. In einem Beispiel kann das Navigationssystem den Ort des Fahrzeugs durch Koppelnavigation bestimmen. Das Navigationssystem kann beispielsweise das Fahrzeug in einer Parkstruktur durch Koppelnavigation anordnen und kann ferner zusätzliche Karteninformationen hinzuziehen, um festzustellen, ob die Parkstruktur sich in einem offenen Raum oder einem geschlossenen Raum befindet. Wenn beispielsweise der Ort ein Außenparkplatz oder eine Freiluftparkstruktur ist, kann festgestellt werden, dass sich das Fahrzeug in einem offenen Raum befindet. In einem anderen Beispiel kann, wenn der Ort ein Innenparkplatz ist, festgestellt werden, dass sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum befindet.
In einer anderen Ausführungsform, in der das Fahrzeug unbesetzt ist, wobei der Fahrzeugfahrer einen passiven Schlüssel zum Betreiben des Fahrzeugs besitzt, wobei der passive Schlüssel mit dem Fahrzeug durch einen Sensor kommunikativ gekoppelt ist, kann der Ort des Fahrzeugs auf der Basis einer Nähe des Fahrers zum Fahrzeug abgeleitet werden, wie durch eine Position des passiven Schlüssels bestimmt. In jedem Fall kann an sich in Reaktion darauf, dass der Ort ein geschlossener Raum ist, eine Kraftmaschinensteuereinheit die Fahrzeugkraftmaschine im Leerlauf automatisch abschalten, während in Reaktion darauf, dass der Ort ein offener Raum ist, die Steuereinheit eine Leerlaufzeit vor dem automatischen Abschalten der Fahrzeugkraftmaschine im Leerlauf verlängern kann.
Während einer ersten Kraftmaschinenleerlaufbedingung kann eine Steuereinheit in einem Beispiel dazu konfiguriert sein, die Kraftmaschine in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum angeordnet ist, abzuschalten. Während der ersten Bedingung kann das Fahrzeug hier auf einem Innenparkplatz geparkt sein. In einem anderen Beispiel kann die Steuereinheit während einer zweiten Kraftmaschinenleerlaufbedingung dazu konfiguriert sein, das Kraftmaschinenabschalten in Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug in einem offenen Raum befindet, zu verzögern, wobei die Verzögerung auf der Basis einer Umgebungstemperatur des offenen Raums eingestellt wird. Während der zweiten Bedingung kann das Fahrzeug hier auf einem Außenparkplatz geparkt sein. Die Einstellung kann das Vergrößern der Verzögerung umfassen, wenn die Umgebungstemperatur des offenen Raums unter eine Schwellentemperatur fällt. Die Umgebungstemperatur kann über eine Dauer des Stillstandes durch einen Temperatursensor abgeschätzt werden, der mit der Umgebungsluft außerhalb des Fahrzeugs kommunikativ gekoppelt ist. Während jeder der ersten und der zweiten Kraftmaschinenleerlaufbedingung kann das Fahrzeug an sich beispielsweise geparkt und unbesetzt sein, der Fahrzeugfahrer kann sich jenseits eines Schwellenabstandes vom Fahrzeug befinden. Ob das Fahrzeug im geschlossenen Raum oder im offenen Raum angeordnet ist, kann auf einer Eingabe von einem oder mehreren eines Navigationssystems (z. B. an Bord des Fahrzeugs oder mit dem Fahrzeug kommunikativ gekoppelt), eines Ortssensors, eines Rundfunksignals, eines Temperatursensors, eines Feuchtigkeitssensors, eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensors und anderer Sensoren des Fahrzeugs basieren.
In dieser Weise kann ein Fahrzeug mit einer Kraftmaschine gesteuert werden, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wobei die Kraftmaschine im Leerlauf ist. Wenn der Fahrzeugfahrer beispielsweise das Fahrzeug verlassen hat, wobei die Kraftmaschine versehentlich läuft, kann die Kraftmaschine im Leerlauf abgeschaltet werden. Durch automatisches Abschalten der Kraftmaschine und Verringern der Leerlaufzeit, wenn sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum befindet, können Kraftstoffverschwendung und Abgasemissionen verringert werden, während auch die Verschlechterung der Luftqualität des geschlossenen Raums verringert wird. Wenn jedoch der Fahrzeugfahrer die Kraftmaschine absichtlich mit laufender Kraftmaschine belassen hat, kann die Leerlaufzeit verlängert werden, um das gewünschte Niveau an Kabinenkomfort zu schaffen, insbesondere während kalter Umgebungsbedingungen. In dieser Weise kann die vom Fahrer erfahrene Fahrqualität verbessert werden.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Beispiel-Steuer- und -Abschätzroutinen bei verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. durch ein Ereignis gesteuert, durch eine Unterbrechung gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. An sich können verschiedene dargestellte Handlungen, Operationen 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 Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispielausführungsformen zu erreichen, sondern ist für eine leichte Erläuterung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten speziellen Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen graphisch einen in das computerlesbare Speichermedium im Kraftmaschinensteuersystem zu programmierenden Code darstellen.
Es ist zu erkennen, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einer begrenzenden Hinsicht betrachtet werden sollen, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als die Integration von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie im Schutzbereich gegenüber den ursprünglichen Ansprüchen breiter, schmäler, gleich oder anders sind, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
Bezugszeichenliste
Fig. 3

190: Zündsystem
20: Kraftstoffsystem
168: Treiber
110: ROM
106: CPU
112: RAM
114: KAM
ECT: ECT
FPW: FPW
PIP: PIP
SA: SA
I/O: I/O
EGO: EGO
TP: TP
MAP: MAP
PP: PP
MAF: MAF

402: Fahrzeug im Stillstand und Kraftmaschine läuft?
N: NEIN
406: Keine Fahrereingabe für eine Dauer des Stillstandes?
408: Umgebungsbedingungen und/oder befohlenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis über die Dauer des Stillstandes abschätzen
410: Fahrzeug im geschlossenen Raum (5)?
412: Kraftmaschine im Leerlauf automatisch abschalten
414: Automatisches Abschalten der Kraftmaschine im Leerlauf verzögern. Verzögerungsausmaß auf der Basis der Umgebungstemperatur einstellen.

502: Fahrzeug im Stillstand und Kraftmaschine läuft?
N: NEIN
504: Grundlinienwerte löschen
506: Keine Fahrereingabe für eine Dauer des Stillstandes?
508: Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit über die Dauer abschätzen
510: Erhöhung der Umgebungs-T und/oder Umgebungs-H > Schwellenwert?
512: Folgern, dass sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum befindet
514: Folgern, dass sich das Fahrzeug in einem offenen Raum befindet
516: FT-Spülung nicht ermöglicht?
518: Kraftmaschinenluftströmung und Einspritzdüsenkraftstoffströmung über die Dauer messen
520: Änderung der gemessenen Luftströmung/gemessenen Kraftstoffströmung > Schwellenwert?
522: Eingabe von Fahrzeugortssensoren, Navigationssystem usw. empfangen
524: Feststellen, ob der Ort sich in einem geschlossenen oder offenen Raum befindet, auf der Basis der empfangenen Eingabe (z. B. über Koppelnavigation)

Claims

Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs im Stillstand, das Folgendes umfasst: automatisches Verhindern des Abschaltens einer Fahrzeugkraftmaschine im Leerlauf auf der Basis von jedem eines Orts des Fahrzeugs und einer Umgebungstemperatur des Orts.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Umgebungstemperatur des Orts über eine Zeitdauer des Stillstandes abgeschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verhindern ferner auf einem oder mehreren einer Umgebungsfeuchtigkeit und eines befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses basiert und wobei das Verhindern das Verzögern des Abschaltens der Kraftmaschine im Leerlauf in Reaktion auf eine oder mehrere dessen, dass die Umgebungstemperatur niedriger ist als eine Schwellentemperatur, die Umgebungsfeuchtigkeit höher ist als eine Schwellenfeuchtigkeit und das befohlene Luft/Kraftstoff-Verhältnis höher ist als ein Schwellen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis über die Zeitdauer und das Fahrzeug sich in einem nicht geschlossenen Raum im Stillstand befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verhindern das Verzögern des Abschaltens der Kraftmaschine im Leerlauf in Reaktion auf eine oder mehrere dessen, dass eine Änderung der Umgebungstemperatur, eine Änderung der Umgebungsfeuchtigkeit und eine Änderung des befohlenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses höher ist als ein Schwellenausmaß über die Zeitdauer und das Fahrzeug sich in einem nicht geschlossenen Raum im Stillstand befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verzögern des Abschaltens das Vergrößern einer Menge einer Verzögerung, wenn die Umgebungstemperatur unter die Schwellentemperatur fällt, während sich das Fahrzeug im nicht geschlossenen Raum im Stillstand befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner das automatische Abschalten der Kraftmaschine im Leerlauf in Reaktion darauf, dass die Umgebungstemperatur über die Dauer höher ist als die Schwellentemperatur, während sich das Fahrzeug im nicht geschlossenen Raum im Stillstand befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner das automatische Abschalten der Kraftmaschine im Leerlauf in Reaktion darauf, dass eine Erhöhung der Umgebungstemperatur über die Dauer höher ist als ein Schwellenwert, während sich das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum im Stillstand befindet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der nicht geschlossene Raum einen Außenparkplatz umfasst und wobei der geschlossene Raum einen Innenparkplatz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ort auf einer Eingabe von einem oder mehreren eines Ortssensors des Fahrzeugs, eines Bordfahrzeugnavigationssystems, eines Rundfunksignals und eines mobilen Navigationssystems, das mit einem Kraftmaschinensteuermodul des Fahrzeugs kommunikativ gekoppelt ist, basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug unbesetzt ist, wobei ein Fahrzeugfahrer einen passiven Schlüssel zum Betreiben des Fahrzeugs besitzt, wobei der passive Schlüssel mit dem Fahrzeug durch einen Sensor kommunikativ gekoppelt ist, und wobei der Ort des Fahrzeugs auf einer Nähe des Fahrers zum Fahrzeug basiert, wobei die Nähe durch eine Position des passiven Schlüssels bestimmt wird.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einer Kraftmaschine, wobei sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, das Folgendes umfasst: während einer ersten Kraftmaschinenleerlaufbedingung Abschalten der Kraftmaschine in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum angeordnet ist; und während einer zweiten Kraftmaschinenleerlaufbedingung Verzögern des Kraftmaschinenabschaltens in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug in einem offenen Raum angeordnet ist, wobei die Verzögerung auf der Basis einer Umgebungstemperatur des offenen Raums eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verzögern ferner auf eine Änderung dessen, dass ein befohlenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis höher ist als ein Schwellenwert, reagiert.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Einstellung das Vergrößern der Verzögerung, wenn die Umgebungstemperatur des offenen Raums unter eine Schwellentemperatur fällt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei, ob das Fahrzeug im geschlossenen Raum oder im offenen Raum angeordnet ist, auf einer Eingabe von einem oder mehreren eines mit dem Fahrzeug gekoppelten Navigationssystems, eines Ortssensors, eines Temperatursensors, eines Feuchtigkeitssensors, eines Rundfunksignals und eines Krümmerluftströmungssensors des Fahrzeugs basiert.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Umgebungstemperatur über eine Dauer des Stillstandes durch einen Temperatursensor, der mit der Umgebung außerhalb des Fahrzeugs kommunikativ gekoppelt ist, abgeschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei während jeder der ersten und der zweiten Kraftmaschinenleerlaufbedingung das Fahrzeug geparkt und wahlweise unbesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei während der ersten Bedingung das Fahrzeug auf einem Innenparkplatz geparkt ist, und wobei während der zweiten Bedingung das Fahrzeug auf einem Außenparkplatz geparkt ist.
Fahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; eine Fahrerzündungsschnittstelle zum Einleiten und/oder Beenden des Betriebs der Kraftmaschine; einen passiven Schlüssel, der mit der Fahrerzündungsschnittstelle kommunikativ gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, den Betrieb der Kraftmaschine auf der Basis einer Fahrereingabe einzuleiten und/oder zu beenden; einen Temperatursensor, der an einer äußeren Oberfläche des Fahrzeugs angeordnet ist und dazu konfiguriert ist, eine Umgebungstemperatur abzuschätzen; ein Navigationssystem mit einem oder mehreren Ortssensoren, die dazu konfiguriert sind, einen Ort des Fahrzeugs abzuschätzen; und eine Kraftmaschinensteuereinheit mit computerlesbaren Befehlen zum: wenn das Fahrzeug sich im Stillstand befindet, wobei die Kraftmaschine im Leerlauf ist und eine Fahrernähe größer ist als ein Schwellenwert, Verlängern einer Leerlaufzeit vor einem automatischen Abschalten der Kraftmaschine im Leerlauf auf der Basis der über eine Dauer des Stillstandes abgeschätzten Umgebungstemperatur.
System nach Anspruch 18, wobei das Verlängern das Verlängern der Leerlaufzeit, wenn die abgeschätzte Umgebungstemperatur unter eine Schwellentemperatur fällt, umfasst.
System nach Anspruch 18, wobei die Steuereinheit weitere Befehle umfasst, um die Leerlaufzeit nicht zu verlängern, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wobei die Kraftmaschine im Leerlauf ist, und die Fahrernähe geringer ist als der Schwellenwert.
System nach Anspruch 18, wobei das Fahrzeug vom Fahrer über die Dauer des Stillstandes nicht besetzt ist.