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Eine oder mehrere Ausführungsformen beziehen sich auf ein Fahrzeugsystem und ein Fahrzeugverfahren zum Steuern des Stoppens und des Neustartens der Kraftmaschine basierend auf der Detektion des Anziehens und des Lösens der Bremse.
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Während des Fahrens eines kraftbetriebenen Fahrzeugs gibt es viele Fälle, in denen das Fahrzeug anhalten muss, bevor das Ziel erreicht wird. Dies kann z. B. auftreten, wenn das Fahrzeug an Ampeln, Zebrastreifen, Stoppzeichen und dergleichen anhält. Ein Mikrohybridfahrzeug kann eine Start/Stoppstrategie für das Starten und Stoppen der Kraftmaschine des Fahrzeugs während eines Fahrereignisses ermöglichen. Die Kraftmaschine wird gestoppt, falls keine Leistung erforderlich ist (z. B. während des Wartens an einer Ampel). Sobald die Leistung angefordert wird, wird die Kraftmaschine automatisch wieder gestartet. Indem ein überflüssiger Leerlauf der Kraftmaschine vermieden wird, wird die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs verbessert. Aus diesem Grund ist es erwünscht, die Abstellfunktion der Kraftmaschine so viel wie möglich zu verwenden, wenn bestimmte Abstellbedingungen der Kraftmaschine erfüllt sind.
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Ein Mikrohybrid mit einer Start/Stopp-Kraftmaschine kann eine Anzahl von Faktoren verwenden, um zu bestimmen, wann die Kraftmaschine zu stoppen und erneut zu starten ist, um das Ziel der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen zu erreichen, wenn das Fahrzeug steht. Typischerweise wird die Kraftmaschine gestoppt, wenn die Raddrehzahl null ist und das Bremspedal gedrückt ist. Weitere Überlegungen können die Kühlmitteltemperatur der Kraftmaschine, der Ladezustand der Batterie, der Kraftstoffverteiler-Druck, der Betrieb der Klimaanlage und andere enthalten, die verwendet werden können, um ein Stoppen der Kraftmaschine zu verhindern und/oder ein Neustarten der Kraftmaschine einzuleiten. Die physikalischen Grenzen des Start/Stopp-Systems, die der Trägheit der Kraftmaschine/des Getriebes, der Anlasserkonstruktion, den Verbrennungs-Steuergrenzen usw. zugeordnet sind, können außerdem dem Zeitraum, der erforderlich ist, die Kraftmaschine zu stoppen und wieder zu starten, Beschränkungen auferlegen. Dieser Zeitraum kann sich ungünstig auf die Anfahrleistung des Fahrzeugs nach einem Stoppen der Kraftmaschine auswirken, insbesondere in Fahrzeugen mit Automatikgetriebe. Als solches ist es in einigen Fällen erwünscht, das Stoppen der Kraftmaschine zu vermeiden oder die Kraftmaschine in Antizipation eines Fahrzeuganfahrens erneut zu starten, um die Anfahrleistung zu verbessern.
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Aus der Schrift
DE 199 27 975 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein Controller gemäß einer erfassten Fahrbahnneigung die Bremskraft so bestimmt, dass sich das Fahrzeug nicht in Bewegung setzt und der Motor dann abgestellt wird, wenn auf das Bremspedal eine Bremskraft aufgebracht wird, die ausreicht, um eine Bewegung des Fahrzeugs zu verhindern. Der Motor wird wieder angelassen, wenn die Bremskraft kleiner als die besagte, für die Fahrzeugneigung ausreichende Bremskraft wird.
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Aus der Schrift
DE 10 2007 016 987 A1 ist ferner ein Verfahren zum selbsttätigen Abschalten und Starten eines Verbrennungsmotors bekannt, bei dem eine Einschaltbedingung, bei deren Vorliegen der Motor automatisch eingeschaltet wird, dann als erfüllt gilt, wenn der beim Lösen der Bremse der ermittelte Bremsdruck oder das Bremsmoment oder ein Bremsgradient einen Bremsdruck- oder Bremsmoment- oder Bremsgradienten-Schwellwert überschreitet. Der genannte Bremsdruck-, Bremsmoment- bzw. Bremsgradientenschwellwert wird in Abhängigkeit von fahrerunabhängigen Einflussfaktoren variabel vorgegeben. In ähnlicher Weise werden für das Abschalten die genannten Schwellwerte berücksichtigt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Von der vorliegenden Erfindung werden verbesserte Fahrzeuge gemäß den Patentansprüchen 1 und 4 geschaffen. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Es wird also ein Fahrzeug mit einer Kraftmaschine geschaffen, die für das automatische Stoppen und Neustarten konfiguriert ist. Das Fahrzeug ist außerdem mit einem Controller versehen, der konfiguriert ist, die Kraftmaschine in Ansprechen auf einen Bremsaufwand, der einen ersten Schwellenwert übersteigt, zu stoppen und die Kraftmaschine in Ansprechen auf eine Bremskraft, die unter einen zweiten Schwellenwert abnimmt, erneut zu starten. Der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert basieren auf einer geschätzten Fahrzeugmasse und einem Straßengradienten.
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Dabei ist der Controller dazu konfiguriert, eine Kraftmaschine in Ansprechen auf eine Bremskraft, die einen ersten Schwellenwert übersteigt, zu stoppen und die Kraftmaschine in Ansprechen auf eine Bremskraft, die geringer als ein zweiter Schwellenwert ist, erneut zu starten. Der zweite Schwellenwert ist größer als der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert entspricht der Bremskraft, bei der die Kraftmaschine gestoppt wurde.
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Die Kraftmaschine wird in Ansprechen auf einen Bremsdruck, der einen ersten Schwellenwert, der auf einer geschätzten Fahrzeugmasse und einem Straßengradienten basiert, übersteigt, gestoppt. Die Kraftmaschine wird in Ansprechen auf einen Bremsdruck, der unter einen zweiten Schwellenwert abnimmt, erneut gestartet.
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Als solches stellt das Fahrzeug Vorteile durch Antizipieren einer Fahrzeughalteanforderung basierend auf einer Bewertung einer Anzahl von Bremsanziehzustandsbedingungen und durch Antizipieren einer Fahrzeuganfahranforderung basierend auf einer Bewertung einer Anzahl von Bremslösezustandsbedingungen bereit. Durch gleichzeitiges Bewerten einer Anzahl von Zuständen vermeidet das System unbeabsichtigtes Stoppen der Kraftmaschine und unbeabsichtigtes Neustarten der Kraftmaschine, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs im Vergleich zu vorhandenen Systemen verbessert. Das Fahrzeugsystem spricht außerdem sofort auf ein vorgesehenes Neustarten der Kraftmaschine an, so dass das Anfahrverhalten des Fahrzeugs verbessert ist und die Zeitverzögerungen der Vorbereitung des Antriebsstrangs minimiert sind.
- 1 ist eine schematische graphische Darstellung eines Fahrzeugsystems zum Steuern des Stoppens und Neustartens der Kraftmaschine basierend auf der Detektion des Anziehens und Lösens der Bremse gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen;
- 2 ist eine graphische Darstellung über der Zeit der Eigenschaften des Bremssystems und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die Detektionsereignisse des Anziehens und Lösens der Bremse veranschaulicht;
- 3 ist eine weitere graphische Darstellung über der Zeit der Eigenschaften des Bremssystems, die die durch das Fahrzeugsystem nach 1 gesteuerten Detektionsereignisse des Anziehens und Lösens der Bremse veranschaulicht;
- 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 3, die ein Bremslösemuster veranschaulicht;
- 5 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Beurteilen einer Fahrzeughalteanforderung basierend auf den Eigenschaften des Anziehens der Bremse gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
- 6 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Beurteilen einer Fahrzeuganfahranforderung basierend auf den Eigenschaften des Lösens der Bremse gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
- 7 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Beurteilen einer gefilterten Anpassung des Bremsdrucks, der einer Fahrzeuganfahranforderung zugeordnet ist, basierend auf den Eigenschaften des Lösens der Bremse gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
- 8 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Beurteilen eines Musters der Zeitsteuerung, die einer Fahrzeuganfahranforderung zugeordnet ist, basierend auf den Eigenschaften des Lösens der Bremse gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht; und
- 9 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Beurteilen einer Fahrzeugantriebsabsicht basierend auf den Eigenschaften des Anziehens und Lösens der Bremse gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht.
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Wie erforderlich werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es ist jedoch selbstverständlich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert sein kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um die Einzelheiten besonderer Komponenten zu zeigen. Deshalb sind die hier offenbarten spezifischen strukturellen und funktionalen Eigenschaften nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einem Fachmann auf dem Gebiet zu lehren, die vorliegende Erfindung unterschiedlich zu verwenden.
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In 1 ist ein Fahrzeugsystem zum Steuern des Stoppens und Neustartens der Kraftmaschine basierend auf der Detektion des Anziehens und Lösens der Bremse gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht und im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Fahrzeugsystem 10 ist in einem Fahrzeug 12 dargestellt. Das Fahrzeugsystem 10 enthält einen Controller, wie z. B. ein Kraftmaschinen-Steuermodul (ECM) 14, eine Brennkraftmaschine (ICE) 16 und einen Fahrzeugsystem-Controller (VSC) 18, die miteinander in Verbindung stehen. Der VSC 18 empfängt eine Eingabe, die den Eigenschaften des Bremssystems entspricht, und kommuniziert mit dem ECM 14, um das Stoppen und Neustarten der Kraftmaschine 16 zu steuern.
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Die veranschaulichte Ausführungsform stellt das Fahrzeug 12 als ein Mikrohybridfahrzeug dar, das ein Fahrzeug ist, das durch die Kraftmaschine 16 angetrieben ist, wobei die Kraftmaschine 16 wiederholt gestartet und gestoppt wird, um Kraftstoff einzusparen. Ein verbesserter Anlassermotor 20 ist an eine Kurbelwelle der Kraftmaschine gekoppelt. Der Anlassermotor 20 empfängt elektrische Leistung und stellt der Kurbelwelle ein Ausgangsdrehmoment bereit, um die Kraftmaschine 16 zu starten.
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Das Fahrzeug 12 enthält ein Getriebe 22, um das Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine 16 einzustellen. Das Drehmoment von der Kraftmaschine 16 wird durch das Getriebe 22 durch eine Abtriebswelle 26 des Getriebes zu einem Differentialgetriebe 24 übertragen. Von dem Differentialgetriebe 24 erstrecken sich Achshälftenwellen 28 zu einem Paar angetriebener Räder 30, um das Antriebsdrehmoment bereitzustellen, um das Fahrzeug 12 anzutreiben.
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Das Fahrzeug 12 enthält einen Schalthebel 32, um einen Gang des Getriebes manuell auszuwählen. Der Schalthebel 32 enthält einen (nicht gezeigten) Sensor, um ein Ausgangssignal bereitzustellen, das einem gewählten Gang des Getriebes entspricht (z. B. PRNDL). Ein Getriebesteuermodul (TCM) 34 steht mit dem Schalthebel 32 und dem Getriebe 22 in Verbindung, um basierend auf der Schalthebelauswahl das Übersetzungsverhältnis des Getriebes einzustellen. Alternativ kann der Schalthebel 32 mechanisch mit dem Getriebe 22 verbunden sein, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes einzustellen.
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Das Fahrzeug 12 enthält ein Bremssystem, das ein Bremspedal 36 und einen Verstärker und einen Geberzylinder enthält, die in 1 im Allgemeinen als ein Bremsaktivierungsblock 38 bezeichnet sind. Das Bremssystem enthält ein ABS-Bremssteuermodul 40, das durch eine Folge von Hydraulikleitungen 44 mit den Radbremsanordnungen 42 und dem Bremsaktivierungsblock 38 verbunden ist, um das Reibungsbremsen auszuführen. Die Radbremsanordnungen 42 sind an jedem Rad 30 orientiert und können als Sattel- oder Trommelbremsenanordnungen konfiguriert sein.
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Das Bremssystem enthält außerdem Sensoren zum Bereitstellen von Informationen, die den aktuellen Bremseigenschaften entsprechen. Das Bremssystem enthält einen Positionsschalter, um ein Bremspedalzustands-Signal (Sbp) bereitzustellen, das einer Bremspedalposition (z. B. angewendet oder freigegeben) entspricht. In weiteren Ausführungsformen enthält das Bremssystem einen (nicht gezeigten) Positionssensor zum Messen einer Pedalposition. Das Bremssystem enthält außerdem einen oder mehrere Sensoren, um eine Ausgabe bereitzustellen, die eine Bremskraft oder ein Bremsmoment angibt. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Bremsmoment aus der Messung eines weiteren Sensors abgeleitet werden. In der veranschaulichten Ausführungsform enthalten die Sensoren Drucksensoren zum Bereitstellen eines BremsdruckSignals (Pbrk), das dem tatsächlichen Wert des Bremsdrucks innerhalb des Bremssystems (z. B. des Bremsleitungsdrucks oder des Geberzylinderdrucks) entspricht.
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Das Fahrzeug 12 enthält ein Gaspedal 48 mit einem Positionssensor, um ein Gaspedalpositions-Signal (APP-Signal) bereitzustellen, das einer Anforderung des Fahrers für Antrieb entspricht. Das ECM 14 steuert die Drosselklappe der Kraftmaschine 16 basierend auf dem APP-Signal.
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Das Fahrzeug 12 enthält eine Energiespeichervorrichtung, wie z. B. eine Batterie 50. Die Batterie 50 führt den Fahrzeug-Controllern und dem Anlassermotor 20 elektrische Energie zu, wie durch die gestrichelten Linien in 1 im Allgemeinen angegeben ist. Das Fahrzeug 12 kann eine einzige Batterie 50, wie z. B. eine herkömmliche Niederspannungsbatterie, oder mehrere Batterien, einschließlich einer Hochspannungsbatterie, enthalten. Außerdem kann das Fahrzeug 12 weitere Typen von Energiespeichervorrichtungen, wie z. B. Kondensatoren oder Brennstoffzellen, enthalten.
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Das Fahrzeug 12 enthält außerdem einen Gradientensensor 52, der ein Signal (GS) bereitstellt, das einen Gradienten oder eine Neigung einer Straße angibt. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist der Gradientensensor 52 ein Beschleunigungsmesser, der GS teilweise auf einer Komponente der Gravitationskraft basierend bereitstellt. In weiteren Ausführungsformen ist der Gradientensensor 52 ein Neigungsmesser. In einer Ausführungsform enthält das Fahrzeugsystem eine Schätzeinrichtung oder einen Schätzalgorithmus für die Straßenneigung, die bzw. der den Straßengradienten basierend auf dem GS bestimmt. In weiteren Ausführungsformen enthält das Fahrzeug ein (nicht gezeigtes) Navigationssystem, das Signale bereitstellt, die für die Schätzung des Straßengradienten verwendet werden können.
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Der VSC 18 kommuniziert mit anderen Fahrzeugsystemen, Sensoren und Controllern, um deren Funktion zu koordinieren. Wie in der veranschaulichten Ausführungsform gezeigt ist, empfängt der VSC 18 mehrere Eingangssignale (z. B. Sbp, Pbrk, die Kraftmaschinendrehzahl (Ne), die Fahrzeuggeschwindigkeit, (Veh) usw.) von verschiedenen Fahrzeugsensoren. Obwohl der VSC 18 als ein einzelner Controller gezeigt ist, kann er mehrere Controller enthalten, die verwendet werden können, um in Übereinstimmung mit einer Gesamtfahrzeug-Steuerlogik oder -Software mehrere Fahrzeugsysteme zu steuern. Die Fahrzeug-Controller, einschließlich des VSC 18, enthalten im Allgemeinen irgendeine Anzahl von Mikroprozessoren, ASICs, ICs, Speicher (z. B. FLASH, ROM, RAM, EPROM und/oder EEPROM) und Software-Code, um miteinander gemeinsam zu wirken, um eine Folge von Operationen auszuführen. Die Controller enthalten außerdem vorgegebene Daten oder „Nachschlagtabellen“, die auf Berechnungen und Testdaten basieren und in dem Speicher gespeichert sind. Der VSC 18 kommuniziert mit weiteren Fahrzeugsystem und Controllern (z. B. dem ECM 14, dem TCM 34 usw.) über eine oder mehrere verdrahtete oder drahtlose Fahrzeugverbindungen unter Verwendung gemeinsamer Busprotokolle (z. B. CAN und LIN).
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Der VSC
18 kommuniziert mit dem ECM
14, um das Stoppen und das Neustarten der Kraftmaschine
16 basierend auf den Eingangssignalen zu steuern, die den Bedingungen des Anziehens und Lösens der Bremse entsprechen. Das Fahrzeugsystem
10 antizipiert basierend auf den Bremslösebedingungen ein Fahrzeuganfahrereignis. Durch das Stoppen der Kraftmaschine
16 besitzt ein Mikrohybrid im Vergleich zu einem herkömmlichen Fahrzeug eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Der Gesamtsteuerprozess des Stoppens bei Leerlauf und des automatischen Neustartens der Kraftmaschine sollte jedoch für den Fahrer nicht wahrnehmbar sein. Um eine transparente oder nicht wahrnehmbare Steuerleistung bezüglich eines Fahrzeugs mit einem herkömmlichen Antriebsstrang bereitzustellen, berücksichtigt das Fahrzeugsystem
10 eine Anzahl von Bedingungen des Anziehens und Lösens der Bremse. Erstens sollte die Fahrzeugbewegung, wenn das Fahrzeug
12 angehalten wird und anschließend anfährt, mit der eines Fahrzeugs mit einem herkömmlichen Antriebsstrang unter ähnlichen Bedingungen vergleichbar sein. Im Allgemeinen sollte das Bremssystem einen ausreichenden Bremsdruck (P
brk) besitzen, der entweder durch den Fahrer oder durch aktive Bremssteuerungen ausgeübt wird, um das Fahrzeug
12 in einem Stillstandzustand zu halten. Die Gleichung 1 repräsentiert dieses Konzept, wobei sie aus den longitudinalen Dynamikparametern des Fahrzeugs abgeleitet ist:
wobei
ein Druckschwellenwert ist, bei dem die Kraftmaschine gestoppt oder „heruntergezogen“ wird. T
Creep ist das Gesamtdrehmoment des Antriebsstrangs, wenn sich die Räder des Fahrzeugs im Stillstandzustand befinden; T
g ist das äquivalente Straßengradient-Lastdrehmoment auf die Räder, wobei T
g bergaufwärts positiv ist; T
d ist das Drehmoment auf die Räder aufgrund von Störkräften; und K
brk ist ein nomineller Konstruktionsparameter des Bremssystems oder ein Bremseffektivitätskoeffizient. Der durch den Fahrer ausgeübte Bremsdruck (P
brk) muss größer als
sein, um es zu ermöglichen, die Kraftmaschine zu stoppen und die Kraftmaschine im gestoppten Zustand zu halten. Je größer P
brk als
ist, desto stabiler ist das Fahrzeug bezüglich unbestimmter T
d-Werte. Außerdem löst der Fahrer die Bremskraft während des Fahrzeuganfahrens. Wie das Bremsmoment abnimmt, gibt es nicht länger ein ausreichendes isolierendes Bremsmoment, um die durch das Gravitations-Lastdrehmoment oder die plötzlichen Drehmomentstöße des Antriebsstrangs während des Neustartens der Kraftmaschine verursachte Fahrzeugbewegung zu verhindern. Um derartige Bremsmomentprobleme zu behandeln, enthält das Fahrzeugsystem eine Berganfahrhilfe- (HSA-) oder eine Berganfahrbremshilfe-(HSBA-) Funktionalität, um sicherzustellen, dass der erweiterte Bremsdruck während des Lösens der Bremse auf einem ausreichenden Pegel aufrechterhalten wird. Das Fahrzeugsystem koordiniert die Funktionalität der Detektion des Anziehens und Lösens der Bremse (BARD) mit der HSA- oder HSBA-Funktion, um einen ausreichenden Anfangspegel des Bremsdrucks bereitzustellen und um die Betätigung der Bremsmotorpumpe des ABS-Steuermoduls
40 zu vermeiden. Derartige HSA- oder HSBA-Funktionen sind in der Technik bekannt und hier nicht ausführlich offenbart. Trotzdem wird der Bremsdruck (P
brk) verwendet, die Bremskraft des Fahrers im Fahrzeugsystem zu repräsentieren. Weitere Ausführungsformen des Fahrzeugsystems
10 ziehen das Analysieren der Bremskraft basierend auf der Bewegung des Bremspedals oder dem Bremsmoment in Betracht.
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Außerdem wird erwartet, dass das Start/Stoppfahrzeug eine vergleichbare Anfahrleistung des Fahrzeugs wie ein Fahrzeug mit einem herkömmlichen Antriebsstrang aufweist, um eine transparente Leistung zu besitzen. Das heißt, die Kraftmaschine und der Antriebsstrang sollten einen normalen Betriebszustand mit einer zufriedenstellenden Drehmoment-Abgabeleistung wiedererlangen, bevor der Fahrzeugantrieb von dem Fahrer erwartet wird. Außerdem erfordert die begrenzte Anwendungszeit einer typischen HSA-Funktion, dass der Antriebsstrang so bald wie möglich für die Stördrehmoment-Unterdrückung wie das Anti-Zurückrollen unter Bergauf-Fahrbedingungen zum Normalzustand zurückgebracht wird.
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Das zweite Ziel spezifiziert im Allgemeinen, wie schnell die Kraftmaschine wieder gestartet werden kann und wie unverzüglich der Antriebsstrang bereit ist, die angeforderte Antriebsleistung abzugeben, wenn der Fahrer beabsichtigt, mit dem Fahrzeug anzufahren. Das zweite Ziel ist durch eine Vorbereitungszeitverzögerung (t
prep) zwischen dem erwarteten Fahrzeugantrieb und dem tatsächlichen Fahrzeugantrieb unter der Bedingung eines Neustartens der Kraftmaschine repräsentiert. Gleichung 2 stellt eine Gleichung zum Berechnen von t
prep bereit und ist im Folgenden dargestellt:
wobei t
move der Moment (der Zeitpunkt) während eines Fahrzeuganfahrprozesses ist, zu dem erwartet wird, dass das Antriebsdrehmoment des Antriebsstrangs eine Fahrzeugbewegung verursacht; während t
epu der Zeitpunkt während eines Fahrzeuganfahrprozesses ist, zu dem die Kraftmaschinenwiederanlassanforderung durch das Detektieren der Fahrzeugantriebsabsicht zum ersten Mal erzeugt wird, nachdem die Kraftmaschine gestoppt worden ist.
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Die Kraftmaschinen-Start/Stopptechnik verbessert die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs durch das aktive Steuern der Ein-/Ausstrategie der Kraftmaschine, um den überflüssigen Kraftstoffverbrauch im Leerlauf des Fahrzeugs zu minimieren. Ein Index (ρ
FEI) für ihre Fähigkeit, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern, kann als:
formuliert werden, wobei t
epd der Zeitpunkt ist, zu dem die Kraftmaschinenabstellanforderung erzeugt wird, nachdem das Fahrzeug angehalten worden ist, während t
stop der Zeitpunkt ist, zu dem das Fahrzeug angehalten wird, der im Allgemeinen bestimmt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit während eines bestimmten Abregelzeitraums kleiner als ein kleiner Fahrzeuggeschwindigkeits-Schwellenwert ist. Falls die Fahrzeuganfahranforderung nicht genau erzeugt wird, gibt es mehrere Ein-/Auszyklen der Kraftmaschine während eines einzigen Fahrzeughalteereignisses. In diesem Fall besteht der Gesamtabstellzeitraum der Kraftmaschine aus (j) Vorgängen der Kraftmaschinen-Abstelldauer.
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Die Gleichung 3 steuert im Allgemeinen die Leistung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Konstruktion des Start/Stoppsteuersystems. Da der Indexnenner den Fahrzeughaltezeitraum (tstop) und den Fahrzeugbewegungszeitraum (tmove) enthält, die durch den Fahrer gesteuert werden, wird die Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch das Maximieren des Zählers erfüllt, der die Länge der Gesamtabstelldauer Depd der Kraftmaschine ist. Einerseits wird erwartet, dass tepd so nah wie möglich bei tstop liegt. Nachdem ein Fahrzeug angehalten worden ist, erhält ein Fahrer einen bestimmten Betrag der Bremskraft aufrecht, um das Fahrzeug im Stillstand zu halten. Eine derartige Bremskraft besitzt über dem minimalen Druckpegel eine statistische Verteilung. Je höher der Druck, desto weniger wahrscheinlich wird es stattfinden. Während Gleichung 3 das Ausüben eines hohen Bremsdrucks erfordert, um den Stillstandzustand des Fahrzeugs sicherzustellen, selbst nachdem die Kraftmaschine gestoppt worden ist, verzögert eine unnötig hohe Bremsdruck-Schwellenbedingung, um eine Kraftmaschinenabstellanforderung zu erzeugen, tepd, wobei sie die Gesamtkraftstoffwirtschaftlichkeit verringert. Basierend auf dieser Analyse wird die Bremskraftbedingung für eine Kraftmaschinenabstellanforderung auf den niedrigsten Bremsdruck-Schwellenwert gesetzt. Außerdem wird erwartet, dass j so klein wie möglich ist, und wird erwartet, dass tepu so spät vor tmove wie möglich ist. Die Zeitsteuerung der Hochziehanforderung der Kraftmaschine sollte jedoch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Unverzüglichkeit ausgleichen.
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2 veranschaulicht die Auswirkung des Fahrzeugsystems zum Steuern des Stoppens und Neustartens der Kraftmaschine basierend auf den Bedingungen des Anziehens und Lösens der Bremse während eines Stillstandzustands des Fahrzeugs.
2 veranschaulicht eine Anzahl von Signalformen
die über der Zeit graphisch dargestellt sind. P
brk repräsentiert den innerhalb des Bremssystems gemessenen Bremsdruck.
repräsentiert einen gefilterten Bremsdruck, der durch das Fahrzeugsystem berechnet wird. Veh repräsentiert die Fahrzeuggeschwindigkeit. BRAKE_REL repräsentiert den Bremslöse-Merker, der P
brk und
entspricht. Zum Vergleich enthält
2 außerdem sowohl eine Referenzkurve (P
brk_avg), die einen vorhandenen Zugang eines gleitenden Mittelwertes verwendet, als auch einen Bremslöse-Merker (BRAKE_REL), der P
brk_avg entspricht.
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Die in 2 veranschaulichten Signalformen sind über der Zeit graphisch dargestellt. Eine Anzahl von Anzieh- und Löseereignissen der Bremse sind durch vertikale gestrichelte Linien angegeben und im Allgemeinen durch ZeitpunktVariable (t1, t2, t3, ..., t7) bezeichnet. Zum Zeitpunkt (t1) hält das Fahrzeug an, wobei bei t2 die Kraftmaschine gestoppt oder „heruntergezogen“ wird. Bei t6 wird die Kraftmaschine wieder gestartet oder „hochgezogen“, wobei bei t7 das Fahrzeug beginnt, sich zu bewegen.
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Das Bremsverhalten eines Fahrers ist in das Bremsdrucksignal (P
brk) eingebettet, wobei es im Allgemeinen sowohl Niederfrequenzeigenschaften eines relativ stationären Zustands als auch Hochfrequenzeigenschaften aufweist. Eine vorgesehene Handlung des Lösens der Bremse wird als eine entscheidende und konsistente Bremsverringerungshandlung auf eine bestimmte Weise betrachtet. Das Löseverhalten der Bremse ist im Vergleich zur Bremsanziehbewegung des stationären Zustands eine dynamische Bewegung mit einer relativ hohen Frequenz. Aufgrund der Persönlichkeit des Fahrers, der Gewohnheiten und der Fahrzeughaltesituationen können sich jedoch die Eigenschaften einer Bremslösebewegung von Mensch zu Mensch signifikant ändern. Das Fahrzeugsystem berechnet den gefilterten Bremsdruck
durch das dynamische Filtern des Bremsverhaltens des Fahrers, das durch P
brk widergespiegelt wird, unter Verwendung einer Zeitkonstanten, die basierend darauf ausgewählt wird, in welchem Bremsdruckbereich sich das Bremsdrucksignal P
brk befindet. Die Steuerlogik zum Berechnen von
wird unter Bezugnahme auf
7 ausführlich beschrieben. Das Fahrzeugsystem antizipiert ein Fahrzeuganfahren durch das Detektieren des Bremslösemusters am Punkt
210 voraus, was teilweise auf einem Vergleich von P
brk mit
basiert. Die Steuerlogik zum Detektieren des Bremslösemusters wird unter Bezugnahme auf die
4 und
6 ausführlich beschrieben. Das Lösen der Bremse findet zum Zeitpunkt t
6 statt, wie durch den Bremslöse-Merker (BRAKE_REL) angegeben ist, der sich von positiv (Bremse angezogen) zu null (Bremse gelöst) ändert.
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Die Pbrk_avg-Signalform veranschaulicht die unter Verwendung eines Verfahrens des Standes der Technik zum Antizipieren einer Fahrzeuganfahranforderung berechneten Daten und ist für veranschaulichende Zwecke in 2 mit einer gestrichelten Linie gezeigt. Ein derartiges Verfahren enthält das Berechnen eines gleitenden Mittelwerts des Wertes des Referenzbremsdrucks basierend auf dem Bremsdruck und der Bremsdruckänderung (zunehmend oder abnehmend). Ein derartiges Verfahren ist gegen unbeabsichtigtes Lösen der Bremse und Neustarten der Kraftmaschine empfindlich, weil es eine ungenügende Unterscheidung zwischen der Bremskraftschwingung des Fahrers und dem vorgesehenen Lösen der Bremse gibt. Ein System unter Verwendung des Verfahrens des Standes der Technik kann z. B. am Punkt 212 ein Bremslöseereignis antizipieren und eine Fahrzeuganfahrbedingung identifizieren, weil Pbrk abnimmt und ein Unterschied (Δ) zwischen Pbrk und Pbrk_avg größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Sobald die Fahrzeuganfahrbedingung identifiziert worden ist, ändert sich zum Zeitpunkt t3 ein Bremslöse-Merker (BRAKE_REL2) von positiv (Bremse angezogen) zu null (Bremse gelöst), wobei die Kraftmaschine wieder gestartet wird. Dies war jedoch ein unabsichtliches Lösen der Bremse, wie durch den zunehmenden Pbrk zum Zeitpunkt t4 angegeben ist. Deshalb ändert sich BRAKE_REL2 zum Zeitpunkt t4 zurück zu positiv (Bremse angezogen), wobei die Kraftmaschine wieder gestartet wird. Ein derartiges unabsichtliches Lösen der Bremse kann das Ergebnis der Bremspedalschwingung des Fahrers seien, wobei das Neustarten der Kraftmaschine und das anschließende Stoppen die Gesamtkraftstoffwirtschaftlichkeit verringert. Das System antizipiert am Punkt 214 ein weiteres Fahrzeuganfahren und löst ein weiteres Lösen der Bremse zum Zeitpunkt t5 aus.
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Die Gleichungen 2 und 3 können verwendet werden, um die Verbesserungen des Verfahrens unter Verwendung des gefilterten Bremsdrucks
gegenüber dem Verfahren des Standes der Technik unter Verwendung des gleitenden Mittelwertes (P
brk_avg) zu quantifizieren. Unter Bezugnahme auf das Verfahren des Standes der Technik hält das Fahrzeug zum Zeitpunkt (t
1) an (t
stop = 25,91 s) und wird bei t
2 die Kraftmaschine gestoppt oder „heruntergezogen“
Bei t
3 wird ein unabsichtliches Lösen der Bremse detektiert, wobei das erste Hochziehen der Kraftmaschine stattfindet
Bei t
4 wird die Kraftmaschine zum zweiten Mal heruntergezogen
Bei t
5 wird die Kraftmaschine zum zweiten Mal hochgezogen
Bei t
6 beginnt das Fahrzeug, sich zu bewegen (t
move = 46,94 s). Der Kraftstoffwirtschaftlichkeits-Verbesserungsindex für dieses Beispiel wird unter Verwendung der Gleichung 3 als 78,27 % berechnet; während t
prep unter Verwendung der Gleichung 2 als 1,70 s berechnet wird.
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Die Zeitverzögerung (tprep) ist zufriedenstellend, die indexierte Kraftstoffwirtschaftlichkeit ist jedoch niedrig. Es ist klar, dass das Neustarten der Kraftmaschine bei 38,58 s nicht erwünscht ist.
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Anwenden der Strategie der Berechnung des gefilterten Bremsdrucks auf das gleiche in
2 gezeigte Beispiel des Anhaltens des Fahrzeugs. Die folgenden Ergebnisse werden erhalten: es kann in
2 bemerkt werden, dass bei t
7 j=1 und t
epu = 46,11 s gilt. Der Kraftstoffwirtschaftlichkeits-Verbesserungsindex für dieses Beispiel wird als
berechnet.
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Unter der Annahme einer konstanten Kraftstoffverbrauchsrate im Leerlaufzustand des Fahrzeugs ist der Unterschied im Index (ρFEI) zwischen dem Verfahren des Standes der Technik und dem offenbarten Verfahren zu einem 22,5 % geringeren Kraftstoffverbrauch in diesem spezifischen beispielhaften Fahrzeughalteereignis äquivalent. Außerdem erfüllt tprep = tmove - tepu = 0,825 s dennoch das Ziel eines unverzüglichen Neustartens der Kraftmaschine. Als solches stellt das Fahrzeugsystem Verbesserungen gegenüber den Systemen des Standes der Technik durch die Begrenzung der Fahrzeugbewegung während des gesamten Kraftmaschinen-Start/Stoppprozesses bereit, wobei es eine unverzügliche Bereitschaft des Antriebsstrangs während des Fahrzeuganfahrens bei einem maximierten Nutzen der Kraftstoffwirtschaftlichkeit bereitstellt.
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3 ist eine graphische Darstellung, die die Signalformen
der Bremssystemeigenschaften während eines Stillstandereignisses des Fahrzeugs veranschaulicht. Die P
brk-Signalform repräsentiert den innerhalb des Bremssystems (z. B. innerhalb der Bremsleitungen oder des Geberzylinders) gemessenen tatsächlichen Bremsdruck. Die
ist eine Bremsdruck-Referenzkurve, die die Daten umfasst, die unter Verwendung einer dynamischen Filterungsanpassungsstrategie berechnet werden, wobei sie im Allgemeinen als gefilterter Bremsdruck bezeichnet wird. Diese Strategie ist bezüglich
7 ausführlich beschrieben. Der VSC
18 steuert die Start/Stoppfunktionalität der Kraftmaschine
16 basierend auf einer Anzahl von Bedingungen einschließlich eines Vergleichs der P
brk-Daten mit den entsprechenden
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Um die Detektionsempfindlichkeit des Lösens der Bremse bezüglich der Druckpegel zu unterscheiden, ist der Bremsdruck-Betriebsbereich in mehrere Bereiche partitioniert, die durch dynamische Grenzen definiert sind, die von einer Anzahl von Fahrzeugbedingungen abhängen. Jede dieser dynamischen Grenzen
ist durch eine horizontale gestrichelte Linie in
3 repräsentiert. Diese Grenzen trennen den Bremsdruck-Betriebsbereich in Bereiche tiefen, mitteltiefen, mittelhohen und hohen Bremsdrucks,
ist ein Bremsdruck-Schwellenwert, bei dem die Kraftmaschine gestoppt oder „heruntergezogen“ wird, wobei in
3 durch die Linie
312 auf ihn verwiesen wird.
wird unter Verwendung der Gleichung 1 berechnet und repräsentiert einen minimalen Bremsdruckpegel für das Halten eines Fahrzeugs im Stillstand, nachdem die Kraftmaschine gestoppt worden ist. Wie in
3 veranschaulicht ist, definiert
eine dynamische Grenze, die die Bereiche des tiefen und des mittelgroßen Bremsdrucks trennt.
ist ein Zwischen-Bremsschwellenwert, der eine dynamische Grenze definiert, die die Bereiche des mitteltiefen und des mittelhohen Bremsdrucks trennt, wobei in
3 durch die Linie
314 auf ihn verwiesen wird.
ist ein hoher Bremsschwellenwert, der eine dynamische Grenze definiert, die die Bereiche des mittelgroßen und des hohen Drucks trennt, wobei in
3 durch die Linie
316 auf ihn verwiesen wird. Außerdem
ein Bremsdruck-Schwellenwert, bei dem die Kraftmaschine gestartet oder „hochgezogen“ wird, wobei in
3 durch die Linie
318 auf ihn verwiesen wird.
repräsentiert den minimalen Bremsdruckpegel, unter dem die Kraftmaschine wieder zu starten ist, um die Abgabe eines Antriebsdrehmoments sofort vorzubereiten.
und
sind voneinander versetzt, um weiteres unabsichtliches Lösen der Bremse zu vermeiden und um einen Hysteresebereich bereitzustellen.
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Das Fahrzeugsystem berechnet
in Übereinstimmung mit der im Folgenden gezeigten Gleichung 4:
wobei
der gemessene Wert des Bremsdrucks (P
brk) zu dem Zeitpunkt ist, zu dem die Kraftmaschine
16 gestoppt wird, wobei in
3 durch das Bezugszeichen
320 auf ihn verwiesen wird. Das Fahrzeugsystem speichert diesen historischen Wert
innerhalb des Speichers des VSC
18 oder des ECM
14.
repräsentiert den Bremsdruckpegel, bei dem der Fahrer das Fahrzeug ungeachtet der Kraftmaschinen-Start/Stoppereignisse sicher im Stillstand hält. Folglich berücksichtigt dieser Bremsdruck
jeden Straßengradienten.
ist der äquivalente Bremsdruck, der dem Straßengradient-Lastdrehmoment entgegenwirkt, und
ist der äquivalente Bremsdruck, der dem beim Nenn-Bremszustand ausgegebenen Leerlaufdrehmoment des Antriebsstrangs entgegenwirkt.
ist größer, wenn das Fahrzeug auf einem Gefälle (z. B. an einem Berg) angehalten wird. Deshalb ist die erste Bedingung
nach Gleichung 4 im Allgemeinen erfüllt, wenn das Fahrzeug auf einem Gefälle angehalten wird.
ist ein Konstruktionsparameter, der
nach oben versetzt, um eine Grenze des mittelgroßen Druckpegels zu bestimmen.
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Das Fahrzeugsystem berechnet
Übereinstimmung mit der im Folgenden gezeigten Gleichung 5:
wobei
ein zweiter Konstruktionsparameter ist, der verwendet wird, um die untere Grenze des Bereichs des hohen Bremsdrucks zu bestimmen. Im Ergebnis ist der endgültige partitionierte Bereich des Bremsdrucks in
3 mit den folgenden Bereichen des Bremsdrucks veranschaulicht: tief, mitteltief, mittelhoch und hoch, die durch die Grenzlinien:
getrennt sind.
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Die in
3 veranschaulichten Signalformen sind über einem gemeinsamen Zeitraum graphisch dargestellt. Eine Anzahl von Anzieh- und Löseereignissen der Bremse ist durch vertikale gestrichelte Linien angegeben, wobei im Allgemeinen durch die Zeitpunktvariable (t
1, t
2, t
3, ..., t
7) auf sie verwiesen wird. Zum Zeitpunkt (t
1) wird eine Fahrzeughalteanforderung gesetzt, wobei auf den entsprechenden Bremsdruck (P
brk) durch das Bezugszeichen
322 verwiesen wird. Zum Zeitpunkt (t
2) wird die Kraftmaschine
16 bei 320 gestoppt oder „heruntergezogen“. Zwischen den Zeitpunkten (t
3) und (t
4) ist die
-Signalform durch das Begrenzen von
auf
gesättigt. Die Zeitpunkte t
5-t
7 beziehen sich auf das Lösen der Bremse und das Fahrzeuganfahren.
4 stellt eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts (t
5 - t
7) des Lösens der Bremse der in
3 veranschaulichten Signalformen dar.
-
In 3 beurteilt das Fahrzeugsystem die Fahrzeughalteanforderung zum Zeitpunkt (t1). Die Bestimmung der Fahrzeughalteanforderung der Detektionsfunktion für das Anziehen und Lösen der Bremse bestimmt den Zustand, in dem der Fahrer den Fahrzeugantrieb nicht anfordert. Die Fahrzeughalteanforderung bestimmt, dass durch den Fahrer ein ausreichender Bremsdruck ausgeübt worden ist, so dass es eine angemessene Isolations-Widerstandsreibungs-Drehmomentfähigkeit gibt, die auf das Rad wirkt, um die durch das Straßengradienten-Lastdrehmoment (Tg) und weitere Stördrehmomente (Td) verursachte Fahrzeugbewegung zu begrenzen, nachdem die Kraftmaschine gestoppt worden ist und wenn die Kraftmaschine automatisch wieder gestartet wird. Außerdem bestimmt sie, dass die HSA-Funktion ausreichend Anfangsbremsdruck aufweist, um zu funktionieren, wenn der Fahrer die Bremse für das Fahrzeuganfahren löst. Die Bremszustandsbedingungen sind konstruiert, um die Fahrzeughalteanforderung einzustellen. Derartige Bedingungen sind definiert und geeicht, um einen optimalen Ausgleich zwischen der Fahrzeugstabilität und der Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu erreichen, d. h., den niedrigsten ausreichenden Bremsdruck-Schwellenwert für die Detektion der Fahrzeughalteanforderung.
-
In 5 ist ein Verfahren zum Bewerten einer Fahrzeughalteanforderung basierend auf den Bedingungen des Anziehens der Bremse gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht und im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 510 bezeichnet. Die Bedingungen des Bremsanziehzustands enthalten Folgendes:
- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
wobei Sbp der Zustand des Bremspedals ist; Pbrk der tatsächliche Bremsdruck ist; tVH ein Fahrzeughaltezeitgeber ist; und Ṗbrk die Ableitung oder Änderungsrate des Bremsdrucks ist. Das Verfahren 510 ist gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen unter Verwendung des im VSC 18 enthaltenen Software-Codes implementiert. In weiteren Ausführungsformen wird der Software-Code zwischen mehreren Controllern (z. B. dem VSC 18 und dem ECM 14) gemeinsam benutzt.
-
Bei der Operation 512 empfängt das Fahrzeugsystem die Eingangssignale (Sbp und Pbrk). Bei der Operation 514 wird das Bremspedal-Zustandssignal (Sbp) analysiert, um zu bestimmen, ob das Bremspedal angewendet wird. Sbp wird gemäß einer Ausführungsform durch den in 1 gezeigten Bremspedalschalter gemessen. Wenn die Bestimmung in der Operation 514 negativ ist, was angibt, dass das Bremspedal freigegeben ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 516 weiter, wobei es die Fahrzeughalteanforderung (Svhr) auf FALSCH setzt. Wenn die Bestimmung in der Operation 514 positiv ist (Sbp = WAHR), dann bestimmt das Fahrzeugsystem, dass die erste Bedingung des Bremsanziehzustands erfüllt ist, wobei es zur Operation 518 weitergeht.
-
Der Bremsdruck (P
brk) wird in der Operation
518 mit einem Antriebsanforderungs-Druckschwellenwert (P
brk4vh_low) verglichen. P
brk4vh_low repräsentiert den minimalen Bremsdruckpegel, unter dem die Kraftmaschine erneut zu starten ist, um sofort für die Abgabe von Antriebsdrehmoment vorzubereiten. Auf P
brk4vh_low wird in
3 im Allgemeinen durch die horizontale
verwiesen. Das Fahrzeugsystem berechnet P
brk4vh_low in Übereinstimmung mit Gleichung 6, wie im Folgenden gezeigt ist:
wobei
der äquivalente Bremsdruck ist, der der Leerlauf-Drehmomentausgabe des Antriebsstrangs im Nenn-Bremszustand entgegenwirkt, und
der äquivalente Bremsdruck ist, der dem Straßengradienten-Lastdrehmoment entgegenwirkt. α
est ist ein geschätzter Echtzeit-Straßengradient am Ort des Anhaltens des Fahrzeugs. Dieser Gradient kann durch den in
1 gezeigten Gradientensensor
52 gemessen werden oder kann teilweise basierend auf dem Gradientensignal (GS) geschätzt werden. P
sm2 ist ein geeichter Wert. In der Operation
518 wird der Bremsdruck (P
brk) mit einem Antriebsanforderungs-Druckschwellenwert (P
brk4vh_low) verglichen, um zu bestimmen, ob P
brk größer als P
brk4vh_low ist. Wenn die Bestimmung in der Operation
518 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
520 weiter, wobei es einen Fahrzeughaltezeitzähler (t
VH) durch das Setzen von t
VH gleich null Sekunden zurücksetzt. Nach der Operation
520 geht das Fahrzeugsystem zur Operation
516 weiter, wobei es die Fahrzeughalteanforderung (S
vhr) auf FALSCH setzt. Wenn die Bestimmung in der Operation
518 positiv ist (P
brk > P
brk4vh_low), dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
522 weiter.
-
In der Operation
522 wird der Bremsdruck (P
brk) mit einem Kein-Antrieb-Anforderungs-Druckschwellenwert (P
brk4vh) verglichen. P
brk4vh repräsentiert den minimalen Bremsdruckpegel für ein stabiles Halten des Fahrzeugs im Stillstand, selbst nachdem die Kraftmaschine gestoppt worden ist. Auf P
brk4vh wird in
3 im Allgemeinen durch die horizontale
verwiesen. Das Fahrzeugsystem berechnet P
brk4vh_low in Übereinstimmung mit der Gleichung 7, wie im Folgenden gezeigt ist
-
Die Variable der Gleichung 7 sind zu jenen ähnlich, die oben für die Gleichung 8 beschrieben worden sind. Psm1 ist ein geeichter Wert, wobei Psm1> Psm2 > 0 gilt.
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In der Operation 522 wird der Bremsdruck (Pbrk) mit dem minimalen Antriebsanforderungs-Druckschwellenwert (Pbrk4vh) verglichen, um zu bestimmen, ob Pbrk größer als Pbrk4vh ist. Wenn die Bestimmung in der Operation 522 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 516 weiter, wobei es die Fahrzeughalteanforderung (Svhr) auf FALSCH setzt. Wenn die Bestimmung in der Operation 522 positiv ist (Pbrk ≥ Pbrk4vh), dann bestimmt das Fahrzeugsystem, dass die zweite Bedingung des Bremsanziehzustands erfüllt ist, wobei es zur Operation 524 weitergeht. In der Operation 524 setzt das Fahrzeugsystem den Fahrzeughaltezeitzähler (tVH) gleich der Summe aus dem Fahrzeughaltezeitgeber und der Implementierungszykluszeit (Ts) oder der Aufgabenrate (tVH = tVH + Ts).
-
In der Operation 526 vergleicht das Fahrzeugsystem den Fahrzeughaltezeitzähler-Wert (tVH) mit einem vorgegebenen Zeitschwellenwert (τs). τs ist in einer Ausführungsform z. B. gleich einer Sekunde. tVH repräsentiert den akkumulierten Zeitraum, während dessen es keine Antriebsanforderung gegeben hat. Der Ausdruck „Antriebsanforderung“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen sowohl auf die Bedingungen des Anziehens der Bremse als auch auf die Gaspedalposition. In einer Ausführungsform entspricht eine „Kein-Antrieb-Anforderung“ dem, wenn alle vier Bedingungen des Anziehens der Bremse erfüllt sind und das APP-Signal angibt, dass das Gaspedal nicht angewendet wird. Wenn die Bestimmung in der Operation 526 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 516 weiter und setzt die Fahrzeughalteanforderung (Svhr) auf FALSCH. Wenn die Bestimmung in der Operation 526 positiv ist (tVH > τVH), dann bestimmt das Fahrzeugsystem, dass die dritte Bedingung des Bremsanziehzustands erfüllt ist, wobei es zur Operation 528 weitergeht.
-
In der Operation 528 beurteilt das Fahrzeugsystem die Ableitung oder die Änderungsrate von (Pbrk). In der Operation 530 berechnet das Fahrzeugsystem Ṗbrk, was die numerische Ableitung von Pbrk bezüglich der Aufgabenrate (Ts) ist. In der Operation 528 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob Ṗbrk größer als oder gleich einem Ableitungsschwellenwert (ρbrk_vh) ist. Wenn die Bestimmung in der Operation 528 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 516 weiter, wobei es die Fahrzeughalteanforderung (Svhr) auf FALSCH setzt. Wenn jedoch die Bestimmung in der Operation 528 positiv ist, (Pbrk ≥ ρbrk_vh), dann bestimmt das Fahrzeugsystem, dass die vierte Bedingung des Bremsanziehzustands erfüllt ist, wobei es zur Operation 532 weitergeht und die Fahrzeughalteanforderung (Svhr) auf WAHR setzt. ρbrk_vh ist eine positive Bremsdruck-Schwellenrate, deshalb gibt eine positive Bestimmung in der Operation 528 an, dass die Änderungsrate (der Anstieg) von Pbrk zunimmt. Der Zeitpunkt, zu dem Svhr = WAHR gilt, ist durch die vertikale Linie t1 repräsentiert, wobei in 3 durch das Bezugszeichen 322 auf ihn verwiesen wird. Nach den Operationen 532 oder 516 geht das Fahrzeugsystem zur Operation 534 weiter, wobei es dann zur Operation 514 zurückkehrt.
-
Nachdem die Fahrzeughalteanforderung auf WAHR gesetzt worden ist, wie bezüglich des Verfahrens 510 beschrieben worden ist, stellt das Fahrzeugsystem die Kraftmaschine ab oder „zieht“ sie „herunter“. In einer oder mehreren Ausführungsformen stellt der VSC die Fahrzeughalteanforderung dem ECM bereit, der wiederum die Kraftmaschine abstellt. In 3 ist die Fahrzeughalteanforderung bei t1 gesetzt, wobei die Kraftmaschine bei t2 gestoppt wird.
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In den 3 und 4 beurteilt das Fahrzeugsystem eine Fahrzeuganfahranforderung zwischen den Zeitpunkten (t5-t7). Um eine vergleichbare Fahrzeuganfahrleistung bereitzustellen, ohne den Nutzen der Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu opfern, antizipiert das Fahrzeugsystem den Zeitpunkt, zu dem der Fahrzeugantrieb durch den Fahrer angefordert wird, so dass die Kraftmaschine und der Antriebsstrang in einen Normalzustand zurückgebracht werden können, um auf das bevorstehende Fahrzeuganfahren vorzubereiten. Ein Normalzustand für die Kraftmaschine und den Antriebsstrang bedeutet deren normalen Laufzustand, ohne ein automatisches Abstellereignis zu erfahren. Eine derartige Fahrzeuganfahrabsicht des Fahrers wird sofort interpretiert, um ein Verzögern der Bereitschaft des Antriebsstrang-Drehmoments zu vermeiden. Das Fahrzeugsystem muss außerdem die Anfahrabsicht genau bestimmen, um ein unbeabsichtigtes Neustarten der Kraftmaschine zu vermeiden, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verringert, wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben worden ist.
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In 6 ist ein Verfahren zum Beurteilen einer Fahrzeuganfahranforderung basierend auf den Bedingungen des Bremszustands gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht und im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 610 bezeichnet. Das Verfahren 610 ist gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen unter Verwendung von Software-Code implementiert, der im VSC 18 enthalten ist. In weiteren Ausführungsformen wird der Software-Code zwischen mehreren Controllern (z. B. dem VSC 18 und dem ECM 14) gemeinsam benutzt.
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In der Operation 612 empfängt das Fahrzeugsystem die Eingangssignale (Svhr und Veh). In der Operation 614 beurteilt das Fahrzeugsystem die Fahrzeughalteanforderung (Svhr) und die Fahrzeuggeschwindigkeit (Veh), um zu bestimmen, ob sowohl Svhr WAHR ist als auch Veh null Meilen pro Stunde entspricht. Falls die Bestimmung in der Operation 614 negativ ist, geht das Fahrzeugsystem zur Operation 616 weiter, wobei es die Fahrzeuganfahranforderung (Svlr) auf FALSCH setzt. Wenn die Bestimmung in der Operation 614 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zum Block 618 weiter.
-
Im Block
618 berechnet das Fahrzeugsystem den gefilterten Bremsdruck
durch das dynamische Filtern des durch P
brk widergespiegelten Bremsverhaltens des Fahrers.
dient als ein Referenzbremszustand, von dem ein potentielles Lösen der Bremse detektiert werden kann, wenn P
brk von
abweicht. Der Fahrzeuganfahranforderungs-Detektionsalgorithmus beabsichtigt, einen optimalen Kompromiss zwischen der Empfindlichkeit und der Genauigkeit der Identifikation zu erreichen. Zu diesem Zweck ist ein adaptives Muster basierend auf dem Fahrzeuganfahrabsicht-Detektionsalgorithmus für die Start/Stopp-Fahrzeuganwendung konstruiert. Er bestimmt den Zustand und den Zeitpunkt, zu dem der Fahrer den Fahrzeugantrieb anfordert oder im Begriff ist, den Fahrzeugantrieb anzufordern, um sofort ein automatisches Starten der Kraftmaschine auszulösen und das Fahrzeuganfahren vorzubereiten.
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7 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen des gefilterten Bremsdrucks
durch das dynamische Filtern, wobei es im Allgemeinen durch das Bezugszeichen
710 bezeichnet ist. Die Steuerlogik des Verfahrens
710 ist gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen im Block
618 des Verfahrens
610 enthalten. Das Verfahren
710 steuert die Empfindlichkeit der Detektion des Lösens der Bremse unter Verwendung eines dynamischen Tiefpassfilters mit einer auf einer Bedingung basierenden variablen Filterungsbandbreite, wobei eine breite Bandbreite zu einer geringen Empfindlichkeit führt und eine schmale Bandbreite zu einer hohen Empfindlichkeit führt.
-
Der gefilterte Bremsdruck
wird durch das dynamische Filter in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung:
adaptiv berechnet, wobei
ein tiefpassgefilterter Wert bezüglich einer variablen Filterungszeitkonstanten T
FC ist. Dem in
3 gezeigten Beispiel der Partition des Druckbereichs folgend sind bei sich ändernder Bandbreite fünf verschiedene Werte für T
FC vorgegeben, die Folgendes enthalten: sehr breite Bandbreite
breite Bandbreite
mittelbreite Bandbreite
mittelschmale
und schmale Bandbreite
der Eigenschaften des Filterungsfrequenzbereichs. Je breiter die Bandbreite, desto näher liegt das gefilterte Signal an den P
brk-Rohdaten und desto schwieriger ist es, das Bremslösemuster von der Bremshandlung zu trennen (geringe Empfindlichkeit). Je schmaler andererseits die Bandbreite ist, desto stationärer ist der Zustand des gefilterten
und desto leichter kann eine Druckverringerung als ein Lösen der Bremse identifiziert werden, wenn er von
abweicht (hohe Empfindlichkeit). In einer oder mehreren Ausführungsformen sind die Zeitkonstanten längs eines Bereichs zwischen 0,05 und 3,5 s verteilt, wobei die entsprechenden Bandbreiten längs eines Frequenzbereichs zwischen 2,5 Hz und 0,04 Hz verteilt sind; wobei die sehr breite Bandbreite dem hohen Ende des Frequenzbereichs und dem tiefen Ende des Bereichs der Zeitkonstanten entspricht, während umgekehrt die schmale Bandbreite dem tiefen Ende des Frequenzbereichs und dem hohen Ende des Bereichs der Zeitkonstanten entspricht. In weiteren Ausführungsformen entspricht die sehr breite Bandbreite
einer Zeitkonstanten von etwa 0,08 s und einer Bandbreite von etwa 2 Hz; entspricht die breite Bandbreite
einer Zeitkonstanten von etwa 0,15 s und einer Bandbreite von etwa 1 Hz; entspricht die mittelbreite Bandbreite
einer Zeitkonstanten von etwa 0,30 s und einer Bandbreite von etwa 0,5 Hz; entspricht die mittelschmale
einer Zeitkonstanten von etwa 1,5 s und einer Bandbreite von etwa 0,1 Hz; und entspricht die schmale Bandbreite
einer Zeitkonstanten von etwa 3,0 s und einer Bandbreite von etwa 0,05 Hz.
-
In der Operation
712 empfängt das Fahrzeugsystem die Eingaben
-
In der Operation 714 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob die Kraftmaschine gestoppt ist. In einer Ausführungsform basiert diese Bestimmung auf dem in 1 gezeigten Kraftmaschinen-Drehzahlsignal (Ne). Wenn die Bestimmung in der Operation 714 negativ ist, (die Kraftmaschine nicht gestoppt ist), dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 716 weiter.
-
In der Operation
716 beurteilt das Fahrzeugsystem die Fahrzeughalteanforderung (S
vhr), die durch das Verfahren
510 bestimmt worden ist, um zu bestimmen, ob S
vhr auf WAHR gesetzt ist. Wenn die Bestimmung in der Operation
716 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
718 weiter, wobei es den gefilterten Bremsdruck
auf null setzt. Wenn die Bestimmung in der Operation
716 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
720 weiter.
-
In der Operation
720 bewertet das Fahrzeugsystem den gegenwärtigen
Wert, um zu bestimmen, ob er gleich null ist. Falls die Bestimmung in der Operation
720 positiv ist, geht das Fahrzeugsystem zur Operation
722 weiter, wobei es
gleich dem aktuellen Wert des Bremsdrucks (P
brk) setzt, um den gefilterten Bremsdruck zu initialisieren. Wenn die Bestimmung in der Operation
720 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
724 weiter, wobei es eine Filterungskonstante
mit sehr breiter Bandbreite auswählt. Das Fahrzeugsystem geht dann zur Operation
726 weiter und berechnet
unter Verwendung der Gleichung 8 mit einer Zeitkonstanten
mit sehr breiter Bandbreite.
-
Wenn die Bestimmung in der Operation
714 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
728 weiter, um zu bestimmen, ob
im Bereich des tiefen Bremsdrucks liegt. In
3 ist vor dem Zeitpunkt t
1 der Bereich des tiefen Drucks gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen durch die Werte des Bremsdrucks definiert, die kleiner als die Linie
312
sind. Wenn die Bestimmung in der Operation
728 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
718 weiter, wobei es
gleich null setzt. Wenn die Bestimmung in der Operation
728 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
730 weiter.
-
In der Operation
730 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob P
brk im Bereich des mitteltiefen Bremsdrucks liegt. In
3 ist der Bereich des mitteltiefen Bremsdrucks gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen durch die Werte des Bremsdrucks zwischen den Linien
312
und 314
definiert. Wenn die Bestimmung in der Operation
730 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
732 weiter, um zu bestimmen, ob P
brk zunimmt. Wenn die Bestimmung in der Operation
732 positiv ist, geht das Fahrzeugsystem zur Operation
734 weiter, wobei es eine Filterungskonstante
mit breiter Bandbreite auswählt. Das Fahrzeugsystem geht dann zur Operation
736 weiter und berechnet
unter Verwendung der Gleichung 8 mit
Je breiter die Filterungsbandbreite ist, desto mehr ursprünglicher Inhalt wird durch das Bezugssignal
widergespiegelt, wobei folglich die Empfindlichkeit umso niedriger ist. Auf derartige Bedingungen wird in
3 durch das Bezugszeichen
324 verwiesen, wobei es eine geringe Empfindlichkeit oder Variation zwischen P
brk und
gibt. Wenn die Bestimmung in der Operation
732 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
738 weiter.
-
In der Operation
738 wählt das Fahrzeugsystem eine Filterungskonstante
mit schmaler Bandbreite. Das Fahrzeugsystem geht dann zur Operation
736 weiter und berechnet
unter Verwendung der Gleichung 8 mit
Je schmaler die Filterungsbandbreite ist, desto stationärer ist der Zustand des Referenzsignals
und desto empfindlicher kann eine Abweichung detektiert werden, wenn eine Bewegung weg vom gefilterten Bremsdruck erfolgt. Auf derartige Bedingungen wird in
3 durch das Bezugszeichen
326 verwiesen, wobei es viel Empfindlichkeit oder Variation zwischen P
brk und
gibt. Wenn die Bestimmung in der Operation
730 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
740 weiter.
-
In der Operation
740 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob P
brk im Bereich des mittelhohen Drucks liegt. In
3 ist der Bereich des mittelhohen Drucks gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen durch die Werte des Bremsdrucks zwischen der Linie
314
und der Linie
316
definiert. Falls die Bestimmung in der Operation
740 positiv ist, geht das Fahrzeugsystem zur Operation
742 weiter, um zu bestimmen, ob P
brk zunimmt. Wenn die Bestimmung in der Operation
742 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
744 weiter.
-
In der Operation
744 wählt das Fahrzeugsystem eine Filterungskonstante
mit mittelbreiter Bandbreite. Das Fahrzeugsystem geht dann zur Operation
736 weiter und berechnet
unter Verwendung der Gleichung 8 mit
Jede breiter die Filterungsbandbreite abermals ist, desto mehr ursprünglicher Inhalt wird durch das Bezugssignal
widergespiegelt, wobei folglich die Empfindlichkeit umso kleiner ist. Auf derartige Bedingungen wird in
3 durch das Bezugszeichen
328 verwiesen, wo es eine mäßige Empfindlichkeit oder Variation zwischen P
brk und
gibt. Wenn die Bestimmung in der Operation
742 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
746 weiter.
-
In der Operation
746 wählt das Fahrzeugsystem eine Filterungskonstante
mit mittelschmaler Bandbreite. Das Fahrzeugsystem geht dann zur Operation
736 weiter und berechnet
unter Verwendung der Gleichung 8 mit
Je schmaler abermals die Filterungsbandbreite ist, desto stationärer ist Zustand des Referenzsignals
und desto empfindlicher kann eine Abweichung detektiert werden, wenn eine Bewegung weg vom gefilterten Bremsdruck erfolgt. Auf derartige Bedingungen wird in
3 durch das Bezugszeichen
330 verwiesen, wobei es eine mäßige Empfindlichkeit oder Variation zwischen P
brk und
gibt. Wenn die Bestimmung in der Operation
740 negativ ist, dann bestimmt das Fahrzeugsystem, dass P
brk im Bereich des hohen Drucks liegt. In
3 ist der Bereich des hohen Drucks gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen durch Werte des Bremsdrucks definiert, die größer als
sind. Das Fahrzeugsystem geht dann zur Operation
748 weiter und setzt
gleich
Der gefilterte Bremsdruck
ist gesättigt oder gleich einem Maximalwert
im Bereich des hohen Drucks gesetzt, um die Detektion anzuhalten, weil es nicht notwendig ist, eine Fahrzeuganfahranforderung bei einem derartigen hohen Bremsdruckpegel auszulösen. Auf derartige Bedingungen wird in
3 durch das Bezugszeichen
332 verwiesen. Nach den Operationen
722,
726,
736 und
748 geht das Fahrzeugsystem zur Operation
750 weiter.
-
In der Operation 750 kehrt das Fahrzeugsystem zur Operation 714 zurück. Außerdem stellt das Fahrzeugsystem in der Operation 750 die durch das Verfahren 710 bestimmten Ausgangswerte dem Block 620 des in 6 gezeigten Verfahrens 610 bereit. Im Block 620 bestimmt das Fahrzeugsystem die Strategie des Lösemuster-Zeitgebers.
-
8 veranschaulicht ein Verfahren zum Bestimmen der Strategie des Bremslösemuster-Zeitgebers, wobei es im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 810 bezeichnet ist. Die Steuerlogik des Verfahrens 810 ist gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen im Block 620 des Verfahrens 610 enthalten. Das Fahrzeugsystem empfängt in der Operation 812 die Eingangssignale (Drls, Ṗbrk, Dpatn). Um sowohl das Vorhandensein als auch die Beständigkeit der Bremslösebedingungen zu erfassen, sind zwei primäre Bremslösemuster-Zeitgeber als Drls und Dpatn definiert. Drls repräsentiert einen Gesamtzeitraum, seit das anfängliche qualifizierte Lösen der Bremse begonnen worden ist, während Dpatn eine Summation der Zeiträume des qualifizierten Lösens der Bremse repräsentiert. Ṗbrk repräsentiert eine Änderungsrate des Lösens der Bremskraft, was die Ableitung des tatsächlichen Bremsdrucks (Pbrk) ist.
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In der Operation 814 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob der Drls-Zeitgeber freigegeben worden ist. Der Drls-Zeitgeber ist freigegeben, wenn der Zeitgeber zählt. Wenn die Bestimmung in der Operation 814 negativ ist (z. B. Drls = null gilt), dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 816 weiter, um die Bremskraft-Löserate (Pbrk) zu beurteilen. In der Operation 816 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob Ṗbrk kleiner als ein oder gleich einem Bremsdruck-Schwellenwert (pi) ist. pi ist eine negative Bremsdruck-Schwellenrate, deshalb gibt eine positive Bestimmung in der Operation 816 (Ṗbrk ≤ Pi) an, dass die Änderungsrate (der Anstieg) von Pbrk zunimmt. Auf derartige Bedingungen wird in 4 durch das Bezugszeichen 412 verwiesen. Wenn die Bestimmung in der Operation 816 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 818 weiter, wobei es den Drls-Zeitgeber freigibt. Falls die Bestimmung in der Operation 818 negativ ist, bestimmt das Fahrzeugsystem, dass die Änderungsrate von Pbrk nicht abnimmt (z. B. zunimmt oder ausgeglichen ist), wobei es zur Operation 820 weitergeht. In der Operation 820 setzt das Fahrzeugsystem die Variable Drls, Dpatn, Dhld und Drst gleich null. Dhid repräsentiert einen Halte-Zeitgeber, während Drst einen Rücksetz-Zeitgeber repräsentiert. Wenn die Bestimmung in der Operation 814 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 822 weiter.
-
In der Operation 822 vergleicht das Fahrzeugsystem die Bremskraft-Löserate (Pbrk) mit einem Schwellenwert (qi) des Aufhebens des Bremsdrucks, qi ist eine negative Bremsdruck-Schwellenrate, deshalb gibt eine positive Bestimmung in der Operation 822 (Ṗbrk > qi) an, dass die Änderungsrate (der Anstieg) von Pbrk mit einer Rate, die größer als qi ist, zunimmt oder abnimmt. Wenn die Bestimmung in der Operation 822 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 824 weiter. In der Operation 824 inkrementiert das Fahrzeugsystem den Sperr-Zeitgeber (Ddsbl) durch einen Implementationszyklus (Ts), wobei es den Löse-Zeitgeber (Drls) durch das Setzen von (Ddsbl = Ddsbl + Ts und Drls = 0) zurücksetzt. In der Operation 826 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob der Sperr-Zeitgeber (Ddsbl) größer als ein Sperr-Schwellenwert (λdsbl) ist. Wenn die Bestimmung in der Operation 826 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 828 weiter, wobei es den Drls-Zeitgeber sperrt. Falls die Bestimmung in der Operation 822 negativ ist, geht das Fahrzeugsystem zur Operation 830 weiter.
-
In der Operation 830 inkrementiert das Fahrzeugsystem den Löse-Zeitgeber (Drls) durch einen Implementationszyklus (Ts), wobei es den Sperr-Zeitgeber durch das Setzen von Drls = Drls + Ts und Ddsbl = 0 zurücksetzt. In der Operation 832 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob die Bremskraft-Löserate (Pbrk) kleiner als eine oder gleich einer Bremsdruck-Schwellenrate (pi) ist. pi ist eine negative Bremsdruck-Schwellenrate, deshalb gibt eine positive Bestimmung in der Operation 816 (Pbrk ≤ pi) an, dass die Änderungsrate (der Anstieg) von Pbrk abnimmt. Auf derartige Bedingungen wird in 4 durch das Bezugszeichen 414 verwiesen. pi ist kleiner als eine negative Bremsdruck-Schwellenrate qi, wobei qi kleiner als oder gleich null ist (pi < qi ≤ 0). Folglich stellen pi und qi einen Hysteresebereich für das Hochzählen des Zählers und das Treffen der Rücksetzentscheidung bereit. Falls die Bestimmung in der Operation 832 positiv ist, geht das Fahrzeugsystem zur Operation 834 weiter, wobei es den Lösemuster-Zeitgeber (Dpatn) durch einen Implementationszyklus (Ts) inkrementiert und den Rücksetz-Zeitgeber (Drst) durch das Setzen von Dpatn = Dpatn + Ts und Drst = 0 zurücksetzt. Falls die Bestimmung in der Operation 832 negativ ist, geht das Fahrzeugsystem zur Operation 836 weiter.
-
In der Operation 836 inkrementiert das Fahrzeugsystem den Rücksetz-Zeitgeber (Drst) durch einen Implementationszyklus (Ts). In der Operation 838 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob der Rücksetz-Zeitgeber (Drst) größer als ein Rücksetz-Schwellenwert (λrst) ist. Wenn die Bestimmung in der Operation 838 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 828 weiter, wobei es den Drls-Zeitgeber sperrt. Falls die Bestimmung in der Operation 838 negativ ist, geht das Fahrzeugsystem zur Operation 840 weiter.
-
In der Operation 840 bewertet das Fahrzeugsystem ein Verhältnis (Rd) des Verstreichens der Zeit und den Löse-Zeitgeber (Drls), wobei Rd = Dpatn/Drls gilt. Das Fahrzeugsystem bestimmt, ob Rd kleiner als ein Rücksetz-Schwellenwert (γrst) ist und ob Drls größer als ein oder gleich einem Löse-Schwellenwert (di) ist. Wenn diese beiden Bestimmungen positiv sind, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 828 weiter, wobei es den Drls-Zeitgeber sperrt. Wenn die Bestimmung in der Operation 840 oder in der Operation 826 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 842 weiter. Das Fahrzeugsystem geht außerdem nach den Operationen 818, 820 und 834 zur Operation 842 weiter.
-
In der Operation 842 kehrt das Fahrzeugsystem zur Operation 812 zurück. Außerdem stellt in der Operation 842 das Fahrzeugsystem die durch das Verfahren 810 bestimmten Ausgangswerte der Operation 622 des in 6 gezeigten Verfahrens 610 bereit.
-
In der Operation 622 bestimmt das Fahrzeugsystem, ob ein Bremslösemuster detektiert worden ist. In einer oder mehreren Ausführungsformen wird ein Bremslösemuster detektiert, wenn alle der folgenden Bremslösebedingungen erfüllt sind:
- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
- 5.
-
Die erste Bedingung des Bremslösezustands
bezieht sich auf den gegenwärtigen Bremsdruckpegel (P
brk).
repräsentiert einen Schwellen-Bremsdruckwert, wobei das tiefgestellte Zeichen / einen Bremsdruck-Bereichsindex angibt. Für die in
4 veranschaulichte Ausführungsform wird P
brk zum Zeitpunkt t
7 beurteilt, wobei P
brk im Bereich des mitteltiefen Drucks liegt, deshalb ist
gleich
Folglich ist die erste Bedingung erfüllt, wenn
und
gilt, was als
kombiniert werden kann. Die erste Bedingung ist in der veranschaulichten Ausführungsform erfüllt, weil P
brk bei t
7 in diesem Bereich
liegt.
-
Die zweite Bedingung des Bremslösezustands
bezieht sich auf den Unterschied zwischen dem Bremsdruck (P
brk) und dem gefilterten Bremsdruck
δ repräsentiert die Abweichungsverschiebung und wird basierend auf
der durch das Verfahren nach
7 bestimmt worden ist, unter Verwendung der Gleichung 9 berechnet, wie im Folgenden gezeigt ist:
-
Dieser Unterschied (b) ist in
4 längs des Zeitpunkts t
7 veranschaulicht. Die Variable σ ist eine Konstante, die einen gebrochenen Wert (z. B. 0 < σ < 1) repräsentiert. Die zweite Bedingung korreliert δ mit
-
Die dritte Bedingung des Bremslösezustands (δ̇ ≥ ρ
δ) bezieht sich auf die Änderungsrate von P
brk und
δ repräsentiert die Änderungsrate der Abweichung (δ) und wird unter Verwendung der Gleichung 10 berechnet, wie im Folgenden gezeigt ist:
wobei
der Anstieg der Signalform des gefilterten Bremsdrucks ist und Ṗ
brk der Anstieg der Signalform des Bremsdrucks ist. Sowohl
als auch Ṗ
brk sind in
4 veranschaulicht. Die Variable ρ
δ ist ein konstanter Wert, wobei die dritte Bedingung (δ̇ ≥ ρ
δ) im Allgemeinen erfüllt ist, wenn Ṗ
brk schnell abnimmt, wobei in
4 durch das Bezugszeichen
416 auf sie verwiesen wird.
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Die vierte Bedingung des Bremslösezustands (Drls ≥ di) bezieht sich auf die Strategie des Bremslöse-Zeitgebers und wurde in der Operation 840 des in 8 veranschaulichten Verfahrens 810 bestimmt. Die vierte Bedingung stellt im Allgemeinen bereit, dass die Bedingung des Bremslösezustands während eines Zeitraums wahr ist, der lang genug ist, um jedes unabsichtliche Lösen der Bremse aufgrund der Schwingung in Ṗbrk herauszufiltern. Drls ist in 4 als ein t7 vorangehender Zeitraum dargestellt.
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Die fünfte Bedingung des Bremslösezustands (Rd ≥ γi) bezieht sich außerdem auf die Strategie des Bremslöse-Zeitgebers. Rd repräsentiert das Verhältnis (Rd) des Verstreichens der Zeit, wobei Rd = Dpatn/Drls gilt, während γi ein Verhältnisparameter ist, wobei das tiefgestellte Zeichen i den entsprechenden Bremsdruck-Bereichsindex angibt. Die fünfte Bedingung stellt im Allgemeinen bereit, dass die Bedingung des Bremslösezustands während eines Zeitraums wahr ist, der lang genug ist, um jedes unabsichtliche Lösen der Bremse aufgrund der Schwingung in Ṗbrk herauszufiltern. Datm ist in 4 als ein t7 vorangehender Zeitraum und kleiner als Drls dargestellt.
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In der Operation
622 beurteilt das Fahrzeugsystem die fünf Bedingungen des Bremslösezustands, um zu bestimmen, ob ein Bremslösemuster detektiert wird. Wenn die Bestimmung in der Operation
622 negativ ist (nicht alle fünf Bedingungen erfüllt sind), dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
616 weiter, wobei es die Fahrzeughalteanforderung auf falsch setzt (S
vlr= FALSCH). Wenn die Bestimmung in der Operation
622 (alle fünf Bedingungen sind erfüllt), dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation
624 weiter, wobei es die Fahrzeuganfahranforderung auf wahr setzt (S
vlr = WAHR). Nach den Operationen
624 und
616 geht das Fahrzeugsystem zur Operation
626 weiter, wobei es dann zur Operation
612 zurückkehrt. In weiteren Ausführungsformen des Fahrzeugsystems kann die Fahrzeuganfahranforderung auf WAHR gesetzt werden, wenn weniger als alle fünf Bedingungen erfüllt sind. In einer Ausführungsform wird die Fahrzeuganfahranforderung auf WAHR gesetzt, wenn
gilt.
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Nachdem die Fahrzeuganfahranforderung auf WAHR gesetzt worden ist, wie bezüglich des Verfahrens 610 beschrieben worden ist, lässt das Fahrzeugsystem die Kraftmaschine wieder an oder „zieht“ die Kraftmaschine „hoch“. In einer oder mehreren Ausführungsformen stellt der VSC die Fahrzeuganfahranforderung dem ECM bereit, der wiederum die Kraftmaschine wieder anlässt.
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In 9 ist ein Verfahren zum Beurteilen der Fahrzeugantriebsabsicht basierend auf den Bedingungen des Bremszustands gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht und im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 910 bezeichnet. Das Verfahren 910 ist gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen unter Verwendung von Software-Code implementiert, der in dem ECM enthalten ist. In weiteren Ausführungsformen wird der Software-Code zwischen mehreren Controllern (z. B. dem VSC und dem ECM) gemeinsam benutzt.
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In der Operation 912 empfängt das System die Eingaben (Svlr und Svhr). Svlr ist die gegenwärtige Fahrzeuganfahranforderung (WAHR oder FALSCH), die durch das Verfahren 610 (6) bestimmt worden ist. Svhr ist die gegenwärtige Fahrzeughalteanforderung (WAHR oder FALSCH), die durch das Verfahren 510 (5) bestimmt worden ist.
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In der Operation 914 vergleicht das Fahrzeugsystem die gegenwärtige Fahrzeuganfahranforderung (Svlr) mit einer früheren Fahrzeuganfahranforderung, um zu bestimmen, ob sich die Fahrzeuganfahranforderung von FALSCH zu WAHR geändert hat. Die frühere Anfahranforderung wird gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen im Speicher des ECM gespeichert. Wenn die Bestimmung in der Operation 914 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 916 weiter. In der Operation 916 setzt das Fahrzeugsystem die Fahrzeugantriebsabsicht (Svpi) auf WAHR, wobei es die Kraftmaschine wieder anlässt oder „hochzieht“. Wenn die Bestimmung in der Operation 914 negativ ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 918 weiter.
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In der Operation 918 vergleicht das Fahrzeugsystem die gegenwärtige Fahrzeughalteanforderung (Svhr) mit einer früheren Fahrzeughalteanforderung, um zu bestimmen, ob sich die Fahrzeughalteanforderung von FALSCH zu WAHR geändert hat. Die frühere Halteanforderung wird gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen im Speicher des ECM gespeichert. Wenn die Bestimmung in der Operation 918 positiv ist, dann geht das Fahrzeugsystem zur Operation 920 weiter. In der Operation 920 setzt das Fahrzeugsystem die Fahrzeugantriebsabsicht (Svpi) auf FALSCH, wobei es die Kraftmaschine abstellt oder „herunterzieht“. Wenn die Bestimmung in der Operation 918 negativ ist, dann geht das Fahrzeug zur Operation 922 weiter, wobei es den gegenwärtigen Zustand der Fahrzeugantriebsabsicht aufrechterhält. Nach den Operationen 916, 920 und 922 geht das Fahrzeugsystem zur Operation 924 weiter, wobei es dann zur Operation 912 zurückkehrt.
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Wie durch die oben beschriebenen Ausführungsformen demonstriert worden ist, stellen das Fahrzeug, das Fahrzeugsystem und das Verfahren durch Antizipieren einer Fahrzeughalteanforderung basierend auf einer Bewertung einer Anzahl von Bremsanziehzustandsbedingungen und durch Antizipieren einer Fahrzeuganfahranforderung basierend auf einer Bewertung einer Anzahl von Bremslösezustandsbedingungen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bereit. Durch gleichzeitige Bewerten einer Anzhal von Zuständen vermeidet das System unbeabsichtigtes Stoppen der Kraftmaschine und ein unbeabsichtigtes Neustarten der Kraftmaschine, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs im Vergleich zu vorhandenen Systemen verbessert.
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Während die beste Art ausführlich beschrieben worden ist, erkennen die Fachleute auf dem Gebiet verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche. Außerdem können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein können, wie sie Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik bezüglich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften bevorzugt sind, erkennen die Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet, das ein oder mehrere Merkmale oder Eigenschaften beeinträchtigt sein können, um gewünschte Systemmerkmale zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Merkmale können z. B. Folgendes enthalten, sind aber nicht darauf eingeschränkt: die Kosten, die Stärke, die Haltbarkeit, die Lebenslaufkosten, die Marktfähigkeit, das Aussehen, die Verpackung, die Größe, den Gebrauchswert, das Gewicht, die Herstellerbarkeit, die Leichtigkeit des Zusammenbaus usw. Die hier beschriebenen Ausführungsformen, die als weniger erwünscht als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften beschrieben worden sind, liegen nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für besondere Anwendungen erwünscht sein. Außerdem können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
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Zeichenerklärung
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5:
512 | Empfange die Eingaben: |
514 | Gibt der Zustand des Bremspedals an, dass die Bremse angezogen ist?
(Sbp = ANGEZOGEN) |
| N: NEIN |
516 | Setze die Fahrzeughalteanforderung auf FALSCH
(Svhr = FALSCH) |
518 | Ist der Bremsdruck größer als der Antriebsanforderungs-Druckschwellenwert? |
522 | Ist der Bremsdruck größer als der Kein-Antrieb-Anforderungs-Druckschwellenwert? |
526 | Ist die Dauer der Kein-Antrieb-Anforderung akkumulativ länger als ein Zeitschwellenwert? |
528 | Ist die Ableitung des Bremsdrucks größer als ein Ableitungsschwellenwert? |
530 | Berechne u. filtere die Ableitung der Bremsdruckvariation |
532 | Setze die Fahrzeughalteanforderung auf WAHR
(Svhr = WAHR) |
534 | Nächster |
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6:
612 | Empfange die Eingaben |
614 | Ist die Fahrzeughalteanforderung WAHR und befindet sich das Fahrzeug im Stillstand?
(Svhr = WAHR & Veh = 0) |
| N: NEIN |
616 | Setze die Fahrzeuganfahranforderung auf FALSCH
(Svlr = FALSCH) |
618 | Berechnen des Sollwerts des Referenzbremsdrucks durch dynamische adaptive Filterung |
620 | Bestimme die Parametermenge des Bremslösemuster-Zeitgebers |
622 | Ist das Bremslösemuster detektiert worden? |
624 | Setze die Fahrzeuganfahranforderung auf WAHR
(Svlr = WAHR) |
626 | Nächster |
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7:
712 | Empfange die Eingaben |
714 | Ist die Kraftmaschine gestoppt? |
| |
| N: NEIN |
716 | Ist die Fahrzeughalteanforderung WAHR? |
720 | Gilt |
724 | Wende eine Filterkonstante mit einer sehr breiten Bandbreite an |
728 | Liegt Pbrk im Bereich des tiefen Drucks? |
730 | Liegt Pbrk im Bereich des mitteltiefen Drucks? |
732 | Nimmt Pbrk zu? |
734 | Wende eine Filterkonstante mit breiter Bandbreite an |
738 | Wende eine Filterkonstante mit schmaler Bandbreite an |
740 | Liegt Pbrk im Bereich des mittelhohen Drucks? |
742 | Nimmt Pbrk zu? |
744 | Wende eine Filterkonstante mit mittelbreiter Bandbreite an |
746 | Wende eine Filterkonstante mit mittelschmaler Bandbreite an |
750 | Nächster |
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8:
812 | Empfange die Eingaben: |
814 | Ist der Drls-Zeitgeber freigegeben? |
| N: NEIN |
816 | Erfüllt die Bremskraft-Löserate die Musteranforderung? |
818 | Gebe den Drls-Zeitgeber frei |
822 | Ist die Bremskraft-Löserate größer als der Aufhebe-Schwellenwert? |
824 | Der Sperr-Zeitgeber zählt aufwärts u. setze den Löse-Zeitgeber als: |
826 | Ist der Sperr-Zeitgeber länger als der Sperr-Schwellenwert? |
828 | Sperre den Drls-Zeitgeber |
830 | der Löse-Zeitgeber zählt aufwärts u. setze den Sperr-Zeitgeber als: |
832 | Erfüllt die Bremskraft-Löserate die Musteranforderung? |
834 | Der Lösemuster-Zeitgeber zählt aufwärts u. setze den Rücksetz-Zeitgeber zurück: |
836 | Der Rücksetz-Zeitgeber zählt wie: |
838 | Ist der Rücksetz-Zeitgeber länger als der Rücksetz-Schwellenwert? |
840 | Ist das Verhältnis der Zeitdauern für das Vorhandensein des Musters kleiner als ein Rücksetz-Schwellenwert? |
842 | Nächster |