DE102014203445A1

DE102014203445A1 - Verfahren für das Regeln eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102014203445A1
Application number: DE102014203445.0A
Authority: DE
Inventors: Alex O'Connor Gibson; Michael Simon; Jeffrey Allen Doering
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2014-08-28
Also published as: CN104002796B; US20140243152A1; US9108627B2; CN104002796A; RU147835U1

Abstract

Es wird ein Verfahren für das Verbessern des Startens eines Motors dargestellt, der wiederholt abgeschaltet und gestartet werden kann. Bei einem Beispiel stellt das Verfahren das Anziehen der Fahrzeugbremsen ein, um die Möglichkeit eines Zusammenstoßes zwischen Getriebezähnen nach dem Starten des Motors zu verringern.

Description

Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf ein System für das Verbessern eines Fahrzeugbetriebs. Das Verfahren kann insbesondere nützlich sein für Fahrzeuge, die Motoren aufweisen, die oft automatisch abgeschaltet und danach wieder neu gestartet werden.
Ein Motor eines Fahrzeugs kann während ausgewählter Bedingungen automatisch abgeschaltet werden, um Kraftstoff zu sparen. Der Motor kann während anderer Bedingungen erneut gestartet werden, wenn es wünschenswert ist, das Fahrzeug zu bewegen. Einige Fahrzeuge, die automatisch abgeschaltet werden, können ein Automatikgetriebe aufweisen. Das Getriebe kann sich zum Zeitpunkt des Abschaltens des Motors in einem ausgewählten Gang befinden. Wenn das Fahrzeug auf einer abfallenden Neigung abgeschaltet wird und der Motor automatisch neu gestartet wird, während ein Gang eingelegt ist, kann aufgrund eines Anwachsens des Abstandes zwischen den Getriebezähnen oder einem Spannungsverlust bei einem Kettenantrieb das Spiel der Fahrzeugantriebswelle aufgrund der negativen Neigung anfänglich größer werden. Nach dem erneuten Starten des Motors kann das vergrößerte Spiel plötzlich geschlossen werden und es kann eine Stoßlast von Zahn gegen Zahn oder zwischen den Kettengliedern auftreten. Die Stoßlast zwischen den Getriebezähnen oder in einem Kettengetriebe kann sowohl ein unerwünschtes hörbares Geräusch als auch eine Schädigung an einem Getriebezahn oder dem Kettengetriebe verursachen.
Die Erfinder haben hier die oben erwähnten Nachteile erkannt und haben ein Verfahren für das Starten eines Motors entwickelt, das umfasst: automatisches Starten des Motors und Festhalten der Fahrzeugbremse als Reaktion auf eine Straßenneigung, nachdem das Fahrzeugbremspedal, das die Fahrzeugbremse steuert, freigegeben wurde.
Durch das Halten der Fahrzeugbremsen in einem angezogenen Zustand als Reaktion auf die Straßenneigung, kann es möglich sein die Möglichkeit von Stoßlasten zwischen Getriebezähnen oder innerhalb eines Kettengetriebes zu verringern, sobald der Motor neu gestartet wird und ein positives Drehmoment auf die Antriebswelle wirkt. Wenn zum Beispiel die Straßenneigung null ist, können die Fahrzeugbremsen gelöst werden, sobald ein Fahrer den Fuß von einem Bremspedal nimmt. Auf der anderen Seite können die Fahrzeugbremsen, wenn die Straßenneigung nicht null und negativ ist, freigegeben werden, nachdem die Motordrehzahl einen Schwellenwert für eine Drehzahl erreicht, wobei ein Drehmomentwandler ein positives Drehmoment auf die Antriebswelle überträgt. Das Halten der Bremsen in einem angezogenen Zustand schränkt die Möglichkeit ein, dass das Getriebespiel vergrößert oder die Kettenspannung verringert wird.
Die vorliegende Beschreibung kann zahlreiche Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz die hörbaren Geräusche der Antriebswelle verringern. Zusätzlich kann der Ansatz die Schädigungen an der Antriebswelle verringern. Außerdem kann der Ansatz das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessern.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung entweder allein oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht verständlich.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Dies bedeutet aber nicht, dass entscheidende oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands herausgehoben werden, da dessen Umfang einzig durch die Ansprüche definiert wird, die nach der detaillierten Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Umsetzungen beschränkt, welche die oben oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile lösen.
Die hier beschriebenen Vorteile werden besser verständlich durch das Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform, auf die hier als detaillierte Beschreibung Bezug genommen wird, entweder alleinstehend oder in Bezug auf die Zeichnungen, in denen:
1 ein schematisches Schaubild eines Motors zeigt;
2 ein beispielhaftes Layout eines Fahrzeugsystems zeigt;
3 interessierende Signale während eines Fahrzeugbetriebs zeigt; und
4 einen Ablaufplan eines beispielhaften Verfahrens für das Steuern eines Fahrzeugs zeigt.
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf das Regeln des Betriebs eines Fahrzeugs. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel kann zu dem Fahrzeug ein in 1 dargestellter Motor gehören. Wie in 2 gezeigt wird, kann der Motor außerdem Teil eines Fahrzeugs sein. Das Fahrzeug kann gemäß dem Verfahren aus 4 und wie in 3 gezeigt funktionieren.
In 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen in 1 ein Zylinder gezeigt wird, von einer elektronischen Motorsteuereinheit 12 geregelt. Zu dem Motor 10 gehören eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin angeordnet ist und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Der Brennraum 30 wird in Verbindung mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48 gezeigt, mit denen er über ein entsprechendes Ansaugventil 52 und ein entsprechendes Auslassventil 54 verbunden ist. Jedes Ansaugventil und jedes Auslassventil kann durch eine Einlassnockenwelle 51 und eine Auslassnockenwelle 53 betrieben werden. Die Position der Einlassnockenwelle 51 kann durch einen Einlassnockenwellensensor 55 bestimmt werden. Die Position der Auslassnockenwelle 53 kann durch einen Auslassnockenwellensensor 57 bestimmt werden.
Der Kraftstoffeinspritzer 66 wird in einer Position gezeigt, um den Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einzuspritzen, was für den Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoff kann alternativ in einen Ansaugstutzen eingespritzt werden, was für den Fachmann als Saugrohreinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoffeinspritzer 66 liefert einen flüssigen Kraftstoff proportional zu der Pulsbreite des Signals FPW von der Steuereinheit 12. Der Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzer 66 durch ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffsystem zugeführt werden, zu dem ein Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffleitung gehören (die nicht gezeigt werden). Der Kraftstoffeinspritzer 66 wird von einer Treibereinheit 68, die auf die Steuereinheit 12 reagiert, mit Betriebsstrom versorgt. Außerdem wird ein Ansaugkrümmer 44 gezeigt, der in Verbindung steht mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62, die eine Position der Drosselklappenplatte 64 einstellt, um einen Luftstrom von der Ansaugluft 42 zum Ansaugkrümmer 44 zu regeln. Bei einem Beispiel kann ein Niederdruck-Direkteinspritzsystem verwendet werden, in dem der Kraftstoffdruck auf ungefähr 20–30 Bar angehoben werden kann. Alternativ kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um einen höheren Kraftstoffdruck zu erzeugen.
Als Reaktion auf die Steuereinheit 12 stellt ein ruhendes Zündsystem 88 über eine Zündkerze 92 in der Brennkammer 30 einen Zündfunken bereit. Es wird ein universeller Abgas-Sauerstoff-Sensor (Universal Exhaust Gas Oxygen sensor, UEGO-Sensor) 126 gezeigt, der vorgelagert zu einem Katalysator 70 an einen Abgaskrümmer 48 angekoppelt ist. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 durch einen zweistufigen Abgas-Sauerstoff-Sensor ersetzt werden.
Bei einem Beispiel können zu dem Katalysator 70 mehrere Katalysatorbauteile gehören. Bei einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuereinheiten mit jeweils mehreren Bauteilen verwendet werden. Bei einem Beispiel kann der Katalysator 70 ein Dreiwegekatalysator sein.
Die Fahrzeugbremsen 147 können über eine Bremsleitung 149 von dem Hauptzylinder 145 mit unter Druck stehendem Öl versorgt werden. Ein Bremskraftverstärker 140 unterstützt den das Bremspedal 150 betätigenden Fahrerfuß 152 bei dem Betrieb der Bremsen 147. Ein Vakuum im Bremskraftverstärker 140 kann über einen Vakuumsensor 142 erkannt werden. Ein Rückschlagventil 143 ermöglicht, dass Luft aus dem Bremskraftverstärker 140 zu dem Ansaugkrümmer 44 strömt. Ein Rückschlagventil 143 beschränkt den Luftstrom von dem Ansaugkrümmer 140 zu dem Bremskraftverstärker 44.
Die Steuereinheit 12 wird in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 104, einen Nur-Lese-Speicher 106, einen Arbeitsspeicher 108, einen batteriebetriebenen Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die gezeigte Steuereinheit 12 empfängt zusätzlich zu den oben erörterten Signalen zahlreiche Signale von Sensoren, die an den Motor 10 angeschlossen sind einschließlich: einer Temperatur des Motorkühlmittels (Engine Coolant Temperature, ECT) von dem Temperatursensor 112, der an einen Kühlschlauch 114 angeschlossen ist, einem Positionsgeber 134 der an ein Gaspedal 130 angeschlossen ist, um die von dem Fuß 132 ausgeübte Kraft zu erkennen, einer Messung des Saugrohrdrucks am Motor (Engine Manifold Pressure, MAP) mithilfe eines Drucksensors 122, der an den Ansaugkrümmer 44 angeschlossen ist, eines Motorpositionsgebers von einem Hall-Effekt-Geber 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erkennt, einer Messung einer in den Motor eintretenden Luftmasse von einem Sensor 120 und einer Messung der Drosselklappenposition von einem Sensor 58. Der barometrische Druck kann auch von einem (nicht gezeigten) Sensor erkannt werden, um von der Steuereinheit 12 verarbeitet zu werden. Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung stellt der Motorpositionsgeber 118 pro Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von abstandsgleichen Impulsen bereit, mit denen die Motordrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
Bei einigen Beispielen kann der Motor in einem Hybridfahrzeug an ein elektrisches Motor/Batterie-System angeschlossen sein. Das Hybridfahrzeug kann eine parallele Konfiguration, eine Reihenkonfiguration oder Variationen oder Kombinationen davon aufweisen. Außerdem können bei einigen Ausführungsformen andere Motorkonfigurationen wie zum Beispiel ein Dieselmotor eingesetzt werden.
Während des Betriebs unterliegt jeder Zylinder in dem Motor 10 typischerweise einem Viertaktzyklus; zu dem Zyklus gehören der Ansaugtakt, der Verdichtungstakt, der Ausdehnungstakt und der Auslasstakt. Während des Ansaugtakts wird das Auslassventil 54 im Allgemeinen geschlossen und das Ansaugventil 52 wird geöffnet. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingeführt und der Kolben 36 bewegt sich zum unteren Ende des Zylinders, sodass das Volumen in der Brennkammer 30 vergrößert wird. Die Position, in der sich der Kolben 36 in der Nähe des unteren Endes des Zylinders und am Ende seines Taktes befindet (z.B., wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als unterer Totpunkt (Bottom Dead Center, BDC) bezeichnet. Während des Verdichtungstaktes sind das Ansaugventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum oberen Ende des Zylinders, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Taktes und in der Nähe des oberen Endes des Zylinders befindet (z.B., wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als oberer Totpunkt (Top Dead Center, TDC) bezeichnet. In einem Prozess, der nachfolgend als Einspritzung bezeichnet wird, wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. In einem Prozess, der nachfolgend als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel wie zum Beispiel eine Zündkerze 92 gezündet, was zu einer Verbrennung führt.
Während des Ausdehnungstaktes drückt das sich ausdehnende Gas den Kolben 36 zurück zum BDC. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle. Schließlich wird während des Auslasstaktes das Auslassventil 54 geöffnet, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Abgaskrümmer 48 abzulassen und der Kolben kehrt zu dem TDC zurück. Es wird darauf hingewiesen, dass der obige Prozess nur als ein Beispiel zu betrachten ist, und dass die Öffnungs- und/oder Verschlusszeitpunkte des Ansaugventils und des Auslassventils so variieren können, dass sie eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Verschließen des Ansaugventils oder verschiedene andere Beispiele bereitstellen.
2 zeigt ein Fahrzeug 201 und ein Blockschaubild eines Fahrzeugantriebsstrangs 200. Der Antriebsstrang 200 kann durch den Motor 10 angetrieben werden. Der Motor 10 kann mit einem (nicht gezeigten) Motorstartsystem gestartet werden. Außerdem kann der Motor 10 ein Drehmoment mithilfe eines Drehmomentantriebs 204 wie zum Beispiel einem Kraftstoffeinspritzer, einer Drosselklappe usw. erzeugen oder einstellen.
Ein Ausgangsdrehmoment des Motors kann zu einem Drehmomentwandler 206 übertragen werden, um ein Automatikgetriebe 208 anzutreiben. Zu dem Drehmomentwandler 206 gehören ein Laufrad 232 und eine Turbine 235. Außerdem können eine oder mehrere Kupplungen einschließlich einer Vorwärtskupplung 210 eingekuppelt werden, um ein Fahrzeug anzutreiben. Bei einem Beispiel kann auf den Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes Bezug genommen werden. Außerdem kann zu dem Getriebe 208 eine Vielzahl von Gangkupplungen gehören, die nach Bedarf eingekuppelt werden können, um eine Vielzahl von festen Übersetzungsverhältnissen zu aktivieren. Der Ausgang des Drehmomentwandlers kann seinerseits von einer Wandlerüberbrückung 212 des Drehmomentwandlers gesteuert werden. Wenn zum Beispiel die Wandlerüberbrückung 212 des Drehmomentwandlers vollständig ausgekuppelt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 das Motordrehmoment über einen Flüssigkeitstransport zwischen der Turbine des Drehmomentwandlers und dem Laufrad des Drehmomentwandlers an das Automatikgetriebe 208, wodurch eine Vervielfachung des Drehmoments ermöglicht wird. Wenn im Gegensatz dazu die Wandlerüberbrückung 212 des Drehmomentwandlers vollständig eingekuppelt ist, wird das Ausgangsdrehmoment des Motors direkt über die Wandlerüberbrückung des Drehmomentwandlers auf eine (nicht gezeigte) Eingangswelle des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Wandlerüberbrückung 212 des Drehmomentwandlers teilweise eingekuppelt sein, wodurch die Größe des zu dem Getriebe weitergegebenen Drehmoments eingestellt werden kann. Eine Steuereinheit kann so konfiguriert werden, dass sie die Größe des durch den Drehmomentwandler 212 übertragenen Drehmoments einstellen kann, indem die Wandlerüberbrückung des Drehmomentwandlers als Reaktion auf die Betriebsbedingungen des Motors oder auf der Grundlage einer vom Fahrer abgerufenen Motorbetriebsanforderung eingestellt wird.
Die Drehmomentausgabe des Automatikgetriebes 208 kann seinerseits an die Räder 216 weitergegeben werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Das Automatikgetriebe 208 kann insbesondere ein Eingangsantriebsdrehmoment an die Eingangswelle 237 als Reaktion auf die Fahrbedingungen des Fahrzeugs übertragen, bevor ein Ausgangsantriebsdrehmoment an die Räder übertragen wird.
Außerdem kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 ausgeübt werden, indem die Radbremsen 147 angezogen werden. Bei einem Beispiel können die Radbremsen 147 angezogen werden als Reaktion darauf, dass der Fahrer mit seinem Fuß ein in 1 gezeigtes Bremspedal 150 betätigt. Auf die gleiche Weise kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 verringert werden, indem die Radbremsen 147 gelöst werden als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß von einem Bremspedal nimmt. Außerdem können die Fahrzeugbremsen eine Reibungskraft als ein Teil einer automatischen Motorbremsprozedur auf die Räder 216 ausüben.
Eine mechanische Ölpumpe 214 kann in einem Flüssigkeitsaustausch mit dem Automatikgetriebe 208 stehen, um einen hydraulischen Druck bereitzustellen, mit dem zahlreiche Kupplungen wie zum Beispiel die Vorwärtskupplung 210 und/oder die Wandlerüberbrückung 212 des Drehmomentwandlers eingekuppelt werden. Die mechanische Ölpumpe 214 kann gemäß dem Drehmomentwandler 212 betrieben werden und kann zum Beispiel durch die Drehung des Motors oder die Eingangswelle des Getriebes angetrieben werden. Auf diese Weise kann der in einer mechanischen Ölpumpe 214 erzeugte hydraulische Druck durch eine größer werdende Motordrehzahl vergrößert werden oder er kann durch eine abnehmende Motordrehzahl verringert werden. Eine elektrische Ölpumpe 220, die auch in einem Flüssigkeitsaustausch mit dem Automatikgetriebe steht aber unabhängig von der Antriebskraft des Motors 10 oder des Getriebes 208 arbeitet, kann bereitgestellt werden, um den hydraulischen Druck der mechanischen Ölpumpe 214 zu ergänzen. Die elektrische Ölpumpe 220 kann von einem (nicht gezeigten) Elektromotor angetrieben werden, der zum Beispiel von einer (nicht gezeigten) Batterie mit einer elektrischen Leistung versorgt wird.
Eine Steuereinheit 12 kann konfiguriert werden, Eingaben von einem Motor 10 zu empfangen, wie sie in 1 gezeigt werden, und kann dementsprechend eine Drehmomentausgabe des Motors und/oder einen Betrieb des Drehmomentwandlers, des Getriebes, der Kupplungen und/oder der Bremsen regeln. Als ein Beispiel kann eine Drehmomentausgabe geregelt werden, indem eine Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitpunkt und/oder Luftfüllung eingestellt wird, indem die Drosselklappenöffnung und/oder die Ventilzeitpunkte, der Ventilhub und der Verstärker für turboaufgeladene oder aufgeladene Motoren geregelt werden. In dem Falle eines Dieselmotors kann die Steuereinheit 12 die Drehmomentausgabe des Motors regeln, indem eine Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitpunkt und/oder Luftfüllung geregelt wird. In allen Fällen kann die Motorsteuerung zylinderweise ausgeführt werden, um die Drehmomentausgabe des Motors zu regeln. Außerdem kann die Steuereinheit 12 von einem Neigungsmessgerät 291 eine Abschätzung der Straßenneigung empfangen.
Wenn die Bedingungen für das Anhalten im Leerlauf erfüllt sind, kann die Steuereinheit 12 das Abschalten des Motors einleiten, indem die Zufuhr von Kraftstoff und Zündfunken zum Motor unterbrochen wird. Bei einem Beispiel kann der Motor als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von null und ein Betätigen des Fahrzeugbremspedals abgeschaltet werden. Im Verlauf anderer Bedingungen kann der Motor abgeschaltet werden, obwohl sich das Fahrzeug aktuell bewegt. Der Motor kann zum Beispiel abgeschaltet werden, wenn die Nachfrage für ein Motordrehmoment kleiner ist als ein Schwellenwert für ein Drehmoment.
Ein Radbremsdruck kann auch während des Abschaltens des Motors auf der Grundlage der Straßenneigung, der Motordrehzahl, eines Antriebswellendrehmoments oder der Zeit seit dem Starten des Motors eingestellt werden. Bei einem Beispiel wird der Öldruck, mit dem die Bremsen 147 versorgt werden, über ein Variieren des Ausgangs der Pumpe 289 eingestellt. Alternativ kann der Öldruck der Bremsleitung über das Ventil 187 reduziert werden, nachdem die Bremsen über das in 1 gezeigte Bremspedal 150 angezogen wurden.
Wenn die Neustartbedingungen erfüllt sind und/oder ein Fahrzeugführer das Fahrzeug starten möchte, kann die Steuereinheit 12 den Motor wieder aktivieren, indem die Verbrennung in den Zylindern wieder aufgenommen wird. Das Getriebe 208 kann entriegelt werden und die Radbremsen 147 können gelöst werden, um erneut ein Drehmoment auf die Antriebsräder 216 auszuüben. Ein Kupplungsdruck kann eingestellt werden, um das Getriebe zu entriegeln, während ein Bremsdruck eingestellt werden kann, um das Lösen der Bremse mit dem Entriegeln des Getriebes und einem Start des Fahrzeugs zu koordinieren.
Auf diese Weise stellt das System der 1 und 2 ein System für ein Fahrzeug bereit, das umfasst: einen Motor, ein Bremspedal, Fahrzeugbremsen, ein Fahrzeugbremspedal, ein Getriebe und eine Steuereinheit, zu der ausführbare, in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte Befehle gehören, welche für das Lösen der Fahrzeugbremsen als Reaktion auf eine Motorbedingung dienen. Das System beinhaltet einen Aspekt, bei dem die Motorbedingung eine Motordrehzahl ist und bei dem die Fahrzeugbremsen gelöst werden, nachdem das Fahrzeugbremspedal freigegeben wurde. Das System beinhaltet einen Aspekt, bei dem die Motordrehzahl eine Drehzahl ist, bei welcher der Drehmomentwandler des Getriebes mehr als eine Schwellenwertgröße des Motordrehmoments überträgt. Das System umfasst außerdem zusätzliche Befehle für das Einstellen einer Größe des Motordrehmoments als Reaktion auf eine Straßenneigung. Das System beinhaltet einen Aspekt, bei dem die Motorbedingung eine Motordrehzahl ist und außerdem zusätzliche Befehle für das Einstellen einer Motordrehzahl umfasst, bei der die Fahrzeugbremsen auf der Grundlage einer Straßenneigung gelöst werden. Das System beinhaltet einen Aspekt, bei dem die Motordrehzahl, bei der die Fahrzeugbremsen gelöst werden, als Reaktion auf eine Vergrößerung der positiven Straßenneigung vergrößert wird.
In 3 wird eine beispielhafte Darstellung einer simulierten Fahrzeugbetriebssequenz gemäß dem Verfahren aus 4 gezeigt.
Die erste Kurve von oben der 3 stellt eine Fahrzeuggeschwindigkeit über der Zeit dar. Die X-Achse stellt die Zeit dar und die Zeit läuft von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung. Die Y-Achse stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit dar und die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu.
Die zweite Kurve von oben der 3 stellt eine Straßenneigung über der Zeit dar. Die X-Achse stellt die Zeit dar und die Zeit läuft von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung. Die Y-Achse stellt die Straßenneigung dar und die Straßenneigung ist positiv (z.B. aufwärts) oberhalb der X-Achse und negativ (z.B. abwärts) unterhalb der X-Achse. Die Straßenneigung wächst je weiter sich die Straßenneigung in Richtung des Pfeils der Y-Achse von der X-Achse entfernt. Eine positive Straßenneigung wird durch „+“ angezeigt und eine negative Straßenneigung wird durch „–“ angezeigt.
Die dritte Kurve von oben der 3 stellt einen Motorzustand über der Zeit dar. Die X-Achse stellt die Zeit dar und die Zeit läuft von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung. Die Y-Achse stellt einen Motorzustand dar und der Motor ist in Betrieb, wenn sich der Motorzustand auf der oberen Ebene befindet. Der Motor ist abgeschaltet, wenn sich die Spur des Motorzustands auf der unteren Ebene befindet.
Die vierte Kurve von oben der 3 stellt ein Ausgangsdrehmoment des Getriebes über der Zeit dar. Die X-Achse stellt die Zeit dar und die Zeit läuft von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung. Die Y-Achse stellt das Ausgangsdrehmoment des Getriebes dar und das Ausgangsdrehmoment des Getriebes nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu.
Die fünfte Kurve von oben der 3 stellt eine Motordrehzahl über der Zeit dar. Die X-Achse stellt die Zeit dar und die Zeit läuft von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung. Die Y-Achse stellt die Motordrehzahl dar und die Motordrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu.
Die sechste Kurve von oben der 3 stellt einen Zustand des Fahrzeugbremspedals über der Zeit dar. Die X-Achse stellt die Zeit dar und die Zeit läuft von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung. Die Y-Achse stellt den Zustand des Fahrzeugbremspedals dar und das Fahrzeugbremspedal wird betätigt, wenn sich die Zustandsspur des Fahrzeugbremspedals auf der oberen Ebene befindet. Das Fahrzeugbremspedal wird nicht betätigt, wenn sich die Spur des Zustands des Fahrzeugbremspedals auf der unteren Ebene befindet.
Die siebte Kurve von oben der 3 stellt einen Zustand der Fahrzeugbremse über der Zeit dar. Die X-Achse stellt die Zeit dar und die Zeit läuft von der linken Seite der Darstellung zur rechten Seite der Darstellung. Die Y-Achse stellt den Zustand der Fahrzeugbremse dar und die Fahrzeugbremse ist angezogen, wenn sich die Spur des Zustands der Fahrzeugbremse auf der oberen Ebene befindet. Die Fahrzeugbremse ist gelöst, wenn sich der Zustand der Fahrzeugbremse auf der unteren Ebene befindet.
Zum Zeitpunkt T₀ bewegt sich das Fahrzeug und die Straßenneigung ist null. Der Motor läuft auch und das Getriebe gibt ein Drehmoment aus, um das Fahrzeug anzutreiben. Das Bremspedal ist nicht aktiviert und die Bremse ist nicht angezogen. Auf diese Weise fährt das Fahrzeug mit einer angemessenen Geschwindigkeit.
Zum Zeitpunkt T₁ wird das von dem Fahrer angeforderte Drehmoment als Reaktion darauf verringert, dass der Fahrer seinen Fuß von einem (nicht gezeigten) Gaspedal nimmt. Die Motordrehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Getriebes nehmen ab als Reaktion auf die Verringerung des von dem Fahrer angeforderten Drehmoments. Der Motor läuft weiter und die Straßenneigung bleibt bei null. Der Fahrer tritt auf das Bremspedal, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. Die Fahrzeugbremsen werden angezogen als Reaktion auf das Betätigen des Bremspedals durch den Fahrer, wie es durch den Zustand des Bremspedals und den Zustand der Bremsen angezeigt wird, die auf die obere Ebene übergehen.
Zum Zeitpunkt T₂ erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit null und der Motor wird automatisch abgeschaltet (z.B. wird er abgeschaltet ohne eine Einwirkung des Fahrers auf eine Einheit, deren einziger Zweck es ist, den Motor abzuschalten und/oder zu starten). Der Motor wird abgeschaltet als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und dass das Bremspedal betätigt wird. Wenn der Motor abgeschaltet wird, gehen der Motorzustand und die Übertragung der Motordrehzahl auf die unteren Ebenen über. Das Ausgangsdrehmoment des Getriebes geht auch auf null, da der Motor abgeschaltet wurde. Das Bremspedal wird weiterhin betätigt und die Bremse ist weiterhin angezogen.
Zum Zeitpunkt T₃ nimmt der Fahrer den Fuß vom Fahrzeugbremspedal und die Bremsen werden gelöst, sobald der Fahrer den Fuß vom Bremspedal nimmt. Der Motor wird auch neu gestartet als Reaktion darauf, dass der Fahrer den Fuß vom Bremspedal nimmt. Die Straßenneigung ist null, sodass die Fahrzeugbremsen gelöst werden, sobald der Fahrer den Fuß vom Bremspedal nimmt, da keine negative Neigung vorhanden ist, um ein Spiel in den Gängen der Antriebswelle hervorzurufen, und da die Neigung nicht positiv ist, was das Fahrzeug veranlasst hätte, abwärts zu rollen. Das Ausgangsdrehmoment des Getriebes wächst mit zunehmender Motordrehzahl an und ein Drehmoment wird von dem Motor an das Getriebe übertragen.
Zum Zeitpunkt T₄ beginnt die Fahrzeuggeschwindigkeit als Reaktion auf das wachsende Ausgangsdrehmoment des Getriebes zuzunehmen. Der Motor läuft weiterhin, was dadurch angezeigt wird, dass der Motorzustand auf der oberen Ebene bleibt. Die Motordrehzahl nimmt indem Maße zu, in dem das (nicht gezeigte) von dem Fahrer angeforderte Drehmoment zunimmt. Die Straßenneigung bleibt bei null, das Bremspedal wird nicht betätigt und die Bremse ist nicht angezogen.
Zwischen dem Zeitpunkt T₄ und dem Zeitpunkt T₅ nimmt die Straßenneigung in einer positiven Richtung zu und der Motor und das Fahrzeug sind weiter in Betrieb. Das Getriebe gibt auch weiterhin ein Drehmoment von dem Motor aus und das Bremspedal und die Bremsen sind nicht aktiviert.
Zum Zeitpunkt T₅ wird das von dem Fahrer angeforderte Drehmoment als Reaktion darauf verringert, dass der Fahrer seinen Fuß von einem (nicht gezeigten) Gaspedal nimmt. Die Motordrehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Getriebes nehmen als Reaktion auf die Verringerung des von dem Fahrer angeforderten Drehmoments ab. Der Motor läuft weiter und die Straßenneigung bleibt auf einem höheren positiven Wert. Der Fahrer tritt auf das Bremspedal, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. Die Fahrzeugbremsen werden angezogen als Reaktion auf das Betätigen des Bremspedals durch den Fahrer, wie es durch den Zustand des Bremspedals und den Zustand der Bremsen angezeigt wird, die auf die obere Ebene übergehen.
Zum Zeitpunkt T₆ erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit null und der Motor wird automatisch abgeschaltet. Der Motor wird abgeschaltet als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und dass das Bremspedal betätigt wird. Wenn der Motor abgeschaltet wird, gehen der Motorzustand und die Übertragung der Motordrehzahl auf die unteren Ebenen über. Das Ausgangsdrehmoment des Getriebes geht auch auf null, da der Motor abgeschaltet wurde. Das Bremspedal wird weiterhin betätigt und die Bremse ist weiterhin angezogen. Die Straßenneigung wird ausgewertet, um zu bestimmen, ob die Fahrzeugbremsen gegebenenfalls als Reaktion auf die Straßenneigung gesteuert werden müssen.
Zum Zeitpunkt T₇ nimmt der Fahrer den Fuß vom Fahrzeugbremspedal und die Fahrzeugbremsen bleiben in einem angezogenen Zustand. Die Fahrzeugbremsen können angezogen bleiben, indem eine Verringerung des Drucks in der Bremsleitung über ein Ventil eingeschränkt wird. Alternativ kann eine Pumpe verwendet werden, um den Bremsdruck auf einem erhöhten Pegel zu halten. Der Motor wird auch neu gestartet als Reaktion darauf, dass der Fahrer den Fuß vom Bremspedal nimmt. Die Straßenneigung ist positiv und nicht null, sodass die Fahrzeugbremsen angezogen bleiben, bis die ausgewählten Bedingungen auftreten. Das Fahrzeug bleibt auf der positiven Neigung stehen.
Zwischen dem Zeitpunkt T₇ und dem Zeitpunkt T₈ werden die Bremsen gelöst. Während ausgewählter Bedingungen wie zum Beispiel, dass die Motordrehzahl einen Schwellenwert für die Motordrehzahl überschreitet, können die Bremsen gelöst werden.
Durch das Verzögern des Lösens der Bremse, bis die Motordrehzahl einen Schwellenwert für die Drehzahl erreicht, wird dem Drehmomentwandler ermöglicht ein positives Drehmoment auszugeben, sodass die Fahrzeugräder sich nicht bewegen können, bis das Drehmoment der Antriebswelle ausreichend ist, das Fahrzeug in einer Vorwärtsrichtung zu bewegen. Zusätzlich kann der Schwellenwert für die Motordrehzahl, bei dem die Bremsen gelöst werden, in Abhängigkeit von einer positiven Straßenneigung variieren. Wenn das Fahrzeug auf einer flachen Neigung hält, können die Bremsen bei einer ersten niedrigen Motordrehzahl gelöst werden. Wenn das Fahrzeug auf einer steileren Neigung hält, können die Bremsen bei einer zweiten höheren Motordrehzahl gelöst werden. Bei einem anderen Beispiel können die Bremsen gelöst werden, wenn die Drehmomentgröße der Antriebswelle einen Schwellenwert für die Drehmomentgröße erreicht. Die Bremsen können zum Beispiel gelöst werden, wenn das Drehmoment an einer Turbine des Drehmomentwandlers größer ist als ein Schwellenwert für das Drehmoment, wobei der Schwellenwert für das Drehmoment in Abhängigkeit von der Straßenneigung variiert wird. Der Schwellenwert für das Drehmoment wird zum Beispiel mit einer zunehmenden Straßenneigung (die sich z.B. von einer Neigung null entfernt) größer. Der Schwellenwert für das Drehmoment wird mit einer abnehmenden Straßenneigung (die sich z.B. einer Neigung null nähert) kleiner. Bei anderen Beispielen können die Bremsen nach dem Ablaufen eines Schwellenwerts für einen Zeitraum nach dem Abschalten des Motors gelöst werden.
Zum Zeitpunkt T₈ beginnt die Fahrzeuggeschwindigkeit als Reaktion auf das zunehmende Ausgangsdrehmoment des Getriebes größer zu werden. Der Motor läuft weiterhin, was dadurch angezeigt wird, dass der Motorzustand auf der oberen Ebene bleibt. Die Motordrehzahl nimmt indem Maße zu, in dem das (nicht gezeigte) von dem Fahrer angeforderte Drehmoment zunimmt. Die Straßenneigung beginnt auf null hin abzunehmen, das Bremspedal wird nicht betätigt und die Bremse ist nicht angezogen.
Zwischen dem Zeitpunkt T₈ und dem Zeitpunkt T₉ nimmt die Straßenneigung ab und ändert sich von einer positiven Neigung zu einer negativen Neigung. Das Getriebe gibt auch weiterhin ein Drehmoment von dem Motor aus und das Bremspedal und die Bremsen sind nicht aktiviert.
Zum Zeitpunkt T₉ wird das von dem Fahrer angeforderte Drehmoment als Reaktion darauf verringert, dass der Fahrer seinen Fuß von einem (nicht gezeigten) Gaspedal nimmt. Die Motordrehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Getriebes nehmen als Reaktion auf die Verringerung des von dem Fahrer angeforderten Drehmoments ab. Der Motor läuft weiter und die Straßenneigung befindet sich auf einem negativeren Wert. Der Fahrer tritt auf das Bremspedal, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. Die Fahrzeugbremsen werden angezogen als Reaktion auf das Betätigen des Bremspedals durch den Fahrer, wie es durch den Zustand des Bremspedals und den Zustand der Bremsen angezeigt wird, die auf die obere Ebene übergehen.
Zum Zeitpunkt T₁₀ erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit null und der Motor wird automatisch abgeschaltet. Der Motor wird abgeschaltet als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und dass das Bremspedal betätigt wird. Wenn der Motor abgeschaltet wird, gehen der Motorzustand und die Übertragung der Motordrehzahl auf die unteren Ebenen über. Das Ausgangsdrehmoment des Getriebes geht auch auf null, da der Motor abgeschaltet wurde. Das Bremspedal wird weiterhin betätigt und die Bremse ist weiterhin angezogen. Die Straßenneigung wird ausgewertet, um zu bestimmen, ob die Fahrzeugbremsen gegebenenfalls als Reaktion auf die Straßenneigung geregelt werden müssen.
Zum Zeitpunkt T₁₁ nimmt der Fahrer den Fuß vom Fahrzeugbremspedal und die Fahrzeugbremsen bleiben in einem angezogenen Zustand. Die Fahrzeugbremsen können angezogen bleiben, indem eine Verringerung des Öldrucks in der Bremsleitung über ein Ventil eingeschränkt wird. Alternativ kann eine Pumpe verwendet werden, um den Bremsöldruck auf einem erhöhten Pegel zu halten. Der Motor wird auch neu gestartet als Reaktion darauf, dass der Fahrer den Fuß vom Bremspedal nimmt. Die Straßenneigung ist negativ und nicht null, sodass die Fahrzeugbremsen angezogen bleiben, bis die ausgewählten Bedingungen auftreten. Wenn die Bremsen jedoch nicht angezogen sind, kann sich auf der Antriebswelle ein Spiel zwischen den Gängen entwickeln oder in einem Kettengetriebe kann die Spannung verringert werden. Durch das Anziehen der Bremsen kann weder das Fahrzeug abwärts rollen, noch kann sich ein Zwischenraum zwischen den Getriebezähnen bilden, noch kann sich die Spannung in einem Kettengetriebe verringern. Das Fahrzeug bleibt auf der positiven Neigung stehen.
Zwischen dem Zeitpunkt T₁₁ und dem Zeitpunkt T₁₂ werden die Bremsen gelöst. Während ausgewählter Bedingungen wie zum Beispiel, dass die Motordrehzahl einen Schwellenwert für die Motordrehzahl überschreitet, können die Bremsen gelöst werden. Durch das Verzögern des Lösens der Bremse, bis die Motordrehzahl einen Schwellenwert für die Drehzahl erreicht, wird dem Drehmomentwandler ermöglicht ein positives Drehmoment auszugeben, sodass ein Spiel zwischen den Gängen eingeschränkt wird. Zusätzlich kann der Schwellenwert für die Motordrehzahl, bei dem die Bremsen gelöst werden, in Abhängigkeit von einer negativen Straßenneigung variieren. Wenn das Fahrzeug auf einer flachen negativen Neigung hält, können die Bremsen bei einer ersten niedrigen Motordrehzahl gelöst werden. Wenn das Fahrzeug auf einer steileren Neigung hält, können die Bremsen bei einer zweiten höheren Motordrehzahl gelöst werden. Bei einem anderen Beispiel können die Bremsen gelöst werden, wenn die Drehmomentgröße der Antriebswelle einen Schwellenwert für die Drehmomentgröße erreicht. Die Bremsen können zum Beispiel gelöst werden, wenn das Drehmoment an einer Turbine des Drehmomentwandlers größer ist als ein Schwellenwert für das Drehmoment, wobei der Schwellenwert für das Drehmoment in Abhängigkeit von der Straßenneigung variiert wird. Der Schwellenwert für das Drehmoment wird zum Beispiel mit einer abnehmenden Straßenneigung (die sich z.B. einer Neigung null nähert) größer. Der Schwellenwert für das Drehmoment wird mit einer zunehmenden Straßenneigung (die sich z.B. einer Neigung null nähert) kleiner. Bei anderen Beispielen können die Bremsen nach dem Ablaufen eines Schwellenwerts für einen Zeitraum nach dem Abschalten des Motors gelöst werden.
Zum Zeitpunkt T₁₂ beginnt die Fahrzeuggeschwindigkeit als Reaktion auf das zunehmende Ausgangsdrehmoment des Getriebes und auf die kleiner werdende Straßenneigung größer zu werden. Der Motor läuft weiterhin, was dadurch angezeigt wird, dass der Motorzustand auf der oberen Ebene bleibt. Die Motordrehzahl nimmt indem Maße zu, in dem das (nicht gezeigte) von dem Fahrer angeforderte Drehmoment zunimmt. Die Straßenneigung beginnt auf null hin abzunehmen, das Bremspedal wird nicht betätigt und die Bremse ist nicht angezogen.
In 4 wird jetzt ein Verfahren für das Betreiben eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren in 4 kann in Form ausführbarer Befehle in einem nichtflüchtigen Speicher der in 1 und 2 beschriebenen Steuereinheit 12 gespeichert werden. Außerdem kann das Verfahren in 4 die in 3 dargestellte Betriebssequenz bereitstellen.
In 402 bestimmt das Verfahren 400 Betriebsbedingungen. Zu den Betriebsbedingungen können, ohne auf diese beschränkt zu sein, eine Motordrehzahl, eine Motorlast, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein von dem Fahrer angefordertes Drehmoment und die Motortemperatur gehören. Das Verfahren 400 geht nach dem Bestimmen der Betriebsbedingungen weiter zu 404.
In 404 beurteilt das Verfahren 400, ob gegebenenfalls ein automatisches Abschalten des Motors erfolgen soll (z.B. eine Anforderung für ein Abschalten des Motors, ohne dass ein Fahrer spezifisch ein Abschalten des Motors über eine Einheit anfordert, deren einziger Zweck das Abschalten und/oder Starten des Motors ist). Bei einem Beispiel kann eine automatische Anforderung für ein Abschalten des Motors erfolgen, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein Schwellenwert für die Geschwindigkeit ist, während das Fahrzeugbremspedal betätigt wird. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass eine automatische Anforderung für ein Abschalten des Motors aufgetreten ist, lautet die Antwort „ja“ und das Verfahren 400 geht weiter zu 406. Andernfalls lautet die Antwort „nein“ und das Verfahren 400 geht weiter zum Ende.
In 406 bestimmt das Verfahren 400 eine Straßenneigung. Bei einem Beispiel wird die Straßenneigung mithilfe eines Neigungsmessgeräts bestimmt. Bei weiteren Beispielen kann die Straßenneigung mithilfe eines Beschleunigungsmessers abgeleitet werden. Das Verfahren 400 geht nach dem Bestimmen der Straßenneigung weiter zu 408.
In 408 bestimmt das Verfahren 400 eine Dauer für das Festhalten der Bremse. Bei einem Beispiel bestimmt das Verfahren 400 verschiedene Dauern für das Festhalten der Bremse in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug auf einer Strecke mit positiver, negativer oder keiner Neigung angehalten wurde.
Wenn das Fahrzeug bei einem Beispiel auf einer Straße ohne Neigung angehalten wurde, kann die Fahrzeugbremse gelöst werden, sobald der Fahrer den Fuß von der Bremse nimmt. Alternativ kann die Bremse erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem der Fahrer den Fuß von dem Bremspedal genommen hat, gelöst werden.
Wenn das Fahrzeug auf einer positiven Neigung angehalten wird, kann das Verfahren 400 entscheiden, ob die Fahrzeugbremsen im angezogen Zustand gehalten werden, während die Motordrehzahl null ist und bis die Motordrehzahl einen Schwellenwert für die Drehzahl erreicht und/oder überschreitet. Der Schwellenwert für die Drehzahl kann in Abhängigkeit von der Neigung variieren. Der Schwellenwert für die Motordrehzahl kann mit zunehmender Straßenneigung vergrößert werden. Dadurch, dass ermöglicht wird, dass die Motordrehzahl einen Schwellenwert für die Drehzahl erreicht, kann es möglich sein, eine bekannte Größe des Drehmoments aus dem Drehmomentwandler bereitzustellen, da der Ausgang eines Drehmomentwandlers drehzahlabhängig ist.
Bei einem Beispiel beruht der Schwellenwert für die Motordrehzahl auf einer Festbremsdrehzahl des Drehmomentwandlers. Bei einem weiteren Beispiel können die Fahrzeugbremsen von einer Motordrehzahl gleich null bis zu einem vorbestimmten Zeitraum, nachdem der Motor sich zu drehen beginnt (z.B. ein Zeitraum, seitdem der Motor abgeschaltet wurde), in einem angezogenen Zustand gehalten werden. Der vorbestimmte Zeitraum kann in Abhängigkeit von der Straßenneigung variiert werden. Der vorbestimmte Zeitraum kann zum Beispiel mit zunehmender Straßenneigung vergrößert werden. Bei einem weiteren Beispiel kann die Fahrzeugbremse in einem angezogenen Zustand gehalten werden, bis die Ausgangsdrehmomente des Motors und/oder des Getriebes nach einem Abschalten des Motors verschiedene Schwellenwertpegel erreichen. Die Fahrzeugbremsen können zum Beispiel nach einem Abschalten des Motors in einem angezogenen Zustand gehalten werden, bis das Ausgangsdrehmoment des Getriebes mindestens 20 Nm beträgt. Der Schwellenwert für das Ausgangsdrehmoment des Motors und/oder des Getriebes kann in Abhängigkeit von der Straßenneigung variieren. Der Schwellenwert für das Motordrehmoment und/oder das Getriebedrehmoment kann zum Beispiel mit zunehmender Straßenneigung vergrößert werden. Der Schwellenwert für das Motordrehmoment und/oder das Getriebedrehmoment kann mit abnehmender Straßenneigung verkleinert werden. Bei einem Beispiel werden die Fahrzeugbremsen in einem angezogenen Zustand gehalten, bis das Ausgangsdrehmoment des Getriebes mindestens: wheel_tor = trans_tor·N_FD = r·m·g·sinΘ beträgt, wobei wheel_tor das Drehmoment des angetriebenen Rads, trans_tor das Ausgangsdrehmoment des Getriebes, N_FD die letzte Antriebsgetriebabstufung, r der Radradius, m die Fahrzeugmasse, g die Gravitationskonstante und sin Θ der Sinus des Straßenwinkels (z.B. in Bezug auf die Neigung) ist. Die Ausgangsdrehmomente des Motors und des Getriebes können auf der Grundlage der Motordrehzahl, der Motorlast, der Geschwindigkeit des Getriebelaufrads, der Geschwindigkeit der Getriebeturbine und der aktuell ausgewählten Getriebeübersetzung abgeleitet werden. Das Motordrehmoment kann zum Beispiel empirisch bestimmt und in einem Speicher gespeichert werden, der gemäß der Motordrehzahl und der Motorlast indiziert wird. Das ermittelte Motordrehmoment wird in ein bekanntes Drehmomentwandlermodell eingegeben und das Drehmomentwandlermodell gibt ein Drehmoment aus, das mit dem aktuellen Übersetzungsverhältnis multipliziert wird, um ein ermitteltes Ausgangsdrehmoment des Getriebes bereitzustellen.
Wenn das Fahrzeug auf einer negativen Neigung angehalten wird, kann das Verfahren 400 auf ähnliche Weise entscheiden, ob die Fahrzeugbremsen im angezogen Zustand gehalten werden, während die Motordrehzahl null ist und bis die Motordrehzahl einen Schwellenwert für die Drehzahl erreicht und/oder überschreitet. Der Schwellenwert für die Drehzahl kann in Abhängigkeit von der Neigung variieren. Der Schwellenwert für die Motordrehzahl kann zum Beispiel mit einer zunehmend negativen Straßenneigung verkleinert werden. Dadurch, dass ermöglicht wird, dass die Motordrehzahl ein Schwellenwert für die Drehzahl erreicht, kann es möglich sein, eine bekannte Größe des Drehmoments aus dem Drehmomentwandler bereitzustellen, um die Möglichkeit eines Spiels an der Antriebswellenübersetzung zu verringern, da der Ausgang eines Drehmomentwandlers drehzahlabhängig ist.
Bei einem Beispiel beruht der Schwellenwert für die Motordrehzahl auf einer Festbremsdrehzahl des Drehmomentwandlers. Bei einem weiteren Beispiel können die Fahrzeugbremsen von einer Motordrehzahl gleich null bis zu einem vorbestimmten Zeitraum, nachdem der Motor sich zu drehen beginnt (z.B. ein Zeitraum, seitdem der Motor abgeschaltet wurde), in einem angezogenen Zustand gehalten werden. Der vorbestimmte Zeitraum kann in Abhängigkeit von der Straßenneigung variiert werden. Der vorbestimmte Zeitraum kann zum Beispiel mit einer zunehmend negativen Steigung (die sich z.B. von der Straßenneigung gleich null entfernt) verkleinert werden. Bei einem weiteren Beispiel kann die Fahrzeugbremse in einem angezogenen Zustand gehalten werden, bis die Ausgangsdrehmomente des Motors und/oder des Getriebes nach einem Abschalten des Motors verschiedene Schwellenwertpegel erreichen. Die Fahrzeugbremsen können zum Beispiel in einem angezogenen Zustand gehalten werden, nachdem der Motor abgeschaltet wurde, bis das Ausgangsdrehmoment des Getriebes mindestens 10 Nm erreicht, sodass ein positives Drehmoment auf die Antriebswelle ausgeübt wird, um die Möglichkeit eines Spiels zu verringern, wenn das Fahrzeug nach dem Starten des Motors zu rollen beginnt. Der Schwellenwert für das Ausgangsdrehmoment des Motors und/oder des Getriebes kann in Abhängigkeit von einer negativen Straßenneigung variieren. Der Schwellenwert für das Motordrehmoment und/oder das Getriebedrehmoment kann zum Beispiel mit einer zunehmend negativen Straßenneigung vergrößert werden. Der Schwellenwert für das Motordrehmoment und/oder das Getriebedrehmoment kann mit einer abnehmend negativen Straßenneigung verkleinert werden. Die Ausgangsdrehmomente des Motors und des Getriebes können auf der Grundlage der Motordrehzahl, der Motorlast, der Geschwindigkeit des Getriebelaufrads, der Geschwindigkeit der Getriebeturbine und der aktuell ausgewählten Getriebeübersetzung abgeleitet werden. Das Verfahren 400 geht nach dem Bestimmen der Dauer für das Festhalten der Bremse weiter zu 410.
In 410 überwacht das Verfahren 400 den Bremsdruck und hält den Bremsdruck als Reaktion auf die Straßenneigung aufrecht. Bei einem Beispiel wird der Öldruck in der Bremsleitung überwacht, sobald der Fahrer die Bremse betätigt und das Fahrzeug angehalten wird. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass die Fahrzeugbremsen im angezogenen Zustand gehalten werden, nachdem der Fahrer den Fuß vom Bremspedal nimmt, kann ein Ventil den Ölfluss aus dem Bremszylinder einschränken, um den Bremsdruck aufrechtzuerhalten. Bei weiteren Beispielen kann eine Pumpe den Öldruck auf einem Niveau halten, der von dem Fahrer verwendet wird, um das Fahrzeug anzuhalten. Bei noch weiteren Beispielen kann der Pumpenausgangsdruck auf der Grundlage der Straßenneigung eingestellt werden. Wenn die Straßenneigung zum Beispiel ansteigt, kann der Pumpendruck erhöht werden, um das Fahrzeug auf dem Abhang zu halten. Bei weiteren Beispielen, in denen das Fahrzeug auf einer Strecke ohne Neigung angehalten wird, kann der Öldruck in der Bremsleitung einfach der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer folgen. Das Verfahren 400 geht nach dem Einstellen des Bremsdrucks weiter zu 412.
In 412 stellt das Verfahren 400 den Motor ab. Der Motor kann durch das Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr und/oder der Zündfunkenlieferung an den Motor abgeschaltet werden. Das Verfahren 400 geht, nachdem das Abschalten des Motors befohlen wurde, weiter zu 414.
In 414 beurteilt das Verfahren 400, ob gegebenenfalls eine Anforderung für einen automatischen Neustart des Motors vorliegt. Der Motor kann als Reaktion darauf, dass der Fahrer den Fuß vom Bremspedal nimmt, oder aufgrund einer anderen Bedingung neu gestartet werden. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass der Motor automatisch neu gestartet werden soll, lautet die Antwort „ja“ und das Verfahren 400 geht weiter zu 416. Andernfalls lautet die Antwort „nein“ und das Verfahren 400 kehrt zurück zu 410.
In 416 wird der Motor automatisch gestartet. Der Motor kann durch das Aktivieren eines Anlassers und das Versorgen des Motors mit Zündfunken und Kraftstoff automatisch neu gestartet werden. Das Verfahren 400 geht weiter zu 418, nachdem sich der Motor zum Starten zu drehen beginnt.
In 418 beurteilt das Verfahren 400, ob die Straßenneigung gegebenenfalls negativ ist. Bei einem Beispiel kann das Verfahren 400 aufgrund des Ausgangs des Neigungsmessgeräts beurteilen, ob die Straßenneigung negativ ist. Wenn die Straßenneigung negativ ist, lautet die Antwort „ja“ und das Verfahren 400 geht weiter zu 422. Andernfalls lautet die Antwort „nein“ und das Verfahren 400 geht weiter zu 420.
In 422 hält das Verfahren 400 die Fahrzeugbremsen für die in 408 bestimmte Dauer in einem angezogenen Zustand. Da das Fahrzeug auf einer negativen Neigung angehalten wurde, kann es die Tendenz haben vorwärts rollen zu wollen und ein Spiel zwischen den Getriebezähnen zu erzeugen oder die Spannung in einem Kettengetriebe zu verringern; auf der Antriebswelle kann jedoch schon ein kleines Drehmoment ausreichen, um das Fahrzeug auf dem Abhang abwärts anzutreiben. Demzufolge kann die Größe des positiven Drehmoments, das auf die Antriebswelle ausgeübt wird, um das Spiel zu verringern, geringer sein als die Größe des positiven Drehmoments, das auf die Antriebswelle ausgeübt wird, wenn die Straßenneigung positiv ist. Das Verfahren 400 geht weiter zum Ende, nachdem die gewünschte Größe des positiven Drehmoments auf die Antriebswelle ausgeübt wurde.
In 420 beurteilt das Verfahren 400, ob die Straßenneigung gegebenenfalls positiv ist. Bei einem Beispiel kann das Verfahren 400 aufgrund des Ausgangs des Neigungsmessgeräts beurteilen, ob die Straßenneigung positiv ist. Wenn die Straßenneigung positiv ist, lautet die Antwort „ja“ und das Verfahren 400 geht weiter zu 424. Andernfalls lautet die Antwort „nein“ und das Verfahren 400 geht weiter zu 426.
In 424 hält das Verfahren 400 die Fahrzeugbremsen für die in 408 bestimmte Dauer in einem angezogenen Zustand. Da das Fahrzeug auf einer positiven Neigung angehalten wurde, kann es die Tendenz haben rückwärts rollen zu wollen. Die Fahrzeugposition kann beibehalten werden, indem die Bremsen in einem angezogenen Zustand gehalten werden, bis die Drehmomentausgabe des Getriebes gleich oder größer ist als die Schwerkraft, die auf dem Abhang wirkt. Demzufolge kann die Größe des positiven Drehmoments, das auf die Antriebswelle ausgeübt wird, um das Fahrzeug an Ort und Stelle zu halten oder um es an dem Abhang aufwärts zu bewegen, größer sein als die Größe des positiven Drehmoments, das auf die Antriebswelle ausgeübt wird, wenn die Straßenneigung negativ ist. Das Verfahren 400 geht weiter zum Ende, nachdem die gewünschte Größe des positiven Drehmoments auf die Antriebswelle ausgeübt wird.
In 426 verringert das Verfahren 400 den Bremsdruck zur gleichen Zeit, zu welcher der Fahrer den Fuß von dem Bremspedal nimmt. Alternativ kann der Bremsdruck erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem der Fahrer den Fuß von der Bremse genommen hat, verringert werden. Die Bremsen können gelöst werden, indem der Bremsdruck verringert wird. Das Verfahren 400 geht nach dem Lösen der Bremsen zum Ende.
Auf diese Weise können die Fahrzeugbremsen während des automatischen Startens des Motors betrieben werden, um die Möglichkeit zu verringern, ein Spiel zwischen den Getriebezähnen zu erzeugen oder die Spannung eines Kettengetriebes zu verlieren, wenn das Fahrzeug auf einer negativen Neigung angehalten wird. Wenn das Fahrzeug auf einer positiven Neigung angehalten wird, können die Fahrzeugbremsen außerdem in einem angezogenen Zustand gehalten werden, während ein Motor automatisch neu gestartet wird, um die Fahrzeugbewegung zu verringern.
Auf diese Weise stellt das Verfahren in 4 ein Starten eines Motors bereit, wobei das Verfahren umfasst: automatisches Starten des Motors und Festhalten der Fahrzeugbremse als Reaktion auf eine Straßenneigung, nachdem das Fahrzeugbremspedal, das die Fahrzeugbremse steuert, freigegeben wurde. Das Verfahren enthält einen Aspekt, bei dem eine Dauer, während der die Fahrzeugbremse festgehalten wird, auf einer Straßenneigung beruht. Das Verfahren umfasst außerdem ein automatisches Abschalten des Motors, bevor der Motor automatisch gestartet wird. Das Verfahren enthält einen Aspekt, bei dem zu dem Festhalten der Fahrzeugbremse ein Aufrechterhalten eines Bremsöldrucks gehört. Das Verfahren enthält einen Aspekt, bei dem die Dauer, während der die Fahrzeugbremse festgehalten wird, auf einer Motordrehzahl beruht. Das Verfahren enthält einen Aspekt, bei dem die Dauer, während der die Fahrzeugbremse festgehalten wird, auf der Größe eines Antriebswellendrehmoments beruht, das von dem Motor nach dem Starten des Motors produziert wird. Das Verfahren enthält einen Aspekt, bei dem die Dauer, während der die Fahrzeugbremse festgehalten wird, auf einer Zeitdauer beruht, die seit dem Überschreiten eines Schwellenwerts für eine Drehzahl durch die Motordrehzahl vergangen ist.
Bei einem weiteren Beispiel stellt das Verfahren in 4 ein Starten eines Motors bereit, wobei das Verfahren umfasst: automatisches Starten des Motors und Festhalten der Fahrzeugbremse als Reaktion auf ein Antriebswellendrehmoment, nachdem das Fahrzeugbremspedal, das die Fahrzeugbremse steuert, freigegeben wurde. Das Verfahren enthält einen Aspekt, bei dem das Antriebswellendrehmoment einen Antriebswellendrehmomentpegel besitzt, der mit der Straßenneigung variiert. Das Verfahren enthält einen Aspekt, bei dem das Antriebswellendrehmoment einen Antriebswellendrehmomentpegel besitzt, der in Abhängigkeit von einer positiven oder negativen Straßenneigung variiert. Das Verfahren enthält einen Aspekt, bei dem das Antriebswellendrehmoment in einem größeren Maß für eine positive Straßenneigung zunimmt als für eine negative Straßenneigung. Das Verfahren umfasst außerdem ein Festhalten der Fahrzeugbremse mit einem Druck, der auf einer Eingabe von dem Fahrzeugbremspedal beruht. Das Verfahren enthält einen Aspekt, bei dem der Druck, der auf einer Eingabe von dem Fahrzeugbremspedal beruht, ein Druck ist, der in einer Bremsleitung aufgebaut wird, während das Fahrzeugbremspedal betätigt wird. Das Verfahren umfasst außerdem ein automatisches Abschalten des Motors, bevor der Motor automatisch gestartet wird.
Wie der Fachmann versteht, können die in 4 beschriebenen Routinen eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuerte Prozesse, unterbrechungsgesteuerte Prozesse, Mehrprozessorbetrieb, Nebenläufigkeit und Ähnliche darstellen. Von daher können zahlreiche der dargestellten Schritte und Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel ausgeführt werden, oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich um die hier beschriebenen Ziele, Merkmale und Vorteile zu erreichen, aber sie wurde der Einfachheit halber zur Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Obwohl dies nicht ausdrücklich dargestellt wurde, wird der Fachmann erkennen, dass einer oder mehrere der dargestellten Schritte oder eine oder mehrere der dargestellten Funktionen in Abhängigkeit von der speziell verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden können.
Dies schließt die Beschreibung ab. Das Lesen wird den Fachmann auf den Gedanken vieler Veränderungen und Variationen bringen, ohne sich dadurch von dem Erfindungsgedanken und dem Umfang der Beschreibung zu entfernen. Zum Beispiel können I3, I4, I5, V6, V8, V10 und V12 Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung zu ihrem Vorteil verwenden.

Claims

Verfahren für das Starten eines Motors, umfassend: automatisches Starten des Motors; und Festhalten einer Fahrzeugbremse als Reaktion auf eine Straßenneigung, nachdem ein Fahrzeugbremspedal, das die Fahrzeugbremse steuert, freigegeben wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Dauer, während der die Fahrzeugbremse festgehalten wird, auf einer Straßenneigung beruht.
Verfahren nach Anspruch 1, das außerdem ein automatisches Abschalten des Motors umfasst, bevor der Motor automatisch gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Festhalten der Fahrzeugbremse ein Aufrechterhalten eines Bremsöldrucks umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dauer, während der die Fahrzeugbremse festgehalten wird, auf einer Motordrehzahl beruht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dauer, während der die Fahrzeugbremse festgehalten wird, auf der Größe eines Antriebswellendrehmoments beruht, das von dem Motor nach dem Starten des Motors produziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dauer, während der die Fahrzeugbremse festgehalten wird, auf einer Zeitdauer beruht, die seit dem Überschreiten eines Schwellenwerts für eine Drehzahl durch die Motordrehzahl vergangen ist.
Verfahren für das Starten eines Motors, umfassend: automatisches Starten des Motors; und Festhalten einer Fahrzeugbremse als Reaktion auf ein Antriebswellendrehmoment, nachdem ein Fahrzeugbremspedal, das die Fahrzeugbremse steuert, freigegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Antriebswellendrehmoment einen Antriebswellendrehmomentpegel besitzt, der mit der Straßenneigung variiert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Antriebswellendrehmoment einen Antriebswellendrehmomentpegel besitzt, der in Abhängigkeit von einer positiven oder negativen Straßenneigung variiert.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Antriebswellendrehmoment in einem größeren Maß für eine positive Straßenneigung zunimmt als für eine negative Straßenneigung.
Verfahren nach Anspruch 8, das außerdem ein Festhalten der Fahrzeugbremse mit einem Druck umfasst, der auf einer Eingabe von dem Fahrzeugbremspedal beruht.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Druck, der auf der Eingabe von dem Fahrzeugbremspedal beruht, ein Druck ist, der in einer Bremsleitung aufgebaut wird, während das Fahrzeugbremspedal betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, das außerdem ein automatisches Abschalten des Motors umfasst, bevor der Motor automatisch gestartet wird.
System für ein Fahrzeug, das aufweist: einen Motor; ein Bremspedal; Fahrzeugbremsen; ein Fahrzeugbremspedal; ein Getriebe; und eine Steuereinheit, zu der ausführbare, in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte Befehle gehören, welche für das Lösen der Fahrzeugbremsen als Reaktion auf eine Motorbedingung dienen.
System nach Anspruch 15, wobei die Motorbedingung eine Motordrehzahl ist und wobei die Fahrzeugbremsen gelöst werden, nachdem das Fahrzeugbremspedal freigegeben wurde.
System nach Anspruch 16, wobei die Motordrehzahl eine Drehzahl ist, bei welcher ein Drehmomentwandler des Getriebes mehr als eine Schwellenwertgröße für das Motordrehmoment überträgt.
System nach Anspruch 15, das außerdem zusätzliche Befehle für das Einstellen einer Größe des Motordrehmoments als Reaktion auf eine Straßenneigung umfasst.
System nach Anspruch 15, wobei die Motorbedingung eine Motordrehzahl ist und wobei das System außerdem zusätzliche Befehle für das Einstellen einer Motordrehzahl umfasst, bei der die Fahrzeugbremsen auf der Grundlage einer Straßenneigung gelöst werden.
System nach Anspruch 19, wobei die Motordrehzahl, bei welcher die Fahrzeugbremsen gelöst werden, bei einer Vergrößerung der positiven Straßenneigung vergrößert wird.