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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuervorrichtung.
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Erläuterung des Stands der Technik
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Eine Technik ist bekannt, in der ein Fahrzeug in einem Trägheitsfahrtzustand gehalten wird, indem die zwischen der Maschine bzw. Brennkraftmaschine und dem Getriebe des Fahrzeugs angeordnete Kupplung ausgekuppelt wird, wenn das Gaspedal unbetätigt ist, um die Kraftstoffökonomie zu verbessern und dergleichen. Beispielsweise beziehe man sich auf die japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer
JP 2011 - 219 087 A bzw. deren Familienmitglied
DE 10 2010 003 673 A1 .
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Die vorstehend erläuterte herkömmliche Technik weist jedoch ein Problem dahingehend auf, dass eine Rückkehr aus dem Trägheitsfahrtzustand in einen normalen Fahrzustand für den Fahrzeugführer unerwartet geschehen kann. In diesem Fall kann der Fahrer fühlen, dass etwas Seltsames geschieht, oder der Effekt der Erhöhung der Kraftstoffökonomie kann nicht erhalten werden. Beispielsweise gibt es die Befürchtung, dass eine unerwartete Schwingung aufgrund des Umschaltens der Kupplung aus dem ausgekuppelten Zustand in den eingekuppelten Zustand auftreten kann, weil das Fahrzeug aus dem Trägheitsfahrtzustand in den normalen Fahrzustand zurückgebracht werden kann, wenn eine Stromerzeugungsanforderung abhängig von der verbleibenden Kapazität einer Batterie auftritt. Zusätzlich kann der Effekt der Erhöhung der Kraftstoffökonomie unzureichend werden, weil der Trägheitsfahrtzustand in diesem Fall zwangsweise beendet wird, bevor der Fahrer das Gaspedal drückt.
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Die
WO2014 068 724 A1 oder ihr Familienmitglied
DE 11 2012 007 074 T5 offenbart eine Fahrzeugsteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem ersten Trägheitsfahrzustand und einem zweiten Trägheitsfahrzustand, wobei abhängig vom Lenkwinkel zwischen den beiden Trägheitsfahrzuständen gewechselt wird. Diese Trägheitsfahrzustände entsprechen den Zuständen, zwischen denen auch erfindungsgemäß gewechselt wird.
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Auch die
DE 10 2010 039 173 A1 beschäftigt sich mit unterschiedlichen Trägheitsfahrzuständen und einem Wechsel zwischen diesen.
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Die
DE 10 2009 002 521 A1 diskutiert ein Verfahren, das Segel- und Rollmodus, d.h. Segelmodus mit laufender und stehender Brennkraftmaschine, prognostisch aktiviert, deaktiviert oder beibehält, um einen verbrauchs- und emissionsarmen sowie betriebssicheren und komfortablen Fahrbetrieb zu ermöglichen.
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Schließlich lehrt die
DE 10 2012 022 460 A1 ein Verfahren, um eine Verbrennungskraftmaschine eines fahrenden Fahrzeugs durch dessen kinetische Energie wieder anzulassen, wenn sie zum Segeln ausgeschaltet wurde und dann festgestellt wird, dass ein elektrisches System des Fahrzeugs in einen kritischen Zustand gerät, z.B. die Batterie zu stark entladen ist, ein Kurzschluss oder Versagen eines Verbrauchers auftritt oder zu viele Verbraucher während des Maschinenstarts versorgt werden müssen.
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KURZE ERLÄUTERUNG
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Eine beispielhafte Ausführungsform schafft eine Fahrzeugsteuervorrichtung für ein Fahrzeug, das eine Maschine bzw. Brennkraftmaschine als eine Antriebskraftquelle des Fahrzeugs, ein von der Maschine betriebenes Hilfssystem und eine Kupplungsvorrichtung umfasst, die in einem Kraftübertragungsweg vorgesehen ist, der mit einer Abtriebswelle der Maschine verbunden ist, wobei die Fahrzeugsteuervorrichtung Folgendes aufweist:
- einen Zustandsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob eine Ausführungserlaubnisbedingung zum Erlauben der Leerlauffahrt des Fahrzeugs erfüllt ist oder nicht;
- einen ersten Steuerabschnitt, der das Fahrzeug dazu veranlasst, in einen ersten Trägheitsfahrtzustand umzustellen, indem die Maschine gestoppt wird und die Kupplungsvorrichtung auskuppelt, wenn bestimmt wird, dass die Ausführungserlaubnisbedingung erfüllt ist;
- einen Abschnitt zur Bestimmung einer Hilfssystemantriebsanforderung, der bestimmt, ob eine Hilfssystemantriebsanforderung zum Antreiben des Hilfssystems aufgetreten ist oder nicht; und
- einen zweiten Steuerabschnitt, der das Fahrzeug dazu veranlasst, in einen zweiten Trägheitsfahrtzustand umzustellen, indem die Maschine gestartet wird, wobei die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt gehalten wird, wenn bestimmt wird, dass die Hilfssystemantriebsanforderung aufgetreten ist, während das Fahrzeug in dem ersten Trägheitsfahrtzustand fährt.
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Nach der beispielhaften Ausführungsform wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung geschaffen, die die Kraftstoffökonomie eines Fahrzeugs erhöhen kann, ohne den Fahrzeugführer dazu zu veranlassen, zu fühlen, dass etwas Seltsames geschehen ist, wenn das Fahrzeug im Leerlauf fährt.
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Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung nebst Figuren und Ansprüchen deutlich.
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Figurenliste
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In den beigefügten Figuren zeigen:
- 1 ein Blockschaubild, das den Aufbau eines Fahrzeugsteuersystems zeigt, das eine Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst;
- 2 ein Schaubild zum Erläutern von Zustandsübergängen in einem Trägheitsfahrtmodus bzw. Segelmodus;
- 3 einen Ablaufplan, der Schritte einer Leerlauffahrtsteuerung zeigt, die von der Fahrzeugsteuervorrichtung durchgeführt werden; und
- 4 ein Zeitschaubild zum Erläutern eines Beispiels der Leerlauffahrt eines mit dem Fahrzeugsteuersystem versehenen Fahrzeugs.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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1 ist ein Blockschaubild, das den Aufbau eines Fahrzeugsteuersystems mit einer Fahrzeugsteuervorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Fahrzeug, das in einem ausgewählten aus einem normalen Fahrtmodus, in dem seine Kupplungsvorrichtung 16 eine Maschine bzw. Brennkraftmaschine 11 einkuppelt, und einem Trägheitsfahrtmodus (Leerlauffahrtmodus bzw. Segelmodus) fährt, in dem die Kupplungsvorrichtung 16 die Maschine 11 auskuppelt bzw. trennt.
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Die Maschine 11 ist eine Mehrzylindermaschine mit interner Verbrennung, die mit Kraftstoff wie Benzin oder Leichtöl versorgt wird, wobei die Maschine 11 Kraftstoffeinspritzventile und Zündvorrichtungen aufweist. Die Maschine 11 ist integriert mit einem ISG (integriertem Startergenerator) 13 versehen. Die Welle des ISG 13 ist mit einer Maschinenabtriebswelle 12 der Maschine 11 über einen Riemen oder dergleichen gekoppelt. Demgemäß wird die Welle des ISG 13 durch Drehen der Maschinenabtriebswelle 12 angetrieben, um sich zu drehen, während die Maschinenabtriebswelle 12 durch Drehen der Welle des ISG 13 angetrieben wird, um sich zu drehen. Das heißt, dass der ISG 13 eine Generatorfunktion zum Erzeugen von elektrischem Strom (Leistungsregenerationsfunktion) durch Drehung der Maschinenabtriebswelle 12 und eine Motorfunktion aufweist, um eine Antriebskraft auf die Maschinenabtriebswelle auszuüben. Zum Anlassen der Maschine 11 wird der Maschine 11 eine Anfangsdrehung durch Drehen der Welle des ISG 13 bereitgestellt.
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Der ISG 13 ist mit einer im Fahrzeug montierten Batterie 14 verbunden. Der ISG 13 arbeitet mittels der von der Batterie 14, die durch den vom ISG 13 erzeugten Strom aufgeladen wird, bereitgestellten Leistung. Der von der Batterie 14 abgegebene Strom wird verwendet, um verschiedene elektrische Komponenten anzutreiben, die im Fahrzeug montiert sind.
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Ein Kompressor 15 einer Klimaanlageneinheit, die im Fahrzeug montiert ist, ist über einen Riemen oder dergleichen mit der Maschinenabtriebswelle 12 gekoppelt. Wenn ein Einschalten der Klimaanlageneinheit verlangt wird, wird der Kompressor 15 durch die von der Maschine 11 bereitgestellte Antriebskraft angetrieben, um den Fahrgastraum des Fahrzeugs zu klimatisieren. Der ISG 13 und der Kompressor 15 sind Hilfssysteme des Fahrzeugs.
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Ein Getriebe 17 ist mit der Maschinenabtriebswelle 12 über die Kupplungsvorrichtung 16 als eine Leistungsübertragungsvorrichtung verbunden, die im Kraftübertragungsweg vorgesehen ist. Die Kupplungsvorrichtung 16 ist eine Reibkupplung, die einen Kupplungsmechanismus aufweist, der eine Scheibe (beispielsweise ein Schwungrad) aufweist, die mit der Maschinenabtriebswelle 12 auf der Seite der Maschine 11 verbunden ist, und eine Scheibe (beispielsweise eine Kupplungsscheibe), die mit einer Getriebeeingangswelle 21 auf der Seite des Getriebes 17 verbunden ist. Wenn diese Scheiben dazu veranlasst werden, miteinander in Kontakt zu kommen, liegt ein Kraftübertragungszustand (ein eingekuppelter Zustand) vor. In dem Kraftübertragungszustand wird die Übertragung einer Antriebskraft zwischen der Maschine 11 und dem Getriebe 17 zugelassen. Wenn diese Scheiben dazu veranlasst werden, sich voneinander zu trennen, liegt ein Kraftblockierzustand (ein ausgekuppelter Zustand) vor. In dem Kraftblockierzustand wird eine Übertragung von Antriebskraft zwischen der Maschine 11 und dem Getriebe 17 verhindert. In dieser Ausführungsform ist die Kupplungsvorrichtung 16 eine automatische Kupplung, die zwischen dem eingekuppelten Zustand und dem ausgekuppelten Zustand durch ein Stellglied wie einen Motor umgeschaltet wird. Die Kupplungsvorrichtung 16 kann innerhalb des Getriebes 17 angeordnet sein.
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Das Getriebe 17 ist ein Automatikgetriebe, das eine Vielzahl von Übersetzungsschaltbereichen aufweist. Das Getriebe 17 nimmt Antriebskraft von der Maschine 11 über die Getriebeeingangswelle 21 auf und gibt sie nach einer Drehzahländerung bzw. Übersetzung entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motordrehzahl und der Gangwahlposition an die Getriebeabtriebswelle 22 ab. Die Gangwahlposition wird durch einen (nicht gezeigten) Wählhebel gewählt, den der Fahrer des Fahrzeugs betätigt. In dieser Ausführungsform ist die Gangwahlposition entweder ein D-Bereich (Fahrbereich), ein R-Bereich (Rückwärtsfahrbereich) oder ein N-Bereich (Neutral- bzw. Leerlaufbereich). Das Getriebe 17 umfasst einen automatischen Schaltmechanismus mit einem Stellglied wie einem Motor oder einer Hydraulikvorrichtung. Im D-Bereich wird der Gangbereichswechsel automatisch durchgeführt.
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Die Getriebeabtriebswelle 22 ist mit Rädern 27 des Fahrzeugs über ein Differenzialgetriebe 25 und eine Abtriebswelle (Fahrzeugabtriebswelle) 26 verbunden. Jedes der Räder 27 ist mit einem Bremsstellglied 28 versehen, das durch eine nicht gezeigte Hydraulikschaltung angetrieben wird, um eine Bremskraft auf das Rad 27 auszuüben. Das Bremsstellglied 28 ist dazu aufgebaut, die auf das Rad 27 wirkende Bremskraft passend zum Druck eines nicht gezeigten Hauptzylinders anzupassen, der eine Druckkraft eines Bremspedals auf Hydrauliköl überträgt.
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Das Fahrzeugsteuersystem umfasst eine Maschinen-ECU 31 zum Steuern des Betriebszustands der Maschine 11 und eine AT-ECU bzw. Automatikgetriebe-ECU 32 zum Steuern der Kupplungsvorrichtung 16 und des Getriebes 17. Jede der ECUs 31 und 32 ist eine mikrocomputerbasierte elektronische Steuereinheit, die die Maschine 11 oder das Getriebe 17 passend zu Abgabesignalen verschiedener Sensoren steuert. Die ECU 31 und die ECU 32 sind übertragungsfähig miteinander so verbunden, dass sie verschiedene Steuersignale und Datensignale teilen können. In dieser Ausführungsform bildet die ECU 31 die Fahrzeugsteuervorrichtung. Die Fahrzeugsteuervorrichtung kann jedoch aus zwei oder mehr ECUs gebildet sein.
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Die verschiedenen Sensoren umfassen einen Gaspedalsensor 41 zum Erfassen einer Größe des Drucks auf das Gaspedal, einen Bremssensor 42 zum Erfassen einer Größe des Drucks auf das Bremspedal, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 43 zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Neigungswinkelsensor 44 zum Erfassen eines Neigungswinkels einer Straßenoberfläche, einen Drehzahlsensor 45 zum Erfassen der Maschinendrehzahl und einen Schaltpositionssensor 46 zum Erfassen der Gangwahlposition des Getriebes 17. In dieser Ausführungsform werden die Erfassungssignale der Sensoren 41 bis 45 in die Maschinen-ECU 31 eingelesen und das Erfassungssignal des Schaltpositionssensors 46 wird in die AT-ECU 32 eingelesen. Obwohl dies in den Figuren nicht gezeigt ist, umfasst das Fahrzeugsteuersystem außer den vorstehend beschriebenen Sensoren einen Lastsensor (einen Luftflussmesser oder einen Saugdrucksensor) zum Erfassen der Maschinenlast, einen Kühlwassertemperatursensor, einen Umgebungstemperatursensor und einen Atmosphärendrucksensor.
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Die Maschinen-ECU 31 führt verschiedene Maschinensteuerungen wie die Steuerung einer Größe einer Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil, die Steuerung der Zündung durch die Zündvorrichtung, die Steuerung des Maschinenstarts und der Stromerzeugung durch den ISG 13 und die Steuerung des Bremsens durch das Bremsstellglied 28 durch. Die AT-ECU 32 führt die Ein/Aus-Steuerung der Kupplungsvorrichtung 16 und die Schaltsteuerung von Gangbereichen des Getriebes 17 auf der Grundlage der Erfassungssignale verschiedener Sensoren und der Daten durch, die von der Maschinen-ECU 31 übertragen werden.
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Das Fahrzeug 10 ist dazu fähig, in den Trägheitsfahrtzustand umzustellen, indem die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt (ausgeschaltet) wird, um den Kraftstoffverbrauch einzusparen, wenn eine vorab festgelegte Trägheitsfahrtbedingung erfüllt ist, während das Fahrzeug 10 durch die Antriebskraft der Maschine 11 angetrieben wird. In dieser Ausführungsform umfasst der Trägheitsfahrtzustand einen ersten Trägheitsfahrtzustand, in dem die Maschine 11 gestoppt und die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt ist, und einen zweiten Trägheitsfahrtzustand, in dem die Maschine 11 läuft und die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt ist. Um das Fahrzeug 10 dazu zu veranlassen, zu segeln bzw. im Leerlauf zu fahren, während die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt ist (Trägheitsfahrtmodus), wird einer aus den ersten und zweiten Trägheitsfahrtzuständen entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen einer Anforderung ausgewählt, mindestens eines der Hilfssysteme des Fahrzeugs anzutreiben.
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2 ist ein Schaubild zum Erläutern des Zustandsübergangs (einer Leerlauffahrtsequenz) im Trägheitsfahrtmodus.
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Die Leerlauffahrtsequenz erfolgt in der Reihenfolge (1) normaler Fahrzustand, (2) erster Trägheitsfahrtzustand, (3) Wiederherstellungsübergangszustand und (1) normaler Fahrzustand. Im normalen Fahrzustand wird das Fahrzeug 10 dazu veranlasst, in einem Zustand zu fahren, in dem die Maschine 11 läuft und die Kupplungsvorrichtung in Eingriff ist, wobei die Gangschaltposition durch den Fahrer festgelegt ist. Im ersten Trägheitsfahrtzustand wird das Fahrzeug 10 dazu veranlasst, in einem Zustand zu segeln, in dem die Maschine 11 gestoppt und die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt ist. Der Wiederherstellungsübergangszustand ist ein Zustand, um die Maschine 11 und die Kupplungsvorrichtung 16 dazu zu veranlassen, in ihre normalen Zustände zurückzukehren.
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Die Bedingung zum Umschalten aus dem normalen Fahrzustand in den Trägheitsfahrtzustand umfasst, dass die Maschinendrehzahl stabil oberhalb einer vorab festgelegten Drehzahl (beispielsweise der Leerlaufdrehzahl) liegt, und umfasst eine Ausführungserlaubnisbedingung. Die Ausführungserlaubnisbedingung hängt von einer Umgebungsbedingung, einer Fahrzeugbedingung, einer Stromzufuhrbedingung, einer Maschinenbedingung und einer Fahrerbetätigungsbedingung ab.
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Genauer gesagt:
- Die Umgebungsbedingung umfasst, dass die Umgebungstemperatur in einem vorab festgelegten Bereich liegt und dass der Atmosphärendruck in einem vorab festgelegten Bereich liegt;
- die Fahrzeugbedingung umfasst, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorab festgelegten Bereich (beispielsweise zwischen 40 km/h und 120 km/h) liegt, die Straßenoberflächenneigung (die Steigung) in einem vorab festgelegten Bereich liegt, der Antriebsstrom für die elektrische Last kleiner als ein vorab festgelegter Wert ist und keine Verhinderungsanforderung aus dem Fahrzeugsteuersystem vorliegt;
- die Stromzufuhrbedingung umfasst, dass die in der Batterie verbleibende Kapazität in einem vorab festgelegten Bereich liegt, kein elektrischer Strom erzeugt wird (mit Ausnahme eines Falls, in dem eine Stromerzeugungsanforderung auftritt) und keine Verhinderungsanforderung aus dem Stromzufuhrsystem kommt;
- die Maschinenbedingung umfasst, dass die Temperatur des Maschinenkühlwassers in einem vorab festgelegten Bereich liegt, die Temperatur des Getriebehydrauliköls in einem vorab festgelegten Bereich liegt und keine Verhinderungsanforderung aus dem Maschinensystem vorliegt; und
- die Fahrbetätigungsbedingung umfasst, dass das Gaspedal unbetätigt ist, das Bremspedal gelöst ist, die Schalthebelposition sich im D-Bereich befindet und ein Moduswahlschalter im Trägheitsfahrtmodus ist.
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Das Fahrzeug 10 ist mit einer Leerlaufstoppfunktion versehen, in der die Maschinen-ECU 31 automatisch die Maschine 11 stoppt, wenn eine vorab festgelegte automatische Stoppbedingung erfüllt ist, und die Maschine 11 automatisch erneut startet, wenn danach eine vorab festgelegte Neustartbedingung erfüllt ist. Die automatische Stoppbedingung umfasst zumindest, dass das Gaspedal unbetätigt ist (der Leerlaufzustand erreicht wurde) und/oder das Bremspedal niedergedrückt ist und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine vorab festgelegte Geschwindigkeit (beispielsweise 10 km/h) abgesunken ist. Die Neustartbedingung umfasst, dass das Gaspedal betätigt wurde und dass das Bremspedal gelöst wurde.
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Sowohl die Ausführungserlaubnisbedingung zum Erlauben des Segelns als auch die automatische Stoppbedingung zum Aufheben der Leerlaufstoppsteuerung umfassen die Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingung. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingung zum Erlauben des Segelns und die Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingung zum Aufheben der Leerlaufstoppsteuerung überlappen einander in ihren Bereichen jedoch nicht.
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Die Bedingung zum Umstellen aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den Wiederherstellungsübergangszustand umfasst das Ablehnen der Erfüllung der Ausführungserlaubnisbedingung und/oder das Auftreten einer Maschinenstartanforderung. Die Bedingung, um aus dem Wiederherstellungsübergangszustand in den normalen Fahrzustand umzustellen bzw. zu wechseln, umfasst den Abschluss des Maschinenstarts.
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In dem Fahrzeugsteuersystem ist zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Zuständen (1) bis (3) der zweite Trägheitsfahrtzustand (4) definiert. In dem zweiten Trägheitsfahrtzustand kann das Fahrzeug 10 in einem Zustand segeln, in dem die Maschine 11 läuft und die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt ist. In dem zweiten Trägheitsfahrtzustand kann der ISG 13 elektrischen Strom erzeugen und die Maschine 11 wird so gesteuert, dass sie mit einer hohen Effizienz arbeitet.
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Aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand kann in den zweiten Trägheitsfahrtzustand gewechselt werden. Nachdem der zweite Trägheitsfahrtzustand erreicht ist, ist eine Rückkehr zum ersten Trägheitsfahrtzustand oder ein Umstellen in den Wiederherstellungsübergangszustand möglich. Die Bedingung zum Umstellen aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den zweiten Trägheitsfahrtzustand umfasst, dass eine Hilfssystemstartanforderung aufgetreten ist. Beispielsweise wird ein Umstellen aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den zweiten Trägheitsfahrtzustand durchgeführt, wenn eine Stromerzeugungsforderung vom ISG 13 kommt oder wenn eine Forderung zum Antreiben des Kompressors 15 aufgetreten ist, um einen Klimatisierungsvorgang zu starten.
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Die Bedingung zur Rückkehr aus dem zweiten Trägheitsfahrtzustand in den ersten Trägheitsfahrtzustand umfasst, dass eine Hilfssystemantriebsforderung (beispielsweise eine ISG-Stromerzeugungsforderung oder eine Kompressorantriebsforderung) verschwunden bzw. aufgehoben ist.
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Die Bedingung zum Umstellen aus dem zweiten Trägheitsfahrtzustand in den Wiederherstellungsübergangszustand umfasst mindestens, dass die Erfüllung des Ausführungserlaubniszustands abgelehnt wurde und/oder dass eine Maschinenstartforderung wie die Forderung aufgetreten ist, aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den Wiederherstellungsübergangszustand zu schalten. Entgegen der Zeit des Durchführens eines Umstellens aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den Wiederherstellungsübergangszustand wechselt jedoch die Maschine 11 zur Zeit des Durchführens eines Umstellens aus dem zweiten Trägheitsfahrtzustand in den Wiederherstellungsübergangszustand aus dem Zustand der ISG-Stromerzeugung in den normalen Fahrzustand, weil das Anlassen der Maschine 11 bereits abgeschlossen wurde.
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3 ist ein Ablaufplan, der Schritte einer Segelsteuerung bzw. Leerlaufsteuerung zeigt, die die Maschinen-ECU 31 in regelmäßigen Zeitintervallen durchführt.
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Die Steuerung beginnt in Schritt S11, in dem bestimmt wird, ob sich das Fahrzeug 10 im normalen Fahrzustand befindet oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S11 zustimmend bzw. positiv ist, geht die Steuerung zum Schritt S12 weiter. In Schritt S12 wird bestimmt, ob die Bedingung zum Erlauben des Segelns bzw. der Leerlauffahrt erfüllt ist. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S12 ablehnend bzw. negativ ist, wird die Steuerung beendet. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S12 zustimmend ist, geht die Steuerung zum Schritt S13 weiter.
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In Schritt S13 wird das Fahrzeug 10 dazu veranlasst, aus dem normalen Fahrzustand in den ersten Trägheitsfahrtzustand umzustellen. Das heißt, die Maschine 11 wird gestoppt und die Kupplungsvorrichtung 16 wird ausgekuppelt.
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Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S11 negativ ist, geht die Steuerung zum Schritt S14 weiter, um zu bestimmen, ob der derzeitige Zustand der erste Trägheitsfahrtzustand ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S14 zustimmend ist, geht die Steuerung zum Schritt S15 weiter, um zu bestimmen, ob die Bedingung zum Erlauben des Segelns nicht erfüllt wurde oder nicht, das heißt, ob eine Anforderung zur Rückkehr in den normalen Fahrzustand aufgetreten ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S15 negativ ist, geht die Steuerung zum Schritt S16 weiter, um zu bestimmen, ob eine Hilfssystemantriebsanforderung (beispielsweise eine ISG-Stromerzeugungsanforderung) aufgetreten ist. In Schritt S16 kann das Vorhandensein oder Fehlen einer Stromerzeugungsanforderung auf der Grundlage eines Parameters erfasst werden, der die verbleibende Batteriekapazität wie den SOC bzw. Ladezustand oder die Klemmenspannung der Batterie wiedergibt, und auch das Vorhandensein oder Fehlen einer Kompressorantriebsanforderung kann auf der Grundlage einer Klimatisierungsanforderung erfasst werden.
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Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S15 zustimmend ist, geht die Steuerung zum Schritt S17 weiter, um das Fahrzeug 10 dazu zu veranlassen, aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den normalen Fahrzustand umzustellen. Genauer gesagt wird das Fahrzeug 10 dazu veranlasst, über den Wiederherstellungsübergangszustand aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den normalen Fahrzustand umzustellen, indem der ISG 13 dazu veranlasst wird, die Maschine 11 wieder anzulassen, und die Kupplungsvorrichtung 16 eingekuppelt wird.
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Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S15 negativ ist und das Bestimmungsergebnis in Schritt S16 zustimmend ist, geht die Steuerung zum Schritt S18 weiter, um zu bestimmen, ob der derzeitige Zustand ein Fahrzustand niedriger Geschwindigkeit ist oder nicht. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise niedriger als eine vorab festgelegte Geschwindigkeit (beispielsweise 60 km/h) ist, wird bestimmt, dass der derzeitige Zustand der Fahrzustand niedriger Geschwindigkeit ist. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S18 zustimmend ist, geht die Steuerung zum Schritt S19 weiter, um das Fahrzeug 10 dazu zu veranlassen, aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den zweiten Trägheitsfahrtzustand umzustellen. Genauer gesagt wird der ISG 14 dazu veranlasst, die Maschine 11 wieder anzulassen, während die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt gehalten wird.
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Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S18 negativ ist, das heißt, wenn das Fahrzeug 10 sich in einem Hochgeschwindigkeitsfahrtzustand befindet, geht die Steuerung zum Schritt S17 weiter, um das Fahrzeug 10 dazu zu veranlassen, aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den normalen Fahrzustand umzustellen. Genauer gesagt wird die Maschine 11 gestartet und die Kupplungsvorrichtung 16 eingekuppelt.
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Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S14 negativ ist, geht die Steuerung zum Schritt S20 weiter, um zu bestimmen, ob der derzeitige Zustand der zweite Trägheitsfahrtzustand ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S20 zustimmend ist, geht die Steuerung zum Schritt S21 weiter, um zu bestimmen, ob die Bedingung zum Erlauben des Segelns bzw. der Leerlauffahrt aufgehoben wurde, das heißt, ob eine Anforderung zur Rückkehr in den normalen Fahrzustand aufgetreten ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S21 negativ ist, geht die Steuerung zum Schritt S22 weiter, um zu bestimmen, ob eine Hilfssystemantriebsanforderung (beispielsweise eine ISG-Stromerzeugungsanforderung) aufgehoben ist oder nicht.
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Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S21 zustimmend ist, geht die Steuerung zum Schritt S17 weiter, um das Fahrzeug 10 dazu zu veranlassen, aus dem zweiten Trägheitsfahrtzustand in den normalen Fahrzustand umzustellen. Genauer gesagt wird der ISG 13 dazu veranlasst, die Maschine 11 wieder anzulassen, und die Kupplungsvorrichtung 16 wird eingekuppelt.
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Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S21 negativ ist und das Bestimmungsergebnis in Schritt S22 zustimmend ist, geht die Steuerung zum Schritt S23 weiter, um das Fahrzeug 10 dazu zu veranlassen, aus dem zweiten Trägheitsfahrtzustand in den ersten Trägheitsfahrtzustand umzustellen. Das heißt, dass die Maschine 11 angehalten wird, während die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt gehalten wird.
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4 ist ein Zeitschaubild zum Erläutern eines Beispiels des Segelns bzw. der Leerlauffahrt des Fahrzeugs 10. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Straßenoberfläche eben ist. Die Bedingung zum Erlauben des Segelns ist am Zeitpunkt t1 erfüllt.
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Das Fahrzeug 10 ist vor der Zeit t1 im normalen Fahrzustand und beginnt mit dem Segeln im ersten Trägheitsfahrtzustand, wenn das Gaspedal am Zeitpunkt t1 unbetätigt ist.
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Das heißt, dass die Maschine 11 angehalten wird und die Kupplungsvorrichtung 16 am Zeitpunkt t1 ausgekuppelt wird.
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Nach dem Zeitpunkt t1 verringert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich, weil das Fahrzeug 10 segelt.
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Am Zeitpunkt t2 tritt eine Stromerzeugungsanforderung aufgrund der Verringerung der in der Batterie verbleibenden Kapazität (des Ladezustands SOC) auf, so dass die Maschine 11 gestartet wird, um den ISG 13 dazu zu veranlassen, elektrischen Strom zu erzeugen. Als ein Ergebnis wird die Stromerzeugung durch den ISG 13 gestartet und das Fahrzeug 10 wechselt in den zweiten Trägheitsfahrtzustand. In diesem Beispiel wird angenommen, dass sich das Fahrzeug 10 im Fahrzustand niedriger Geschwindigkeit befindet. Wenn sich das Fahrzeug 10 jedoch im Hochgeschwindigkeitsfahrtzustand befindet, wird das Fahrzeug 10 am Zeitpunkt t2 in den normalen Fahrzustand zurückversetzt.
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Danach wird die Maschine 11 angehalten und das Fahrzeug kehrt in den ersten Trägheitsfahrtzustand zurück, wenn die Stromerzeugungsanforderung am Zeitpunkt t3 verschwindet. Wenn das Gaspedal am Zeitpunkt t4 betätigt wird, greift die Kupplungsvorrichtung 16 ein und das Fahrzeug 10 fährt ab da im normalen Fahrzustand.
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Obwohl die Maschine 11 während des Zeitabschnitts zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t4 passend zur Hilfssystemantriebsanforderung gestartet wird, fährt die Fahrzeuggeschwindigkeit damit fort, sich während dieses Zeitabschnitts allmählich zu verringern, weil die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt gehalten wird. Demgemäß kann verhindert werden, dass der Effekt der Erhöhung der Kraftstoffökonomie unzureichend wird.
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Das Fahrzeug 10, das in dem ersten Trägheitsfahrtzustand fährt, kehrt abhängig davon, ob zuerst eine Anforderung zur Rückkehr in den normalen Fahrzustand oder eine Anforderung zur Erzeugung von elektrischem Strom auftritt, in den normalen Fahrzustand zurück oder wechselt in den zweiten Trägheitsfahrtzustand. In diesem Beispiel wird das Fahrzeug 10 dazu veranlasst, am Zeitpunkt t2 in den zweiten Trägheitsfahrtzustand zu wechseln, weil die Anforderung zur Erzeugung von elektrischem Strom nach dem Zeitpunkt t1 früher auftritt. Das Fahrzeug 10, das im zweiten Trägheitsfahrtzustand fährt, kehrt abhängig davon, ob eine Anforderung zur Rückkehr in den normalen Fahrzustand und die Aufhebung einer Anforderung zur Erzeugung von elektrischem Strom früher auftritt, zum normalen Fahrzustand zurück oder wechselt in den ersten Trägheitsfahrtzustand. In diesem Beispiel wird das Fahrzeug 10 dazu veranlasst, am Zeitpunkt t3 in den ersten Trägheitsfahrtzustand umzustellen, weil die Aufhebung der Anforderung zur Erzeugung von elektrischem Strom nach dem Zeitpunkt t2 früher auftritt.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung schafft die folgenden Vorteile.
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Wenn eine Hilfssystemantriebsanforderung auftritt, während das Fahrzeug 10 im ersten Trägheitsfahrtzustand fährt, in dem die Maschine 11 gestoppt und die Kupplungsvorrichtung 16 ausgekuppelt ist, wird das Fahrzeug 10 dazu veranlasst, in den zweiten Trägheitsfahrtzustand umzustellen, in dem die Maschine 11 läuft und die Kupplungsvorrichtung ausgekuppelt ist. Die Situation, in der eine Hilfssystemantriebsanforderung auftritt, wenn sich das Fahrzeug 10 im ersten Trägheitsfahrtzustand befindet, ist eine Situation, in der es nötig ist, die Maschine 11 zu einem Zweck außer dem Antrieb des Fahrzeugs 10 zu betreiben. Demgemäß führt das Ausgekuppelthalten der Kupplungsvorrichtung zu keinem Problem. Zudem gibt es keine Befürchtung, das unerwartet eine große Schwingung auftritt oder das Segeln bzw. die Leerlauffahrt zu früh endet, weil das Fahrzeug 10 das Segeln fortsetzt, obwohl die Maschine 11 zu laufen beginnt. Somit ist es nach dieser Ausführungsform möglich, die Kraftstoffökonomie zu erhöhen, ohne den Fahrer dazu zu veranlassen, sich seltsam zu fühlen, wenn das Fahrzeug 10 segelt.
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Das in dem ersten Trägheitsfahrtzustand fahrende Fahrzeug 10 wechselt abhängig davon, ob eine Hilfssystemantriebsanforderung oder eine Anforderung zur Rückkehr in den normalen Fahrzustand früher auftritt, in den zweiten Trägheitsfahrtzustand oder kehrt in den normalen Fahrzustand zurück. Demgemäß kann der Fahrzustand des Fahrzeugs geeignet abhängig von den Umständen umgestellt werden, während das Fahrzeug segelt.
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Im Allgemeinen fühlen sich der Fahrer und die Mitfahrer eines Fahrzeugs durch eine Schwingung aufgrund eines Kupplungseingriffs weniger unbehaglich, wenn sich das Fahrzeug im Hochgeschwindigkeitsfahrtzustand befindet, als wenn sich das Fahrzeug im Fahrzustand niedriger Geschwindigkeit befindet. Zudem geschieht es oft, dass es hinsichtlich der Kraftstoffökonomie im Vergleich dazu, dass die Maschine dazu veranlasst wird, elektrischen Strom zu erzeugen, vorteilhaft ist, die Kupplungsvorrichtung zum Eingriff zu veranlassen, um elektrischen Regenerativstrom zu erhalten, wenn sich das Fahrzeug im Hochgeschwindigkeitsfahrzustand befindet, weil zu erwarten ist, dass der elektrische Regenerativstrom durch den ISG 13 groß ist. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ein Umstellen aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den zweiten Trägheitsfahrtzustand passend zu einer Hilfssystemantriebsanforderung durchgeführt, wenn sich das Fahrzeug im Fahrzustand niedriger Geschwindigkeit befindet, und ein Umstellen aus dem ersten Trägheitsfahrtzustand in den normalen Fahrzustand passend zu einer Hilfssystemantriebsanforderung wird durchgeführt, wenn sich das Fahrzeug im Hochgeschwindigkeitsfahrzustand befindet. Des ermöglicht es, die Kraftstoffökonomie weiter zu erhöhen, ohne den Fahrer dazu zu veranlassen, zu fühlen, dass etwas Ungewöhnliches auftritt, wenn das Fahrzeug segelt.
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Andere Ausführungsformen
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Natürlich können verschiedene Modifizierungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wie nachstehend erläutert durchgeführt werden.
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Wenn eine Hilfssystemantriebsanforderung aufgetreten ist, während das Fahrzeug 10 im ersten Trägheitsfahrtzustand fährt, kann ein Zustandswechsel unterschiedlich abhängig davon durchgeführt werden, ob diese Anforderung dazu dient, zu verlangen, dass der ISG 13 elektrischen Strom erzeugt, oder zu verlangen, dass der Kompressor 15 angetrieben wird. Wenn beispielsweise eine Anforderung aufgetreten ist, die verlangt, dass der ISG 13 elektrischen Strom erzeugt, wenn das Fahrzeug 10 im ersten Trägheitsfahrtzustand fährt, kann das Fahrzeug 10 abhängig davon, ob sich das Fahrzeug 10 im Hochgeschwindigkeitsfahrzustand oder im Fahrzustand niedriger Geschwindigkeit befindet, entweder in den zweiten Trägheitsfahrtzustand oder den normalen Fahrzustand wechseln. Andererseits kann das Fahrzeug 10 unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug 10 im Hochgeschwindigkeitsfahrzustand oder im Fahrzustand niedriger Geschwindigkeit befindet, in den zweiten Trägheitsfahrtzustand wechseln, wenn eine Anforderung zum Antreiben des Kompressors 15 aufgetreten ist.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist dazu aufgebaut, abhängig davon, ob sich das Fahrzeug 10 in dem Fahrzustand niedriger Geschwindigkeit oder dem Hochgeschwindigkeitsfahrzustand befindet, einen Wechsel in den zweiten Trägheitsfahrtzustand oder den normalen Fahrzustand durchzuführen, wenn eine Hilfssystemantriebsanforderung während des ersten Trägheitsfahrtzustands aufgetreten ist. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann jedoch so modifiziert sein, dass sie stets einen Wechsel in den zweiten Trägheitsfahrtzustand durchführt, wenn eine Hilfssystemantriebsanforderung während des ersten Trägheitsfahrtzustands aufgetreten ist.
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Die Hilfssysteme sind nicht auf den ISG 13 und den Kompressor 15 beschränkt, sondern umfassen jede Vorrichtung oder Maschine, die von der Maschine 11 angetrieben wird. Beispielsweise ist die Lichtmaschine in einem Fall, in dem anstelle des ISG 13 ein Anlasser und eine Lichtmaschine getrennt an dem Fahrzeug montiert sind, eines der Hilfssysteme.
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Die vorstehend erläuterten bevorzugten Ausführungsformen sind beispielhaft für die Erfindung der vorliegenden Anmeldung, die nur durch die nachstehend beigefügten Ansprüche beschrieben ist. Man sollte verstehen, dass für Fachleute offensichtliche Modifizierungen der bevorzugten Ausführungsformen durchgeführt werden können.
