DE102018121700A1

DE102018121700A1 - Verfahren und Systeme zum Steuern von Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102018121700A1
Application number: DE102018121700.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas G. Leone; Alexander O'Connor Gibson; Kenneth James Miller
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2019-03-07
Also published as: US20190071067A1; CN109466538A; US11787390B2; US10392002B2; US20190322268A1

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Steuern eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors auf Grundlage von bevorstehenden Verkehrs- und Straßenbedingungen bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren Folgendes beinhalten: Empfangen von Daten, beinhaltend Verkehrsinformationen und Straßencharakteristika unmittelbar vor einem Fahrzeug von einer oder mehreren entfernten Quellen, und Anpassen von einem oder mehreren Fahrzeugschwellenwerten auf Grundlage der empfangenen Daten. Eine Dauer des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors kann auf Grundlage der empfangenen Daten geschätzt werden und ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors kann auf Grundlage der Dauer des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors und des angepassten einen oder angepassten mehreren Fahrzeugschwellenwerte eingeleitet werden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors auf Grundlage von bevorstehenden Verkehrs- und Straßenbedingungen.
Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
Während Zwischenstopps des Fahrzeugs, wie etwa an einer Verkehrsampel, kann ein Verbrennungsmotor für einige Zeit in den Leerlauf schalten. Um die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen und die Emissionsqualität zu verbessern, kann der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs mit einer Start-Stopp-Funktion ausgestattet sein, um längeren Leerlauf zu reduzieren, indem der Verbrennungsmotor vorübergehend abgeschaltet wird und der Verbrennungsmotor dann neu gestartet wird, wenn Bedingungen für einen Neustart erfüllt sind. Eintrittsbedingungen für Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors können auf Grundlage von aktuellen Fahrzeug- und Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen bestimmt werden.
Zum Planen eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors werden verschiedene Ansätze bereitgestellt. In einem Beispiel, wie in US 9,440,654 gezeigt, lehrt Atluri et al. ein Verfahren zum Bestimmen von Eintritts- und Austrittsbedingungen für Leerlaufstopps von Verbrennungsmotoren auf Grundlage von kurzfristigen und langfristigen vorausschauenden Daten, die von bordeigenen Fahrzeugsensoren und äußeren Quellen, wie etwa einer Netzwerk-Cloud, erhalten werden. Kurzfristige und langfristige vorausschauende Daten geben Bedingungen an, die in der Zukunft wahrscheinlich auftreten, wobei langfristige vorausschauende Fahrzeugbetriebsbedingungen weiter in der Zukunft liegen als kurzfristige vorausschauende Fahrzeugbetriebsbedingungen.
Die Erfinder haben in der vorliegenden Schrift jedoch mögliche Probleme bei solchen Systemen erkannt. Als ein Beispiel, auch wenn das Planen von Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors für die Kraftstoffeffizienz und Emissionsqualität vorteilhaft sein kann, können Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors für kürzere Dauern die Verbrennungsmotorleistung und Kraftstoffeffizienz negativ beeinflussen. Wiederholte Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors, die kürzer als eine Schwellendauer sind, können eine Verschlechterung der Verbrennungsmotorkomponenten verursachen. Während des Neustarts des Verbrennungsmotors nach einem Leerlaufstopp für eine Dauer unter dem Schwellenwert kann ein höherer Betrag an Energie während des Anlassens des Verbrennungsmotors relativ zu dem Betrag an Energie, der durch Reduzieren des Kraftstoffverbrauchs gespart wird, verwendet werden, was die gesamte Kraftstoffeffizienz beeinflusst. Außerdem können häufige Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors eine Reihe von wahrnehmbaren Veränderungen des Verbrennungsmotorklangs verursachen, was für einen Fahrzeugführer unangenehm sein kann.
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren angegangen werden, umfassend: Empfangen von Daten, die äußere Fahrzeugbedingungen für ein Fahrzeug angeben, beinhaltend eine Länge einer Reihe von Fahrzeugen und eine relative Bewegung innerhalb der Reihe, Anpassen von Fahrzeugbetriebsschwellenwerten als Reaktion auf die Daten, und selektives Aktivieren oder Deaktivieren eines Verbrennungsmotors als Reaktion auf die Schwellenwerte und Daten. Auf diese Weise können Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors für eine Dauer unter dem Schwellenwert durch Anpassen von Fahrzeugbetriebsschwellenwerten für den Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors auf Grundlage von Informationen in Bezug auf bevorstehenden Verkehr und Straßen, wie sie von entfernten Quellen empfangen werden, reduziert werden.
Als ein Beispiel können Verkehrsinformationen, einschließlich Länge einer Reihe von Fahrzeugen, die auf einer Straße vor dem Fahrzeug anhalten, und einer relativen Bewegung zwischen einzelnen Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen von entfernten Quellen erhalten werden. Die bordeigene Steuerung des Fahrzeugs kann kommunikativ an die bordeigenen Steuerungen von einem oder mehreren Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen gekoppelt werden, wie etwa unter Verwendung von Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V)-Kommunikationstechnologie. Die Steuerung an Bord des Fahrzeugs kann ebenfalls drahtlos an externe Netzwerke und/oder Verkehrssensoren gekoppelt werden, wie etwa unter Verwendung von Fahrzeug-zu-Infrastruktur(V2I)-Kommunikationstechnologie. Die bordeigene Steuerung kann Informationen in Bezug auf bevorstehenden Verkehr, einschließlich Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Art der relativen Bewegung der Reihe von Fahrzeugen und Beschleunigungsprofilen von jedem Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen, von den zuvor erwähnten entfernten Quellen abrufen. Die bordeigene Steuerung kann außerdem Daten zu Straßensegmentcharakteristika, einschließlich Gradienten und Krümmung der Straße unmittelbar vor dem Fahrzeug, von den entfernten Quellen abrufen. Eine Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens des Fahrzeugs während eines bevorstehenden möglichen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors kann auf Grundlage der abgerufenen Verkehrsinformationen und Straßensegmentcharakteristika geschätzt werden. In einem Beispiel, wenn bestimmt wird, dass die Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens eine Dauer über einem Schwellenwert ist, kann der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors eingeleitet werden, indem die Kraftstoffzufuhr zu den Verbrennungsmotorzylindern unterbrochen wird. Die Schwellendauer für die Verbrennungsmotorabschaltung kann auf Grundlage der Kraftstoffeffizienz, die durch das Abschalten des Verbrennungsmotors erzielt wird, und eines Leistungsverbrauchs des Elektromotors für das Verbrennungsmotoranlassen während eines Starts des Verbrennungsmotors unmittelbar nach dem Abschalten geschätzt werden. In einem anderen Beispiel, wenn bestimmt wird, dass die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors eine Dauer über dem Schwellenwert ist, können ein oder mehrere Fahrzeugbetriebsschwellenwerte, einschließlich eines Schwellenladezustands einer Batterie des Elektromotors und eines Lastschwellenwerts des elektrischen Zubehörs, modifiziert werden, um das Abschalten des Verbrennungsmotors zu den erfüllten Leerlaufstoppbedingungen zu beschleunigen. Wenn bestimmt wird, dass die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors eine Dauer unter dem Schwellenwert ist, kann der Verbrennungsmotor nicht im Leerlauf gestoppt werden, auch wenn andere Leerlaufstoppbedingungen erfüllt sind. Bevorstehende Zeiträume mit erhöhter Verbrennungsmotorlast können auf Grundlage der empfangenen Verkehrsinformationen und Straßensegmentcharakteristika geschätzt werden. Die Regenerierung eines Abgaspartikelfilters kann während solcher Zeiträume mit erhöhter Verbrennungsmotorlast opportunistisch geplant werden.
Auf diese Weise können häufige Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors für eine Dauer unter dem Schwellenwert durch Schätzen der Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs während eines bevorstehenden möglichen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors und Leerlaufstoppen des Verbrennungsmotors als Reaktion auf eine geschätzte Dauer über dem Schwellenwert des möglichen Leerlaufstopps reduziert werden. Durch das Schätzen der Schwellendauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors während eines möglichen Leerlaufstopps auf Grundlage der Kraftstoffeffizienz, die durch das Abschalten des Verbrennungsmotors erzielt wurde, und des Leistungsverbrauchs des Elektromotors für das Verbrennungsmotoranlassen während eines unmittelbaren Verbrennungsmotorstarts nach dem Abschalten können Kraftstoffeffizienzvorteile erhöht werden, während der Verlust von Batterieleistung aufgrund eines häufigen Betriebs des Anlassermotors reduziert wird. Der technische Effekt für das Verwenden von Verkehrsdaten, einschließlich der Länge einer Reihe von Fahrzeugen vor dem Fahrzeug und der relativen Bewegung innerhalb der Reihe, wie sie von externen Quellen verfügbar sind, besteht darin, dass die Schätzung der Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs während eines bevorstehenden Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors mit höherer Genauigkeit erfolgen kann. Durch das Reduzieren von wiederholten Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors für eine Dauer unter dem Schwellenwert kann die Verschlechterung von Verbrennungsmotorkomponenten gesenkt werden und wahrnehmbare Veränderungen des Motorklangs aufgrund der häufigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors können reduziert werden, wodurch die Gesamtzufriedenheit des Fahrzeugführers erhöht wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu vorgesehen, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
Figurenliste

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugsystems, das kommunikativ an ein externes Netzwerk gekoppelt ist, und einer Reihe von Fahrzeugen, die auf einer Straße unmittelbar vor dem Fahrzeug fahren.
2 zeigt ein beispielhaftes Verbrennungsmotorsystem, das an ein Hybridfahrzeug gekoppelt ist.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren veranschaulicht, das zum Steuern des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors auf Grundlage von Daten zu Verkehrs- und Straßenbedingungen, die von entfernten Quellen empfangen werden, umgesetzt werden kann.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren veranschaulicht, das zum Planen der Regenerierung eines Abgaspartikelfilters (PF) umgesetzt werden kann.
5 zeigt eine beispielhafte Steuerung eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors und eine PF-Regenerierung auf Grundlage von Daten, die von entfernten Quellen empfangen werden.
6 zeigt die relative Bewegung zwischen jedem Fahrzeug innerhalb einer Reihe von Fahrzeugen, die auf einer Straße fahren.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Steuern eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors auf Grundlage von Daten in Bezug auf bevorstehende Verkehrs- und Straßenbedingungen, wie sie von entfernten Quellen empfangen wurden. Wie in Bezug auf die beispielhaften Verbrennungsmotorsysteme beschrieben, die an ein Hybridfahrzeugsystem, wie in den 1-2 gezeigt, gekoppelt sind, ist eine bordeigene Steuerung des Fahrzeugs kommunikativ an eine oder mehrere entfernte Quellen zum Empfangen von Daten, einschließlich bevorstehender Verkehrs- und Straßenbedingungen, gekoppelt. Die bordeigene Steuerung kann dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine durchzuführen, wie etwa die beispielhafte Routine aus 3, wobei der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors auf Grundlage der von den entfernten Quellen empfangen Daten gesteuert wird. Die Steuerung kann außerdem die Regenerierung eines Abgaspartikelfilters, wie etwa die Steuerroutine aus 4, auf Grundlage der von den entfernten Quellen empfangenen Daten planen. Eine beispielhafte Steuerung des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors und der PF-Regenerierung auf Grundlage der von den entfernten Quellen empfangenen Daten ist in 5 gezeigt. 6 zeigt eine beispielhafte Reihe von Fahrzeugen, die auf einer Straße fahren, und die relative Bewegung unter den Fahrzeugen in der Reihe.
1 zeigt das Ausführungsbeispiel 100 eines Fahrzeugsystems 110 in Kommunikation mit einer Vielzahl von entfernten (externen) Quellen über drahtlose Kommunikation 150. Die entfernten Quellen können eine Reihe von Fahrzeugen (hier auch als Flotte bezeichnet) 120 von Fahrzeugen, die auf einer Straße direkt vor dem Fahrzeug 110 fahren, beinhalten. Die Flotte 120 kann mehrere Fahrzeuge 122, 124, 126 und 127 umfassen. Jedes Fahrzeug der Flotte 120 kann ein Steuersystem 112 ähnlich wie das Steuersystem 112 aus Fahrzeug 110 beinhalten. Ein Navigationssystem 154 und eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 152 kann an das Steuersystem 112 jedes Fahrzeugs in der Flotte 120 gekoppelt sein. Die bordeigenen Steuerungen in den Fahrzeugen in der Flotte können miteinander und mit der bordeigenen Steuerung im Fahrzeug 110 über ihre entsprechenden Navigationssysteme 154, über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 152 und/oder über andere Formen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Technologie (V2V) kommunizieren. Die Fahrzeuge in der Flotte 120 können außerdem mit einer Netzwerk-Cloud 160 über drahtlose Verbindung 150 kommunizieren.
Die entfernten Quellen können außerdem die Netzwerk-Cloud 160 beinhalten, bei der es sich um einen externen Server handeln kann, der Verkehrsinformationen von Quellen, wie etwa Verkehrskameras, Drohnen in der Luft, Helikopterkameras, in Straßensensoren usw., sammelt. Detaillierte Abbildungen von Daten, einschließlich Straßencharakteristika, wie etwa Topografie, Straßengradient, Kurven auf der Straße und Wendungen auf der Straße, eines bestimmten Bereichs, können in der Netzwerk-Cloud 160 verfügbar sein. Das Fahrzeug 110 kann mit der Netzwerk-Cloud 160 direkt über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 152, die an das bordeigene Steuersystem 112 gekoppelt ist, kommunizieren. Das Fahrzeug 110 kann außerdem mit der Netzwerk-Cloud 160 über das Navigationssystem 154, das an das bordeigene Steuersystem 112 gekoppelt ist, kommunizieren. Das Navigationssystem 154 kann den aktuellen Standort des Fahrzeugs 110 bestimmen und Daten, einschließlich Verkehrsbedingungen und Straßenbedingungen vor dem Fahrzeug 110, von der Netzwerk-Cloud 160 zur Verwendung beim Steuern eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors erhalten.
Die entfernten Quellen können ferner Infrastruktur 162, wie etwa Verkehrskameras, Überwachungskameras usw., beinhalten. Die bordeigene Steuerung 114 des Fahrzeugs 110 kann mit der Infrastruktur über die entsprechenden Navigationssysteme 154, über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 152 und/oder über andere Formen der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Technologie (I2V) kommunizieren.
Das Fahrzeug 110 kann Daten, einschließlich Verkehrsbedingungen und Straßenbedingungen, aus der Ferne zur Verwendung beim Steuern eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors abrufen. Verkehrsbedingungen können Folgendes beinhalten: eine Anzahl von Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen (Flotte) 120, die auf einer Straße direkt vor dem Fahrzeug und auf dem Fahrweg des Fahrzeugs anhalten, die relative Bewegung von verschiedenen Fahrzeug innerhalb der Reihe von Fahrzeugen 120, die Ursache für die Bildung der Reihe von Fahrzeugen (wie etwa Verkehrsampel, Verkehrsstoppzeichen, Verkehrsstopp aufgrund von Straßenarbeiten und Verkehrsstopp aufgrund eines Unfalls), Charakteristika, wie etwa Gewicht jedes Fahrzeugs in der Reihe von Fahrzeugen 120, bevorstehende Kreuzungen, bevorstehende Straßensperrungen und Hindernisse usw. Straßenbedingungen können Charakteristika des aktuellen und eines unmittelbar bevorstehenden (relativ zum aktuellen Standort des Fahrzeugs) Straßensegments, einschließlich Straßengradient, Straßenkrümmung usw., beinhalten. Die Steuerung kann außerdem entfernte Erfassungstechnologien, wie etwa Light Detection and Ranging (LIDAR) und Radio Detection and Ranging (RADAR), verwenden, um Daten zu Verkehrsbedingungen und Straßenbedingungen zu erhalten. Bei LIDAR wird ein gepulster Laserstrahl von der Fahrzeugsteuerung 112 zu einem Objekt (wie etwa einem anderen Fahrzeug, einem Verkehrssignal, einem Hindernis auf der Straße usw.) übertragen und der reflektierte Laserstrahl wird analysiert, um eine Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem reflektierenden Objekt zu bestimmen. Gleichermaßen kann die Steuerung bei RADAR eine Radiowelle emittieren und die reflektierte Radiowelle analysieren, um Verkehrsbedingungen und Straßencharakteristika vor dem Fahrzeug und auf dem Fahrweg des Fahrzeugs zu bestimmen.
Auf Grundlage der von den entfernten Standorten empfangenen Daten kann die Steuerung 114 eine Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors während eines möglichen bevorstehenden Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors schätzen. Als Reaktion darauf, dass die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors einen Schwellenwert überschreitet, können ein oder mehrere Fahrzeugschwellenwerte modifiziert werden, um den Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors einzuleiten. Der eine oder die mehreren Fahrzeugschwellenwerte können eine Dauer des Fahrzeuganhalteschwellenwerts, einen Ladezustandsschwellenwert einer Batterie des Elektromotors und einen Lastschwellenwert des elektrischen Zubehörs beinhalten, wobei die Batterie des Elektromotors Energie für das Anlassen des Verbrennungsmotors unmittelbar nach dem Abschalten des Verbrennungsmotors zuführt, und wobei das elektrische Zubehör ein Klimatisierungssystem beinhaltet. Einzelheiten zum Steuern des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors auf Grundlage von von entfernten Quellen empfangenen Daten sind unter Bezugnahme auf 3 erörtert.
Der Darstellung nach empfängt das Steuersystem 112 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 116 und sendet Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 118. Als ein Beispiel können die Sensoren 116 einen Ansauglufttemperatur(intake air temperature - IAT)-Sensor, einen Außenlufttemperatur(outside air temperature - OAT)-Sensor, einen Krümmerabsolutdruck(manifold air pressure)-Sensor, einen Luftdruck(barometric pressure - BP)-Sensor und eine Abgaslambdasonde (wie etwa eine UEGO-Sonde) beinhalten. Als ein Beispiel können die Aktoren 118 Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Zündkerzen beinhalten, die an einen oder mehrere Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind. Auf Grundlage von Signalen, die von den verschiedenen Sensoren 116 empfangen wurden, und Daten, die von den entfernten Quellen (wie etwa der Netzwerk-Cloud 160, der Infrastruktur 162, anderen Fahrzeugen 120 auf der Straße) empfangen wurden, werden die Verbrennungsmotorvorgänge reguliert und folglich sendet die Steuerung 114 Steuersignale zu den Verbrennungsmotoraktoren 118.
2 ist eine schematische Darstellung 200, die ein Fahrzeugsystem 102 zeigt, das ein Verbrennungsmotorsystem 101 umfasst. Das Fahrzeugsystem kann ein Hybridfahrzeugsystem sein, das ferner einen Elektromotor 151 zum Betreiben des Fahrzeugs umfasst. 2 zeigt einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 im Verbrennungsmotorsystem 101. Der Verbrennungsmotor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. Als ein Beispiel kann die Steuerung 12 in 2 die Steuerung 114 in 1 sein. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Eine Brennkammer (ein Zylinder) 30 des Verbrennungsmotors 10 kann Brennkammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 beinhalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Zudem kann ein Anlassermotor 171 über ein Schwungrad 161 an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um ein Anlassen (z. B. Drehen des Verbrennungsmotors über den Anlasser) des Verbrennungsmotors 10 zu ermöglichen, was typischerweise zum Anlassen des Verbrennungsmotors verwendet wird. Beim Anlassen eines Verbrennungsmotors wird der Anlasser nach erfolgreicher Verbrennung nicht mehr betätigt, da der Verbrennungsmotor durch die Verbrennung gedreht wird. In einem Beispiel kann es sich beim Anlassermotor 171 um einen herkömmlichen Anlassermotor handeln. In anderen Beispielen kann es sich beim Anlassermotor 171 um einen integrierten Anlassermotor handeln, wie etwa die Motoren, die in der Regel in Hybridfahrzeugen zu finden sind.
Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 44 über einen Ansaugkanal 42 aufnehmen und Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 48 ausstoßen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten.
In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 durch Nockenbetätigung über das Nockenbetätigungssystem 51 bzw. 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere der folgenden Systeme verwenden: System zur Nockenprofilverstellung (Cam Profile Switching - CPS), variablen Nockenansteuerung (Variable Cam Timing - VCT), variablen Ventilansteuerung (Variable Valve Timing - WT) und/oder zum variablen Ventilhub (Variable Valve Lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch die Ventilpositionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann die Brennkammer 30 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systeme, gesteuert wird, beinhalten. In wieder anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktor oder ein gemeinsames Ventilaktorsystem oder einen Aktor oder ein Aktorsystem zur variablen Ventilansteuerung gesteuert werden.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist der Darstellung nach direkt an die Brennkammer 30 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangen wird, direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 eine sogenannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bereit. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann zum Beispiel in der Seite der Brennkammer oder in der Oberseite der Brennkammer (wie dargestellt) montiert sein. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die in dem Ansaugkrümmer 44 in einer Konfiguration angeordnet ist, die eine sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in den Ansaugkanal nachgelagert zur Brennkammer 30 bereitstellt.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 zum Einleiten der Verbrennung eine Zündkerze 192 beinhalten. Das Zündsystem kann der Brennkammer 30 über die Zündkerze 192 einen Zündfunken als Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch weggelassen werden, wie beispielsweise, wenn der Verbrennungsmotor 10 die Verbrennung durch Kompressionszündung oder durch das Einspritzen von Kraftstoff einleiten kann, was bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann. In einem Beispiel kann bei der selektiven Abschaltung eines oder mehrerer Verbrennungsmotorzylinder (über einen VDE-Mechanismus) der den abgeschalteten Zylindern bereitgestellte Zündfunke ebenfalls ausgesetzt werden, wie etwa durch Deaktivieren des Betriebs der Zündkerze 192.
Der Ansaugkanal 42 kann eine Drossel 62 beinhalten, die eine Drosselklappe 64 aufweist. In diesem konkreten Beispiel kann die Position der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder Aktor bereitgestellt wird, der in der Drossel 62 enthalten ist, wobei es sich um eine Konfiguration handelt, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (electronic throttle control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 dazu betrieben werden, die Ansaugluft zu variieren, die der Brennkammer 30 neben anderen Verbrennungsmotorzylindern bereitgestellt wird. Die Position der Drosselklappe 64 kann der Steuerung 12 durch ein Drosselpositionssignal TP bereitgestellt werden. Der Luftansaugkanal 42 kann den Ansauglufttemperatur(IAT)-sensor 125 und den Luftdruck(BP)-sensor 128 beinhalten. Der IAT-Sensor 125 schätzt die Ansauglufttemperatur zur Verwendung während des Verbrennungsmotorbetriebs und stellt der Steuerung 12 ein Signal bereit. Der BP-Sensor 128 schätzt den Umgebungsdruck für den Verbrennungsmotorbetrieb und stellt der Steuerung 12 ein Signal bereit. Der Ansaugkanal 42 kann ferner einen Luftmassenstromsensor 121 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Bereitstellen entsprechender MAF- und MAP-Signale an die Steuerung 12 beinhalten.
Ein Abgassensor 226 ist der Darstellung nach an den Abgaskanal 48 stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung 70 gekoppelt. Bei dem Sensor 226 kann es sich um einen beliebigen geeigneten Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (LKV) des Abgases handeln, so zum Beispiel um eine lineare Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor, Breitband- oder Weitbereichslambdasonde), eine Zweizustands-Lambdasonde oder EGO-Sonde, eine HEGO-Sonde (beheizte EGO-Sonde), einen NOx-, HC- oder CO-Sensor. Eine Eingabe von dem Abgassensor 226 kann ferner zum Schätzen der Umgebungsluftfeuchtigkeit verwendet werden. Ein Abgastemperatursensor 75 kann an den Abgaskanal 48 stromabwärts einer Emissionssteuervorrichtung 70 gekoppelt sein.
Ein Abgasrückführungs(AGR)-System 140 kann einen gewünschten Teil des Abgases über einen AGR-Kanal 142 aus dem Abgaskanal 48 in den Ansaugkrümmer 44 leiten. Die dem Ansaugkrümmer 44 bereitgestellte AGR-Menge kann durch die Steuerung 12 über ein AGR-Ventil 144 variiert werden. Ferner kann ein AGR-Sensor 146 innerhalb des AGR-Kanals 142 angeordnet sein und eine Angabe von einem oder mehreren aus Druck, Temperatur und Bestandteilkonzentration des Abgases bereitstellen. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System 140 verwendet werden, um die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkammer zu regulieren, wodurch ein Verfahren zum Steuern des Zeitpunkts der Zündung in einigen Verbrennungsmodi bereitgestellt wird. Ferner kann während einiger Bedingungen ein Teil der Verbrennungsgase durch Steuern der Ansteuerung des Auslassventils, wie etwa durch Steuern eines Mechanismus zur variablen Ventilansteuerung, in der Brennkammer zurückgehalten oder eingeschlossen werden.
Eine Emissionssteuervorrichtung 70 ist in der Darstellung entlang des Abgaskanals 148 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet. Bei der Vorrichtung 70 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (Three Way Catalyst - TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon handeln. In einigen Ausführungsformen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 durch das Betreiben von zumindest einem Zylinder des Verbrennungsmotors innerhalb eines bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses beim Betrieb des Verbrennungsmotors 10 regelmäßig zurückgesetzt werden.
Ein Partikelfilter (PF) 72 ist der Darstellung nach entlang des Abgaskanals 48 stromabwärts der Emissionssteuervorrichtung 70 angeordnet. Bei dem Partikelfilter 72 kann es sich um einen Benzinpartikelfilter oder einen Dieselpartikelfilter handeln. Ein Substrat des Partikelfilters 72 kann aus Keramik, Silikon, Metall, Papier oder Kombinationen daraus hergestellt sein. Beim Betrieb des Verbrennungsmotors 10 kann das Partikelfilter 72 Abgasfeinstaub (PM), wie etwa Asche und Ruß (z. B. aus unverbrannten Kohlenwasserstoffen) einschließen, um die Fahrzeugemissionen zu reduzieren. Wenn sich Feinstaub auf dem PF 72 ablagert, kann sich der Abgasgegendruck erhöhen, was die Verbrennungsmotorleistung negativ beeinflussen kann. Die Feinstaubbeladung auf dem PF kann auf Grundlage des Gegendrucks, die über einen Drucksensor 76, der über den PF gekoppelt ist, geschätzt wird, geschätzt werden. Bei dem Drucksensor 76 kann es sich um einen Differenz(delta)drucksensor handeln, der die Änderung des Abgasdrucks misst, wenn Abgas durch den PF strömt, wie etwa einen Abgasdifferenzdrucksensor (Delta Pressure Feedback Exhaust - DPFE). In anderen Beispielen kann es sich bei dem Drucksensor um einen Absolutdrucksensor handeln und die Steuerung kann die Druckänderung am PF auf Grundlage von Ausgaben von den Drucksensoren, die stromaufwärts und stromabwärts des Filters gekoppelt sind, messen. Wenn der PF eine Schwellenbeladung erreicht, kann der PF 72 periodisch oder opportunistisch regeneriert werden, um die Feinstaubbeladung und den entsprechenden Abgasgegendruck zu reduzieren. Um den PF zu regenerieren, ist eine Abgastemperatur über dem Schwellenwert und ein Zustand magerer als Stöchiometrie am PF gewünscht. Eine Erhöhung der Abgastemperatur kann einem erhöhten Drehmomentbedarf entsprechen. Die bordeigene Steuerung des Fahrzeugs kann drahtlos mit externen Quellen, wie etwa anderen Fahrzeugen, die unmittelbar vor dem Fahrzeug fahren, Verkehrskameras, entfernten Servern, kommunizieren, um Daten zu erhalten, einschließlich bevorstehender Straßencharakteristika und Verkehrsbedingungen. Auf Grundlage der Daten, die von den externen Quellen erhalten wurden, kann ein bevorstehender Drehmomentbedarf geschätzt werden. Während eines bevorstehenden Drehmomentbedarfs über dem Schwellenwert kann die Regenerierung des PF 72 geplant werden, wobei das Planen Berücksichtigen des Zündzeitpunkts von einem maximalen Bremsmoment (MBT), um eine Abgastemperatur über dem Schwellenwert zu erreichen, und Anpassen einer Impulsrate der Kraftstoffeinspritzung zu dem einen oder den mehreren Zylindern, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erhalten, das magerer als Stöchiometrie ist, beinhaltet.
Die Steuerung 12 ist in 1 als Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicherchip 106 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung von Abgas-AFR von der Lambdasonde 226, von eingeleitetem Luftmassenstrom (mass air flow - MAF) von dem Luftmassenstromsensor 121; der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 111, der an eine Kühlhülse 115 gekoppelt ist; der Abgastemperatur von einem Temperatursensor 75, der an einen Abgaskanal 48 gekoppelt ist; des Abgasdrucks von einem Drucksensor 76, der an den Abgaspartikelfilter gekoppelt ist; eines Profilzündungsaufnahmesignals (profile ignition pickup - PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 117 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; der Drosselposition (throttle position - TP) von einem Drosselpositionssensor; des Krümmerabsolutdrucksignals, manifold absolute pressure - MAP, vom Sensor 122; und der Ansauglufttemperatur vom IAT-Sensor 125. Ein Verbrennungsmotordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 aus dem PIP-Signal erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe von Vakuum oder Druck in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der vorstehend genannten Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Bei stöchiometrischem Betrieb kann der MAP-Sensor eine Angabe des Verbrennungsmotordrehmoments bereitstellen. Zudem kann dieser Sensor gemeinsam mit der ermittelten Verbrennungsmotordrehzahl eine Schätzung der Ladung (einschließlich Luft), die in den Zylinder eingeleitet wurde, bereitstellen. In einem Beispiel kann der Sensor 117, der ebenfalls als Verbrennungsmotordrehzahlsensor verwendet werden kann, eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäßig beabstandeten Impulsen je Umdrehung der Kurbelwelle erzeugen. Die Steuerung 12 kann zur direkten Kommunikation des Fahrzeugs 102 mit einer Netzwerk-Cloud 160 an eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 152 gekoppelt sein. Unter Verwendung der drahtlosen Kommunikation 150 über die Vorrichtung 152 kann das Fahrzeug 102 Daten in Bezug auf aktuelle und/oder bevorstehende Verkehrs- und Straßenbedingungen von der Netzwerk-Cloud 160 abrufen.
Auf dem Festwertspeicher 106 eines Speichermediums können computerlesbare Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 102 zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen, jedoch nicht ausdrücklich aufgeführt werden, ausgeführt werden können. Wie vorstehend beschrieben, zeigt 2 einen Zylinder eines Mehrzylindermotors, und kann jeder Zylinder gleichermaßen seine(n) eigene(n) Satz aus Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzvorrichtung, Zündkerze usw. aufweisen.
Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 2 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 2 ein, um den Verbrennungsmotorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen einzustellen, die in einem Speicher der Steuerung 12 gespeichert sind. In einem Beispiel kann die Steuerung auf Grundlage von Daten, einschließlich bevorstehender Verkehrs- und Straßenbedingungen, wie von der Netzwerk-Cloud 160 über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 152 empfangen, einen Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors einleiten, indem ein Signal zur Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 und Zündkerze 192 gesendet wird, um die Kraftstoffzufuhr bzw. Funken zu den Verbrennungsmotorzylindern zu unterbrechen. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung auf Grundlage der Daten in Bezug auf Verkehrs- und Straßenbedingungen einen bevorstehenden Zeitraum mit Drehmomentbedarf über dem Schwellenwert bestimmen, und während dieses Zeitraums kann die Steuerung ein Signal zur Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 senden, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Verbrennungsmotors derart anzupassen, dass es magerer als Stöchiometrie ist, wodurch die Regenerierung des PF 72 erleichtert wird.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 102 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 155 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen kann es sich bei dem Fahrzeug 102 um ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Verbrennungsmotor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n) handeln. In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 102 einen Verbrennungsmotor 10 und eine elektrische Maschine 151. Bei der elektrischen Maschine 151 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Elektromotor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 40 des Verbrennungsmotors 10 und die elektrische Maschine 151 sind über ein Getriebe 46 mit den Fahrzeugrädern 155 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 40 und der elektrischen Maschine 151 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 56 zwischen der elektrischen Maschine 151 und dem Getriebe 46 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 40 mit bzw. von der elektrischen Maschine 151 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 151 mit bzw. von dem Getriebe 46 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Das Getriebe 46 kann ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart sein. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein, darunter als ein paralleles, serielles oder seriellparalleles Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 151 nimmt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 58 auf, um den Fahrzeugrädern 155 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 151 kann auch als Generator betrieben werden, um beispielsweise bei einem Bremsbetrieb elektrische Leistung zum Aufladen der Traktionsbatterie 58 bereitzustellen.
Auf diese Weise ermöglichen die Systeme aus den 1-2 ein System für ein Hybridfahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor, beinhaltend einen oder mehrere Zylinder, eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Zündkerzen, die an den einen oder die mehreren Zylinder gekoppelt sind, einen Verbrennungsmotorabgaskanal, beinhaltend einen Partikelfilter, einen Elektromotor, beinhaltend eine Batterie, wobei der Elektromotor an eine Kurbelwelle gekoppelt ist, ein Klimatisierungssystem, ein Navigationssystem, das dazu konfiguriert ist, einen geografischen Standort des Fahrzeugs zu bestimmen, eine bordeigene Steuerung, die kommunikativ an jede einer bordexternen Steuerung und einer Vielzahl von bordeigenen Steuerungen von Fahrzeugen, die innerhalb einer radialen Schwellenentfernung fahren, gekoppelt ist. Die bordeigene Steuerung beinhaltet computerlesbare Anweisungen, die auf einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind und zu folgendem dienen: während einer Fahrt des Fahrzeugs auf der Straße, Übertragen des geografischen Standorts des Fahrzeugs zur bordexternen Steuerung, Empfangen eines ersten Satzes von Daten, beinhaltend eine relative Entfernung zwischen Fahrzeugen, die vor dem Fahrzeug fahren, und eine relative Geschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen, die vor dem Fahrzeug fahren, von der bordexternen Steuerung und den bordeigenen Steuerungen der Fahrzeuge, die innerhalb der radialen Schwellenentfernung fahren, Empfangen eines zweiten Satzes von Daten, beinhaltend einen Straßengradienten und eine Straßenkrümmung unmittelbar vor dem Fahrzeug, Schätzen einer Dauer des Betriebs des Fahrzeugs bei einer Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert auf Grundlage von jedem des ersten Satzes von Daten und des zweiten Satzes von Daten, und Anpassen der Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren Zylindern auf Grundlage der Dauer des Betriebs des Fahrzeugs bei einer Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert.
3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 300, das zum Steuern des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors auf Grundlage von Daten zu Verkehrs- und Straßenbedingungen, die von entfernten Quellen empfangen werden, umgesetzt werden kann. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 und der übrigen hier enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung basierend auf Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Verbrennungsmotoraktoren des Verbrennungsmotorsystems einsetzen, um den Verbrennungsmotorbetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren anzupassen.
Bei 302 können aktuelle Fahrzeug- und Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen geschätzt und/oder gemessen werden. Dazu können zum Beispiel Drehmomentbedarf des Fahrzeugführers, Verbrennungsmotordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Verbrennungsmotortemperatur, Verbrennungsmotorlast, Abgastemperatur, Krümmerdruck, Krümmerluftstrom, Abgasdruck usw. gehören. Darüber hinaus können Umgebungsbedingungen, wie etwa Umgebungsluftfeuchtigkeit, Temperatur und Luftdruck, geschätzt werden. Der Ladezustand einer Batterie, die an den Anlassermotor gekoppelt ist, der zum Anlassen des Verbrennungsmotors verwendet wird, kann geschätzt werden. Außerdem kann der Ladezustand der Batterie (wie etwa der Batterie 58 in 2), die an die elektrische Maschine gekoppelt ist, die zum Antreiben des Hybridelektrofahrzeugs (hybrid electric vehicle) über Elektromotordrehmoment verwendet wird, geschätzt werden. In einem Beispiel kann die Batterie der elektrischen Maschine verwendet werden, um den Anlassermotor während des Anlassens des Verbrennungsmotors zu betreiben.
Bei 304 kann die Steuerung Verkehrsinformationen von einer oder mehreren entfernten Quellen, wie etwa einem externen Server, Verkehrskameras, einer bordeigenen Steuerung von einem oder mehreren Fahrzeugen in einer Reihe von Fahrzeugen auf einer Straße unmittelbar vor dem Fahrzeug (wie etwa Fahrzeug 110 in 1, hier auch als das Referenzfahrzeug bezeichnet) und Drohnen in der Luft, abrufen. In einem Beispiel kann die bordeigene Steuerung des Fahrzeugs kommunikativ an die bordeigenen Steuerungen von einem oder mehreren Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen über ihre entsprechenden Navigationssysteme, über drahtlose Kommunikationsvorrichtungen und/oder über andere Formen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Technologie (V2V) gekoppelt sein. In einem anderen Beispiel kann die bordeigene Steuerung des Fahrzeugs kommunikativ an die Infrastruktur, wie etwa Verkehrskameras, Überwachungskameras usw., über die entsprechenden Navigationssysteme, über drahtlose Kommunikationsvorrichtungen und/oder über andere Formen der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Technologie (I2V) gekoppelt sein. Einige Fahrzeuge, wie etwa autonome Fahrzeuge (autonomous vehicles - AV), können mit Objekterkennungstechnologie ausgestattet sein, wobei die Steuerung entfernte Erfassungstechnologien, wie etwa Light Detection and Ranging (LIDAR) und Radio Detection and Ranging (RADAR), verwenden kann, um eine Verkehrsbedingung zu erhalten. Bei solchen Objekterkennungstechniken kann die Reflexion von Laser- oder Funksignalen, die von dem Fahrzeug emittiert werden, analysiert werden, um eine Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, das das Laser- oder Funksignal reflektiert, zu bestimmen und außerdem die Art des Hindernisses, das das Signal reflektiert (wie etwa ein anderes sich bewegendes Fahrzeug, Infrastruktur, Baumaschinen auf der Straße usw.), zu identifizieren. Die Steuerung kann außerdem Verkehrsinformationen von Helikoptern und Kommunikationssatelliten über drahtlose Kommunikation abrufen.
Das Abrufen von Verkehrsinformationen von den entfernten Quellen beinhaltet bei 305 Detektieren einer Länge der Reihe der Fahrzeuge auf der Straße vor dem Fahrzeug. Die Länge der Reihe von Fahrzeugen beinhaltet eine Anzahl an Fahrzeugen, die anhalten oder sich mit einer geringeren Schwellengeschwindigkeit auf der Straße vor dem Fahrzeug bewegen. In einem Beispiel kann die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechen, bei der Fahrzeuge, die unmittelbar hinter der Reihe von Fahrzeugen fahren, womöglich nicht in der Lage sind, zu beschleunigen. In einem anderen Beispiel kann die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit ein Prozentsatz der Geschwindigkeitsgrenze der Straße sein. In noch einem anderen Beispiel kann die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit 5 mph betragen. Die Reihe der Fahrzeuge kann durch Verkehrsstau vor dem ersten Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen verursacht werden, was veranlassen kann, dass das Referenzfahrzeug bei der Drehzahl unter dem Schwellenwert fährt und/oder mehrere Male stoppt. Als ein Beispiel ist das Referenzfahrzeug aufgrund von technischen Einschränkungen nicht in der Lage, mit jedem Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen zu kommunizieren. Bei solchen Szenarien, wenn die Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen angehalten haben, kann eine Lücke zwischen zwei Fahrzeugen, die kommunikativ an das Referenzfahrzeug gekoppelt sind, geschätzt werden und die Länge der Lücke kann durch eine durchschnittliche Länge der Straße, die von einem angehaltenen Fahrzeug besetzt ist, dividiert werden.
In einem Beispiel kann bestimmt werden, dass eine Reihe von Fahrzeugen vorhanden ist, wenn eine Gruppe von Fahrzeugen auf dem Fahrweg des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei jedes Fahrzeug in der Gruppe von Fahrzeugen von einem Fahrzeug unmittelbar vor jedem Fahrzeug um weniger als eine Schwellenentfernung (z. B. 50 Metern) getrennt wird, und die Geschwindigkeiten von jedem der Fahrzeuge weniger als die vorbestimmte Geschwindigkeit (z. B. 36 Kilometer pro Stunde) beträgt. Die Länge der Reihe von Fahrzeugen kann durch Empfangen einer Position eines Fahrzeugs (z. B. eines ersten Fahrzeugs) in der Reihe, das sich am weitesten von dem Fahrzeug befindet, und Berechnen der Entfernung von einer Position des ersten Fahrzeugs zur Position des zweiten Fahrzeugs detektiert oder bestimmt werden. In einem Beispiel kann die Entfernung über GPS und/oder Kartendaten berechnet werden. In einem anderen Beispiel kann die Entfernung unter Verwendung von entfernten Erfassungstechnologien, wie etwa Light Detection and Ranging (LIDAR) und Radio Detection and Ranging (RADAR), berechnet werden.
Das Abrufen von Verkehrsinformationen von den entfernten Quellen beinhaltet außerdem bei 306 Detektieren der relativen Bewegung unter den Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen. Die relative Bewegung einhaltet eine Drehzahl eines ersten Fahrzeugs in der Reihe von Fahrzeugen und die Drehzahl von jedem dazwischenliegenden Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen. Somit kann sich das erste Fahrzeug am weitesten von dem Referenzfahrzeug relativ zu jedem dazwischenliegenden Fahrzeug vom Referenzfahrzeug befinden. Jedes Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen kann mit dem Bewegen beginnen und mit dem Bewegen aufhören, und zwar unabhängig von den anderen Fahrzeugen in der Reihe. Eine Verzögerungszeit ist vorliegend eine Zeit zwischen dem Punkt, wenn ein Fahrzeug in der Reihe (z. B. das erste Fahrzeug) damit beginnt, sich zu bewegen, nachdem es zuletzt angehalten hat, und dem Zeitpunkt, bei dem ein anderes Fahrzeug (z. B. das zweite oder dritte Fahrzeug in der Reihe) damit beginnt, sich zu bewegen, nachdem das andere Fahrzeug zuletzt angehalten hat. Wenn sich jedoch das andere Fahrzeug bewegt, während das andere Fahrzeug damit beginnt, sich zu bewegen, kann die Verzögerungszeit des anderen Fahrzeugs eine Verzögerungszeit eines Fahrzeugs am nächsten zu und vor dem anderen Fahrzeug sein. Wenn beispielsweise das erste bis fünfte Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen angehalten haben und sich ein sechstes Fahrzeug zum fünften Fahrzeug bewegt, wenn das erste Fahrzeug beginnt, sich zu bewegen, kann die Verzögerungszeit des sechsten Fahrzeugs zu einer Verzögerungszeit zwischen dem ersten Fahrzeug und dem fünften Fahrzeug angepasst werden. Die Verzögerungszeiten können auf andere Fahrzeuge als das erste Fahrzeug verwiesen werden, um Verzögerungszeiten innerhalb der Reihe von Fahrzeugen zu ermitteln. Zum Beispiel kann eine Verzögerungszeit zwischen dem vierten Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen und dem zehnten Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen festgelegt werden. Eine Verzögerungszeit zwischen dem Beginn der Bewegung des ersten Fahrzeugs, nachdem dessen letzter Stopp geendet hat, und dem Beginn der Bewegung von jedem dazwischenliegenden Fahrzeug nach dem letzten Stopp des ersten Fahrzeugs kann geschätzt werden. Aufgrund der Zeitverzögerungen zwischen dem Beginn der Bewegung des ersten Fahrzeugs und jedem dazwischenliegenden Fahrzeug und häufigen Fahrzeugstopps und anschließenden Starts und Zeitverzögerungen zwischen dazwischenliegenden Fahrzeugen kann die gesamte Bewegung der Reihe von Fahrzeug in der Fahrzeugreihe ein gewelltes (wellenförmiges) Muster aufweisen. Das gewellte Muster der Fahrzeugbewegungen in der Reihe von Fahrzeugen wird unter Bezugnahme auf 6 weiter ausgeführt. Eine Frequenz der Fahrzeugbewegung in der Reihe von Fahrzeugen kann auf Grundlage einer durchschnittlichen Dauer der Fahrzeugbewegung (wie etwa für das Referenzfahrzeug), bevor das Fahrzeug anhält (t1), und einer durchschnittlichen Dauer, die das Fahrzeug anhält (wie etwa für das Referenzfahrzeug), bevor es sich wieder bewegt (t2), geschätzt werden.
Das Abrufen von Verkehrsinformationen von den entfernten Quellen beinhaltet ferner bei 307 Bestimmen eines Gewichts oder einer Masse von einem oder mehreren Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen. Das Gewicht eines Fahrzeugs kann direkt mit dem Beschleunigungsprofil (z. B. einer Krümmung oder Funktion, die die Beschleunigung eines Fahrzeugs für verschiedene Fahrzeugmassen bei einem vorbestimmten nominalen Drehmomentbedarf) des Fahrzeugs korreliert werden. In einem Beispiel können Fahrzeug mit einem größeren Gewicht, wie etwa ein vollständig beladener Lkw, relativ zu einer Limousine, die nur einen einzelnen Fahrgast transportiert, eine längere Zeit benötigen, um aus dem Stillstand zu beschleunigen. Die Beschleunigungsprofile der Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen kann die relative Bewegung unter den Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen beeinflussen. Als ein Beispiel, wenn es ein oder mehrere Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen gibt, die relativ zu den übrigen Fahrzeugen in der Reihe eine längere Zeit benötigen, um zu beschleunigen, kann die gesamte Geschwindigkeit der Bewegung der Reihe reduziert werden, wodurch die durchschnittliche Dauer, die das Referenzfahrzeug angehalten hat, bevor es sich wieder bewegt (t2), erhöht wird.
Das Abrufen von Verkehrsinformationen von den entfernten Quellen beinhaltet außerdem bei 308 Bestimmen der Ursache für den Verkehrsstau (Bildung der Reihe von Fahrzeugen direkt vor dem Referenzfahrzeug). Die Bildung der Reihe von Fahrzeugen kann aufgrund einer Ursache erfolgen, wie etwa eines Verkehrssignals, eines Stoppzeichens, einer Straßenbaumaßnahme, die eine Reduzierung der Geschwindigkeitsgrenze und/oder Fahrbahnsperrungen verursacht, eines Warnpostens, der den Verkehrsfluss während Straßenbauarbeiten steuert, eines Unfalls, der zu Straßensperrungen führt, usw. Die Dauer des Fahrzeugstopps zwischen aufeinanderfolgenden Bewegungen (t2) kann auf der Ursache des Verkehrsstaus beruhen. In einem Beispiel kann sich ein Verkehrsstau aufgrund eines roten Verkehrssignals relativ zu einem Verkehrsstau aufgrund eines Unfalls, der eine Straßensperrung verursacht hat, mit einer kürzeren Dauer auflösen. Außerdem kann die relative Bewegung unter Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen auf der Ursache des Verkehrsstaus beruhen. Als ein Beispiel kann ein Verkehrsstau aufgrund eines Stoppzeichens relativ zur Frequenz der Fahrzeugbewegung in der Reihe von Fahrzeugen, wenn der Stau aufgrund von Fahrbahnsperrungen während Straßenbauarbeiten verursacht wird, eine höhere Frequenz der Fahrzeugbewegung in der Reihe von Fahrzeugen aufweisen.
Das Abrufen von Verkehrsinformationen von den entfernten Quellen beinhaltet ferner bei 309 Detektieren von Verkehrskreuzungen und Hindernissen auf dem Straßensegment direkt vor dem Referenzfahrzeug. Eine bevorstehende Verkehrskreuzung kann veranlassen, dass das Referenzfahrzeug anhält, wie etwa, wenn die Verkehrsampel rot wird. Ein bevorstehendes Hindernis auf der Straße, wie etwa ein liegengebliebenes Auto oder Baumaschinen, die eine Fahrbahn besetzen, kann einen Verkehrsstau verursachen.
Bei 310 kann eine Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors (t3) während eines zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors, während das Fahrzeug angehalten oder verlangsamt wird, auf Grundlage der zuvor erwähnten Verkehrsinformationen, die von den entfernten Quellen abgerufen werden, bestimmt werden. Wenn das Referenzfahrzeug länger als eine Schwellendauer angehalten wird, kann der Verbrennungsmotor gestoppt werden (Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors), um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Emissionsqualität zu verbessern. Das Abschalten des Verbrennungsmotors während des Leerlaufstopps verbessert die Kraftstoffeffizienz, jedoch kann Energie von der Batterie jedes Mal, wenn der Verbrennungsmotor aus dem Leerlaufstopp neugestartet wird, verwendet werden, um den Verbrennungsmotor über einen Anlassermotor anzukurbeln. Der Schwellenwert, der die Dauer festlegt, die das Fahrzeug angehalten wird, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird (der Verbrennungsmotor wird deaktiviert, wobei er mit dem Rotieren aufhört und nicht mit Kraftstoff versorgt wird), kann auf Grundlage der zuvor erwähnten Verkehrsbedingungen und Daten, die die Dauer der Fahrzeugbewegung vor dem Anhalten (t1) und eine durchschnittliche Dauer, die das Fahrzeug angehalten wird, bevor es sich erneut bewegt (t2), dynamisch kalibriert (angepasst) werden. Wenn beispielsweise t1 abnimmt, kann der Schwellenwert, der die Dauer des Fahrzeugs angibt, die es angehalten wird, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, erhöht werden, und wenn t2 zunimmt, kann der Schwellenwert, der die Dauer des Fahrzeugs angibt, die es angehalten wird, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, verringert wird. Auf diese Weise kann die Schwellenfahrzeuganhaltezeit, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, auf Grundlage von jedem von einer Dauer der Fahrzeugbewegung vor dem Anhalten und einer Dauer des Anhaltens des Fahrzeugs zwischen aufeinanderfolgenden Bewegungen von Fahrzeugen vor dem Referenzfahrzeug angepasst werden, wobei das Anpassen Verringern der Schwellenfahrzeuganhaltezeit beinhaltet, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, wenn die Dauer der Fahrzeugbewegung (für Fahrzeuge vor dem Referenzfahrzeug) vor dem Anhalten abnimmt und die Dauer des Anhaltens des Fahrzeugs zunimmt. Außerdem kann die Schwellenfahrzeuganhaltezeit, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, auf Grundlage der Anzahl an Fahrzeugen, die auf der Straße vor dem Referenzfahrzeug anhalten, angepasst werden. Als ein Beispiel kann die Schwellenfahrzeuganhaltezeit verringert werden, wenn die Anzahl an Fahrzeugen, die auf der Straße vor dem Referenzfahrzeug anhalten, zunimmt, und die Schwellenfahrzeuganhaltezeit kann erhöht werden, wenn die Anzahl an Fahrzeugen, die auf der Straße vor dem Referenzfahrzeug anhalten, verringert wird.
In einem Beispiel kann die Steuerung die Dauer für das Abschalten des Verbrennungsmotors (t3) während eines zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von einem oder mehreren von der Länge der Reihe der Fahrzeuge vor dem Referenzfahrzeug, der relativen Bewegung unter jedem Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen, dem Beschleunigungsprofil für jedes Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen, der Ursache, die zur Bildung der Reihe von Fahrzeugen führt, und bevorstehenden Straßenhindernissen schätzen. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung t3 auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Lookup-Tabelle, die empirisch bestimmte Werte aufweist, schätzen, wobei die Eingabe jedes der Länge der Reihe von Fahrzeugen vor dem Referenzfahrzeug, der relativen Bewegung unter jedem Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen, des Beschleunigungsprofils für jedes Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen, der Ursache, die zur Bildung der Reihe von Fahrzeugen führt, und bevorstehenden Straßenhindernissen ist und die Ausgabe die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors (t3) während des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors ist. Zum Beispiel können Werte in der Lookup-Tabelle die geschätzte Zeitdauer, die der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, erhöhen, wenn die Zeitverzögerungen zwischen Bewegungen von dazwischenliegenden Fahrzeugen (z. B. die relative Bewegung von Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen beeinflussend) in der Reihe von Fahrzeugen zunehmen. Ferner können die Werte in der Lookup-Tabelle die geschätzte Zeitdauer, die der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, erhöhen, wenn die zeitliche Länge der Reihe von Fahrzeugen zunimmt. Noch ferner können die Werte in der Lookup-Tabelle der geschätzten Zeitdauer, die der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, im Vergleich zu einer Anpassung der geschätzten Zeitdauer, die der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, wenn es sich bei dem Straßenhindernis um ein Stoppzeichen handelt, eine größere Erhöhung bereitstellen, wenn ein Verkehrsunfall detektiert wird. Auf diese Weise kann eine Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens für das Referenzfahrzeug auf Grundlage von jedem der Länge der Reihe von Fahrzeugen, der relativen Bewegung innerhalb der Reihe, der Charakteristika des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen, der Ursache für die Bildung der Reihe von Fahrzeugen usw. geschätzt werden.
Bei 312 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors (t3) während eines zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors länger als eine Schwellendauer ist. Die Schwellendauer für das Abschalten des Verbrennungsmotors kann auf einem Betrag der Energie beruhen, der durch Leerlaufstoppen des Verbrennungsmotors gespart wird. Die gesamten Energieeinsparungen (und die Schwellendauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors) können auf der Kraftstoffeffizienz, die durch das Abschalten des Verbrennungsmotors erzielt wird, und eines Leistungsverbrauchs des Elektromotors für das Verbrennungsmotoranlassen während eines unmittelbaren Starts nach dem Abschalten beruhen. Die gesamten Energieeinsparungen nehmen zu, wenn jedes der Kraftstoffeffizienz, die durch das Abschalten des Verbrennungsmotors erzielt wird, zunimmt und eines Leistungsverbrauchs des Elektromotors für das Verbrennungsmotoranlassen während eines unmittelbaren Verbrennungsmotorstarts abnimmt. In einem Beispiel kann der Schwellenwert für die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors einer positiven (größer als null) gesamten Energieeinsparung während eines zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors entsprechen. Ein oder mehrere Fahrzeugbetriebsschwellenwerte können direkt auf Grundlage der Verkehrsbedingungen angepasst werden. In einem Beispiel kann der Schwellenwert für die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors verringert werden, wenn die Anzahl an Fahrzeugen auf der Straße vor dem Referenzfahrzeug zunimmt. Wenn die Länge der Reihe von Fahrzeugen zunimmt, kann die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors (t3) während des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors zunehmen, wodurch der Schwellenwert für die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors verringert werden kann, um die Einleitung des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors zu beschleunigen (und dadurch den Kraftstoffeffizienzvorteil, der durch den Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors erhalten wird, zu erhöhen).
Wenn bestimmt wird, dass die Dauer für das Abschalten des Verbrennungsmotors (t3) während des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors länger als eine Schwellendauer ist, kann bei 316 ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors während der Zeit, die das Fahrzeug beschleunigt, bevor es vollständig zum Stehen kommen (Fahrzeuggeschwindigkeit von null), eingeleitet werden. Die Steuerung kann ein Signal an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen senden, die an die Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind, um die Kraftstoffeinspritzung zu jedem der Verbrennungsmotorzylinder zu unterbrechen, um die Verbrennung anzuhalten. Um die Verbrennung anzuhalten, kann die Steuerung außerdem ein Signal an die Zündkerzen senden, die an die Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind, um den Funken zu deaktivieren. Wenn die Kraftstoffzufuhr und der Funken deaktiviert sind, kann der Verbrennungsmotor herunterdrehen (was zu einem Abschalten des Verbrennungsmotors führt). Das Abschalten des Verbrennungsmotors (rollender Stopp/Start) kann während der Fahrzeugbeschleunigung eingeleitet werden, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit auf unterhalb einer Schwellengeschwindigkeit reduziert wird. In einem Beispiel kann die Schwellengeschwindigkeit 10 mph betragen. Durch das Einleiten des Abschaltens des Verbrennungsmotors, bevor das Fahrzeug vollständig zum Stehen kommt, kann die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors erhöht werden, wodurch die Energieeffizienz, die während des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors erzielt wurde, erhöht wird.
Um den Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors einzuleiten, können somit eine oder mehrere Fahrzeugbetriebsbedingungen geschätzt und mit den entsprechenden Fahrzeugbetriebsbedingungen verglichen werden, und wenn die Fahrzeugbetriebsbedingungen innerhalb des entsprechenden Schwellenwerts sind, kann der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors eingeleitet werden. Wenn die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors (t3) während des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors (wie auf Grundlage von Verkehrsdaten geschätzt, die von entfernten Quellen erhalten wurden) länger als die Schwellendauer ist, können ein oder mehrere Fahrzeugbetriebsschwellenwerte angepasst werden, um das Abschalten des Verbrennungsmotors einzuleiten.
Das Anpassen des einen oder der mehreren Fahrzeugbetriebsschwellenwerte zum Einleiten des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors beinhaltet bei 317 Anpassen eines Schwellenladezustands (state of charge - SOC) einer Batterie, die an einen Elektromotor (wie etwa die elektrische Maschine 52 in 2) gekoppelt ist, der verwendet wird, um den Verbrennungsmotor während eines Verbrennungsmotorneustarts unmittelbar nach dem Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors anzukurbeln und/oder das Fahrzeug über Elektromotordrehmoment anzutreiben. Das Anpassen des Schwellen-SOC beinhaltet Verringern des Schwellen-SOC auf einen zweiten Schwellen-SOC von einem ersten Schwellen-SOC, sodass der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors eingeleitet werden kann, auch wenn der tatsächliche SOC der Batterie geringer als der erste Schwellenwert vor der Anpassung (jedoch höher als der zweite Schwellenwert) ist, wodurch die Möglichkeit für einen Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors erhöht wird. Der zweiten Schwellen-DOC kann dem minimalen Batterie-SOC entsprechen, der erforderlich ist, um den Verbrennungsmotor während des unmittelbar anschließenden Verbrennungsmotorneustarts nach dem Leerlaufstopp anzukurbeln. In einem Beispiel jedoch, wenn der Batterie-SOC geringer als der zweite Schwellen-SOC ist, auch wenn die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors (t3) während des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors länger als die Schwellendauer ist, kann der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors nicht aktiviert werden.
Das Anpassen des einen oder der mehreren Fahrzeugbetriebsschwellenwerte für das Einleiten des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors kann außerdem bei 318 Anpassen eines Lastschwellenwerts des elektrischen Zubehörs beinhalten. Die Last des elektrischen Zubehörs kann die Verbrennungsmotorleistung sein, die verwendet wird, um ein Klimatisierungssystem zu betreiben. Das Anpassen der Last des elektrischen Zubehörs beinhaltet Erhöhen der Schwellenlast des Zubehörs von einer ersten Last zu einer zweiten Last, sodass der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors eingeleitet werden kann, auch wenn die tatsächliche Last des Zubehörs höher als die erste Schwellenlast, jedoch geringer als die zweite Schwellenlast ist, wodurch die Möglichkeit eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors erhöht wird. Die zweite Schwellenlast kann der minimalen Verbrennungsmotorleistung entsprechen, die gewünscht ist, um den aktuellen Betrieb des Klimatisierungssystems aufrechtzuerhalten. In einem Beispiel jedoch, wenn die tatsächliche Last des elektrischen Zubehörs höher als die zweite Schwellenlast ist, auch wenn die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors (t3) während des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors länger als die Schwellendauer ist, kann der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors nicht aktiviert werden.
In einem anderen Beispiel kann Verbrennungsmotorwärme gewünscht sein, um einen Abgaskatalysator (wie etwa die Emissionssteuervorrichtung 70 in 2) über einer Katalysatoranspringtemperatur zu halten. Wenn also die Abgaskatalysatortemperatur unter einer Schwellentemperatur ist, auch wenn die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors (t3) während des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors länger als eine Schwellendauer ist, kann der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors nicht eingeleitet werden. Die Schwellenkatalysatortemperatur kann auf Grundlage der Katalysatoranspringtemperatur kalibriert werden.
Der Verbrennungsmotor kann im Leerlaufstopp gehalten werden, bis eine oder mehrere Verbrennungsmotorneustartbedingungen erfüllt sind. Die Verbrennungsmotorneustartbedingungen können Folgendes beinhalten: einen erhöhten Drehmomentbedarf aufgrund des Fahrzeugstarts unmittelbar nach dem Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors, eine Verringerung des SOC der Batterie, die an einen Elektromotor gekoppelt ist, auf unterhalb des zweiten Schwellen-DOC und eine Erhöhung der Last des elektrischen Zubehörs auf oberhalb der zweiten Schwellenlast. Als Reaktion darauf, dass eine oder mehrere Verbrennungsmotorneustartbedingungen erfüllt sind, kann die Steuerung ein Signal an den Anlassermotor senden, um den Verbrennungsmotor anzukurbeln. Außerdem kann die Steuerung ein Signal an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen senden, die an die Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind, um mit der Kraftstoffeinspritzung zu jedem der Verbrennungsmotorzylinder fortzufahren, um die Verbrennung einzuleiten. Die Steuerung kann ein Signal an die Zündkerzen senden, die an die Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind, um einen Funken zu aktivieren.
Unter Bezugnahme auf Schritt 312, wenn bestimmt wird, dass die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors (t3) während des zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors kürzer als eine Schwellendauer ist, kann der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors bei 314 nicht eingeleitet werden. Da die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors kürzer als die Schwellendauer ist, kann abgeleitet werden, dass die Energieeffizienzvorteile durch Abschalten des Verbrennungsmotors für eine kürzere Dauer verbessert werden können. Durch das Reduzieren von wiederholten Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors für eine Dauer unter dem Schwellenwert kann die Verschlechterung von Verbrennungsmotorkomponenten gesenkt werden und wahrnehmbare Veränderungen des Motorklangs aufgrund der häufigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors können reduziert werden, wodurch die Gesamtzufriedenheit des Fahrzeugführers erhöht wird. Auf diese Weise kann der Verbrennungsmotor in einem aktiven Zustand gehalten werden, indem die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor aufrechterhalten wird, und zwar als Reaktion darauf, dass eines oder mehrere der Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors für das Fahrzeug kürzer als die Schwellendauer ist, des Ladezustands der Batterie des Elektromotors geringer als der Schwellenladezustand der Batterie des Elektromotors ist und der Last des elektrischen Zubehörs am Verbrennungsmotor größer als die Schwellenlast des elektrischen Zubehörs am Verbrennungsmotor ist.
Bei 320 kann die Steuerung Informationen zu bevorstehenden Straßenbedingungen, wie etwa Charakteristika des Straßensegments unmittelbar vor dem Fahrzeug, von einer oder mehreren entfernten Quellen abrufen, wie etwa einem externen Server, Verkehrskameras, einer bordeigenen Steuerung von einem oder mehreren Fahrzeugen in einer Reihe von Fahrzeugen auf einer Straße unmittelbar vor dem Fahrzeug (vorliegend auch als das Referenzfahrzeug bezeichnet) und Drohnen in der Luft, die über eine drahtlose Kommunikation kommunikativ an die Steuerung gekoppelt sind. Die Steuerung kann den aktuellen Standort des Fahrzeugs über ein Navigationssystem, das an das Fahrzeug gekoppelt ist, bestimmen und detaillierte Abbildungen von Daten, einschließlich Straßencharakteristika, wie etwa Topografie, Straßengradient, Kurven auf der Straße und Wendungen auf der Straße, eines bestimmten Bereichs, können für ein Straßensegment unmittelbar vor dem Fahrzeug von einem entfernten Server erhalten werden. In einem Beispiel können Straßensegmentabbildung für eine Entfernung von 10 Meilen vor dem aktuellen Standort des Fahrzeugs erhalten werden.
Das Abrufen von bevorstehenden Straßenbedingungen beinhaltet bei 321 Detektieren eines aktuellen Straßengradienten und des bevorstehenden Gradienten des Straßensegments unmittelbar vor dem Fahrzeug. Es können häufige Veränderungen des Straßengradienten vorliegen, wenn das Fahrzeug durch hügelige Bereiche fährt. Der Straßengradient kann eine Neigung bergauf, gefolgt von einer Neigung bergab beinhalten. Der Grad der Steigung jeder Neigung und die Entfernung zwischen Straßensegmenten, bei denen sich die Neigung verändert, kann geschätzt werden.
Das Abrufen von bevorstehenden Straßenbedingungen beinhaltet außerdem bei 322 das Detektieren von Krümmungen und Wendungen im Straßensegment unmittelbar vor dem Fahrzeug. Die Anzahl an Wendungen oder Kurven, die Art der Wendungen, der Grad der Wendungen (beispielsweise wendet sich die Straße bei einem Winkel von 45 können bestimmt werden.
Bei 323 kann eine Möglichkeit für eine bevorstehende Fahrzeugbeschleunigung innerhalb einer Schwellendauer auf Grundlage von Straßenbedingungen und Verkehrsinformationen, wie sie von entfernten Quellen abgerufen werden, geschätzt werden. In einem Beispiel kann die Schwellendauer zwei Sekunden ab der aktuellen Zeit betragen. In einem Beispiel kann ein Fahrzeugführer durch Betätigen (z. B. Anwenden) des Gaspedals für einen erhöhten Drehmomentbedarf beschleunigen. In einem Beispiel, wenn das Fahrzeug eine Neigung hinunterfährt, kann der Fahrzeugführer das Pedal loslassen (z. B. das Gaspedal zumindest teilweise freigeben), jedoch kann eine Neigung bergauf unmittelbar davor vorliegen, was den Fahrzeugführer veranlassen kann, innerhalb der Schwellendauer das Pedal zu betätigen. Wenn sich also die Straßenneigung von negativ zu positiv ändert, kann die Möglichkeit für eine bevorstehende Pedalbetätigung hoch sein. Im Gegensatz dazu, wenn sich die Straßenneigung von positiv zu negativ verändert, kann die Möglichkeit für ein bevorstehendes Loslassen des Pedals hoch sein. Außerdem kann ein Fahrzeug bei einer geringeren Verbrennungsmotordrehzahl/-last während eines Verkehrsstaus, der aufgrund eines Hindernisses auf der Straße aufgetreten ist, betrieben werden, sobald jedoch das Hindernis überquert ist, kann sich der Verkehrsstau auflösen und der Fahrzeugführer kann das Pedal betätigen, wobei eine höhere Verbrennungsmotordrehmomentausgabe angefordert wird, sodass die Möglichkeit für eine Pedalbetätigung hoch sein kann.
Bei 324 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob eine bevorstehende Pedalbetätigung des Gaspedals innerhalb der Schwellenzeitdauer erwartet wird. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 300, ob eine bevorstehende Pedalbetätigung des Gaspedals innerhalb der Schwellenzeitdauer erwartet wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, bei der sich die Neigung von negativ zu positiv verändert, und ob das Fahrzeug innerhalb einer Schwellenzeitdauer über den Abschnitt der Straße fährt, der die Neigungsveränderung beinhaltet, und zwar auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugposition und des Standorts der Straßenneigungsbedingung. Wenn bestimmt wird, dass eine bevorstehende Pedalbetätigung innerhalb der Schwellenzeitdauer erwartet wird, kann ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors bei 330 nicht eingeleitet werden, auch wenn andere Eintrittsbedingungen zur Einleitung eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors bestätigt werden. Wenn ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors eingeleitet wird, ohne die bevorstehende Erhöhung des Verbrennungsmotordrehmomentbedarfs zu berücksichtigen, muss der Verbrennungsmotor womöglich neugestartet werden, indem er innerhalb einer kürzeren Dauer angekurbelt wird. Auf diese Weise können Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors mit einer Dauer unter dem Schwellenwert reduziert werden und die gesamte Energieeffizienz kann verbessert werden.
Wenn bestimmt wird, dass eine bevorstehende Pedalbetätigung innerhalb der Schwellendauer nicht erwartet wird, kann bei 326 ein bevorstehender Drehmomentbedarf auf Grundlage von bevorstehenden Straßenbedingungen und Verkehrsinformationen, wie sie von den entfernten Quellen abgerufen werden, geschätzt werden. Der Drehmomentbedarf beinhaltet einen Betrag an Drehmoment, der angefordert wird, um das Fahrzeug bei einer gewünschten Geschwindigkeit anzutreiben. In einem Beispiel kann auf Grundlage der abgerufenen Verkehrsinformationen das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines bevorstehenden Verkehrsstaus bestimmt werden und während des Verkehrsstaus kann das Fahrzeug bei einer langsameren Geschwindigkeit fahren und der bevorstehende Drehmomentbedarf kann geringer sein. In einem anderen Beispiel kann eine bevorstehende Neigung bergauf auf Grundlage der empfangenen Straßenbedingungsdaten bestimmt werden und während des Fahrens bergauf kann der bevorstehende Drehmomentbedarf zunehmen. Der bevorstehende Drehmomentbedarf kann anhand der Fahrzeugmasse, der Straßenneigung und des Fahrwiderstands unter Verwendung des Newtonschen Gesetzes geschätzt werden.
Bei 328 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob der geschätzte Drehmomentbedarf durch Elektromotordrehmoment erfüllt werden kann, wie es von der elektrischen Maschine des Hybridelektrofahrzeugs zugeführt wird. Somit kann das Fahrzeug über Verbrennungsmotordrehmoment, Elektromotordrehmoment oder eine Kombination aus beidem angetrieben werden. Um den Drehmomentbedarf zu erfüllen, kann ein Schwellenladezustand (SOC) der Batterie, die an die elektrische Maschine gekoppelt ist, gewünscht sein. In einem Beispiel kann die Steuerung den Schwellen-SOC auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Lookup-Tabelle bestimmen, wobei die Eingabe der geschätzte Drehmomentbedarf ist und die Ausgabe der Schwellen-SOC ist. Die Steuerung kann den tatsächlichen SOC der Batterie bestimmen und diesen mit dem Schwellen-SOC vergleichen.
Wenn bestimmt wird, dass der tatsächliche SOC der Batterie geringer als der Schwellen-SOC ist, kann abgeleitet werden, dass der Drehmomentbedarf von dem Elektromotordrehmoment nicht erfüllt werden kann und das Verbrennungsmotordrehmoment kann weiter für den Fahrzeugbetrieb gewünscht sein. Demzufolge kann bei 330 ein Verbrennungsmotorstopp nicht eingeleitet werden, auch wenn andere Eintrittsbedingungen für die Einleitung eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors bestätigt wird. Wenn bestimmt wird, dass der tatsächliche SOC der Batterie höher als der Schwellen-SOC ist, kann abgeleitet werden, dass der Drehmomentbedarf von dem Elektromotordrehmoment erfüllt werden kann und das Verbrennungsmotordrehmoment kann für den Fahrzeugbetrieb nicht angefordert werden. Demzufolge kann die Steuerung bei 332 einen Verbrennungsmotorstopp einleiten, indem sie Signale zu den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Zündkerzen, die an die Zylinder gekoppelt sind, sendet, um die Kraftstoffzufuhr und den Funken zu den Verbrennungsmotorzylindern zu unterbrechen. Der Verbrennungsmotor kann gestoppt bleiben, bis eine oder mehrere Verbrennungsmotorneustartbedingungen erfüllt sind. Die Verbrennungsmotorneustartbedingungen können einen erhöhten Drehmomentbedarf und/oder eine Verringerung des SOC der Batterie, die an einen Elektromotor gekoppelt ist, auf unterhalb des Schwellen-SOC, der zum Betreiben des Fahrzeugs ausschließlich unter Verwendung von Elektromotordrehmoment gewünscht ist, beinhalten. Als Reaktion darauf, dass eine oder mehrere Verbrennungsmotorneustartbedingungen erfüllt sind, kann die Steuerung ein Signal an den Anlassermotor senden, um den Verbrennungsmotor anzukurbeln. Außerdem kann die Steuerung ein Signal an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Zündkerzen senden, die an die Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind, um mit der Kraftstoffzufuhr und dem Funken zu jedem der Verbrennungsmotorzylinder fortzufahren, um die Verbrennung zu stoppen.
Bei 334 kann die Regenerierung eines Abgaspartikelfilters (wie etwa PF 72 in 2) auf Grundlage des geschätzten bevorstehenden Drehmomentbedarfs geplant werden. Wenn sich Feinstaub auf dem PF ablagert, kann sich der Abgasgegendruck erhöhen, was die Verbrennungsmotorleistung negativ beeinflussen kann. Wenn der PF eine Schwellenbeladung erreicht, kann der PF periodisch oder opportunistisch regeneriert werden, um die Feinstaubbeladung und den entsprechenden Abgasgegendruck zu reduzieren. Um den abgelagerten PF zu regenerieren (verbrennen), kann eine Abgastemperatur über dem Schwellenwert gewünscht sein. Eine Abgastemperatur über dem Schwellenwert kann während eines Drehmomentbedarfs über dem Schwellenwert (erhöhte Verbrennungsmotorlastbedingungen) erreicht werden. Einzelheiten zum Planen der PF-Regenerierung werden unter Bezugnahme auf 4 erörtert.
Auf diese Weise können Verkehrsbedingungen, einschließlich einer Länge einer Reihe von Fahrzeugen direkt vor einem Fahrzeug, und Straßensegmentcharakteristika, einschließlich eines Straßengradienten, unmittelbar vor dem Fahrzeug auf Grundlage von von einer entfernten Quelle empfangenen Daten beurteilt werden, eine Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs als Reaktion auf die beurteilten Verkehrsbedingungen und Straßensegmentcharakteristika können geschätzt werden, ein oder mehrere Fahrzeugschwellenwerte können als Reaktion auf die geschätzte Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors modifiziert werden und als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug den einen oder die mehreren Fahrzeugschwellenwerte überschreitet, kann ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors eingeleitet werden.
4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 400, das zum Planen der Regenerierung eines Abgaspartikelfilters (PF) auf Grundlage von Daten zu Verkehrs- und Straßenbedingungen, die von entfernten Quellen empfangen wurden, umgesetzt werden kann. Das beispielhafte Verfahren 400 kann Teil des beispielhaften Verfahrens 300 sein, wie in 3 erörtert, und das Verfahren 400 kann bei Schritt 334 des Verfahrens 300 durchgeführt werden.
Bei 402 können die Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie in Schritt 302 des Verfahrens 300 bestimmt, Informationen zum bevorstehenden Verkehr, wie in Schritt 304 des Verfahrens 300 bestimmt, und bevorstehende Straßenbedingungen, wie in Schritt 320 des Verfahrens 300 bestimmt, vom Speicher der Steuerung abgerufen werden.
Bei 404 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die PF-Rußbeladung über einer ersten Schwellenbeladung liegt. Die PF-Beladung kann auf Grundlage des Abgasgegendrucks geschätzt werden, wie er von einem Drucksensor (wie etwa dem Drucksensor 76 in 2), der an den PF gekoppelt ist, geschätzt wird. Die erste PF-Schwellenbeladung kann als eine obere Schwellenbeladung oder ein Schwellenwert für den Abgasgegendruck kalibriert werden, über der bzw. dem es zu nachteiligen Auswirkungen auf den Abgasausstoß aus den Zylindern kommen kann, was die Verbrennungsmotorleistung negativ beeinflusst. Falls bestimmt wird, dass die PF-Beladung geringer als der erste Schwellenwert ist, kann bei 406 der Verbrennungsmotorbetrieb mit der aktuellen Abgastemperatur aufrechterhalten werden und das PF nicht regeneriert werden.
Wenn bestimmt wird, dass die PF-Beladung größer als die Schwellenbeladung ist, kann abgeleitet werden, dass gewünscht wird, dass das PF regeneriert wird. Der an dem PF angesammelte Ruß kann bei der Abgastemperatur über dem Schwellenwert oxidiert werden, wenn der Verbrennungsmotor mit magereren Bedingungen als einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (erhöhter Sauerstoff im Abgas) betrieben wird. Aus diesem Grund wird gewünscht, dass die Abgastemperatur größer als eine Schwellentemperatur ist, um das PF zu regenerieren. Die Schwellentemperatur kann auf Grundlage der thermischen Energie kalibriert werden, bei der gewünscht wird, dass sie den Ruß verbrennt, der sich auf dem PF angesammelt hat. Während der Fahrzeugbeschleunigung kommt es zu einer Erhöhung der Verbrennungsmotorlast, die zu einer entsprechenden Erhöhung der thermischen Ausgabe des Verbrennungsmotors führt, wodurch die Abgastemperatur auf oberhalb der Schwellentemperatur erhöht wird.
Bei 408 kann die Steuerung eine Zeitachse für eine Möglichkeit einer bevorstehenden Fahrzeugbeschleunigung abrufen, wie in Schritt 323 bestimmt, und zwar auf Grundlage der Verkehrsinformationen und der Informationen zu Straßenbedingungen, wie sie von den entfernten Quellen abgerufen wurden. Auf Grundlage des Zeitpunkts für die Bedingung der bevorstehenden Fahrzeugbeschleunigung kann eine Regenerierung des PF geplant werden. Die PF-Regenerierung kann durchgeführt werden, sobald die Temperatur des Abgases, das durch das PF strömt, eine Schwellentemperatur erreicht.
Eine erhöhte Verbrennungsmotorlast während der Fahrzeugbeschleunigung kann die Abgastemperatur erhöhen, wobei jedoch eine Differenz zwischen der tatsächlichen erhöhten Abgastemperatur und der Schwellentemperatur vorliegen kann. Bei 410 können ein oder mehrere Verbrennungsmotorbetriebsparameter unmittelbar vor der Bedingung der bevorstehenden Beschleunigung angepasst werden, um die Abgastemperatur auf die Schwellentemperatur zu erhöhen.
Das Anpassen der Verbrennungsmotorbetriebsparameter beinhaltet bei 411, dass der Zündzeitpunkt von einem maximalen Bremsmoment(maximum brake torque - MBT)-zeitpunkt auf einen ersten Zündzeitpunkt nach spät verstellt werden kann. Der MBT-Zeitpunkt kann auf Grundlage der in Schritt 302 geschätzten Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen bestimmt werden. Indem der Zündzeitpunkt nach spät verstellt wird, kann der Verbrennungswirkungsgrad verringert werden, wodurch die Abgastemperatur weiter erhöht wird. Das Ausmaß der Spätzündung bei dem ersten Zündzeitpunkt kann auf der Differenz zwischen der Abgastemperatur, die während der Beschleunigungsbedingung erreicht wurde, und der Schwellenabgastemperatur (wie für die PF-Regenerierung gewünscht) beruhen. Das Ausmaß der Spätzündung vom MBT kann mit einer Erhöhung der Differenz zwischen der Abgastemperatur, die während der Beschleunigungsbedingung erreicht wurde, und der Schwellenabgastemperatur erhöht werden. In einem Beispiel kann die Steuerung das Ausmaß der Spätzündung beim ersten Zündzeitpunkt auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Lookup-Tabelle bestimmen, wobei die Eingabe die Differenz zwischen der Abgastemperatur, die während der Beschleunigungsbedingung erreicht wurde, und der Schwellenabgastemperatur ist und die Ausgabe das Ausmaß an Spätzündung von MBT ist.
Das Anpassen der Verbrennungsmotorbetriebsparameter beinhaltet außerdem bei 412 Vergrößern einer Öffnung der Ansaugdrossel, um die Verbrennungsrate in den Verbrennungsmotorzylindern zu erhöhen. Die erhöhte Verbrennung in den Zylindern kann zu einer Erhöhung der thermischen Ausgabe führen, wodurch die Abgastemperatur erhöht wird. Der Grad der Öffnung der Ansaugdrossel kann auf der Differenz zwischen der Abgastemperatur, die während der Beschleunigungsbedingung erreicht wurde, und der Schwellenabgastemperatur (wie für die PF-Regenerierung gewünscht) beruhen. Der Grad der Öffnung der Ansaugdrossel kann mit einer Erhöhung der Differenz zwischen der Abgastemperatur, die während der Beschleunigungsbedingung erreicht wurde, und der Schwellenabgastemperatur erhöht werden. In einem Beispiel kann die Steuerung den Grad der Öffnung der Ansaugdrossel auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Lookup-Tabelle bestimmen, wobei die Eingabe die Differenz zwischen der Abgastemperatur, die während der Beschleunigungsbedingung erreicht wurde, und der Schwellenabgastemperatur ist und die Ausgabe der Grad der Öffnung der Ansaugdrossel ist.
Das Anpassen von Verbrennungsmotorbetriebsparametern beinhaltet ferner bei 413 Verzögern des Öffnungszeitpunkts des Auslassventils. Durch das Verzögern der Öffnung des Auslassventils vom derzeitigen Auslassventilzeitpunkt kann ein größerer Teil von heißen Abgasresten aus den Verbrennungsmotorzylindern freigesetzt werden, wodurch die Abgastemperatur erhöht wird. Das Ausmaß der Verzögerung für die Auslassventilöffnung kann auf einer Differenz zwischen der Abgastemperatur, die während der Beschleunigungsbedingung erreicht wurde, und der Schwellenabgastemperatur (wie für die PF-Regenerierung gewünscht) beruhen. Das Ausmaß der Verzögerung für die Auslassventilöffnung kann mit einer Erhöhung der Differenz zwischen der Abgastemperatur, die während der Beschleunigungsbedingung erreicht wurde, und der Schwellenabgastemperatur erhöht werden. In einem Beispiel kann die Steuerung das Ausmaß der Verzögerung für die Auslassventilöffnung auf Grundlage einer Berechnung unter Verwendung einer Lookup-Tabelle bestimmen, wobei die Eingabe die Differenz zwischen der Abgastemperatur, die während der Beschleunigungsbedingung erreicht wurde, und der Schwellenabgastemperatur ist und die Ausgabe das Ausmaß der Verzögerung für die Auslassventilöffnung ist.
Sobald die Abgastemperatur auf über die Schwellenabgastemperatur zunimmt, kann die Steuerung bei 414 die PF-Regenerierung einleiten. In einem Beispiel kann die PF-Regenerierung während eines magereren als stöchiometrischen Verbrennungsmotorbetriebs eingeleitet werden. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung die PF-Regenerierung einleiten, indem sie den Verbrennungsmotor aktiv abmagert. Während der Regenerierung des PF kann das durch das PF strömende Abgas mit hohen Temperaturen den an dem Filter angesammelten Ruß verbrennen. Die PF-Regenerierung kann fortgesetzt werden, bis sich die PF-Beladung auf unterhalb einer zweiten Schwellenbeladung reduziert, wobei die zweite Schwellenbeladung geringer als die erste Schwellenbeladung ist. Sobald sich die PF-Beladung auf unter eine zweite Schwellenbeladung reduziert, kann abgeleitet werden, dass die PF-Regenerierung abgeschlossen ist und nicht mehr gewünscht ist, dass die Abgastemperatur über der Schwellentemperatur gehalten wird. In einem Beispiel kann der Zündzeitpunkt bei Abschluss der PF-Regenerierung auf den Zündzeitpunkt vor der PF-Regenerierung angepasst werden, die Ansaugdrosselöffnung kann auf die Drosselöffnung vor der PF-Regenerierung angepasst werden und der Auslassventilzeitpunkt kann auf den Zeitpunkt vor der PF-Regenerierung angepasst werden. In einem anderen Beispiel kann bei Abschluss der PF-Regenerierung jedes des Zündzeitpunkts, der Ansaugdrosselöffnung und des Auslassventilzeitpunkts auf Grundlage von aktuellen Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen angepasst werden.
Auf diese Weise kann der bevorstehende Drehmomentbedarf auf Grundlage von Daten zu Verkehrsbedingungen und Daten zu Straßencharakteristika, die von entfernten Quellen empfangen werden, geschätzt werden und die Regenerierung des Partikelfilters kann während eines bevorstehenden Drehmomentbedarfs über dem Schwellenwert geplant werden, wobei das Planen Spätverstellen des Zündzeitpunkts von maximalem Bremsmoment (MBT), um eine Abgastemperatur über dem Schwellenwert zu erhalten, und Anpassen einer Impulsrate der Kraftstoffeinspritzung zu dem einen oder den mehreren Zylindern, um ein magereres Luft-Kraftstoff-Verhältnis als Stöchiometrie zu erhalten, beinhaltet.
5 zeigt eine beispielhafte Betriebssequenz 500, die das Planen der Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors und die Regenerierung des Abgaspartikelfilters (PF) auf Grundlage von Daten zu Verkehrsinformationen und Straßenbedingungen, die von entfernten Quellen empfangen wurden, veranschaulicht. Die Horizontale (x-Achse) bezeichnet die Zeit und die vertikalen Markierungen t1-t7 kennzeichnen signifikante Zeitpunkte beim Planen von jedem der Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors und der PF-Regenerierung.
Der erste Verlauf, Linie 502, zeigt eine Variation der Fahrzeuggeschwindigkeit im Laufe der Zeit. Die gestrichelte Linie 503 zeigt eine Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit, unter der ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors eingeleitet werden kann. Der zweite Verlauf, Linie 504, zeigt eine Position eines Gaspedals. Der dritte Verlauf, Linie 506, zeigt die Verbrennungsmotordrehzahl. Der vierte Verlauf, Linie 508, zeigt das Vorhandensein eines Hindernisses, wie etwa Ausrüstung für den Straßenbau, das eine Fahrbahn einer zweispurigen Straße in einem Straßensegment direkt vor dem Fahrzeug besetzt. Der fünfte Verlauf, Linie 510, zeigt eine Veränderung des Straßengradienten (Neigung) im Straßensegment direkt vor dem Fahrzeug. Die gestrichelte Linie 511 bezeichnet einen Schwellenstraßengradienten, unter dem das Fahrzeug ohne Verbrennungsmotordrehmoment angetrieben werden kann. Der sechste Verlauf, Linie 512, zeigt die Abgastemperatur, wie über einen Abgastemperatursensor (wie etwa den Abgastemperatursensor 75 in 2), der an den Abgaskanal gekoppelt ist, geschätzt. Die gestrichelte Linie 513 bezeichnet eine Schwellenabgastemperatur, über der Ruß, der sich auf dem PF angesammelt hat, verbrannt werden kann. Der siebente Verlauf, Linie 514, zeigt einen Zündzeitpunkt relativ zu dem maximalen Bremsmoment (MBT). Der achte Verlauf, Linie 516, zeigt die Rußbeladung, die sich auf dem PF angesammelt hat, wie über einen Abgasdrucksensor (wie etwa den Drucksensor 76 in 2), der an den PF gekoppelt ist, geschätzt. Die gestrichelte Linie 515 gibt eine obere Schwellenbeladung an, über der das PF regeneriert werden soll, und die gestrichelte Linie 517 gibt eine untere Schwellenbeladung an, bei der die Regenerierung unterbrochen werden kann. Der neunte Verlauf, Linie 518, zeigt einen Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors.
Vor Zeitpunkt t1 empfängt die Steuerung Daten, beinhaltend Verkehrsinformationen und Informationen zu Straßencharakteristika für ein Straßensegment unmittelbar vor dem Fahrzeug von einer oder mehreren entfernten Quellen, die kommunikativ an das Fahrzeug gekoppelt sind. Die entfernten Quellen beinhalten eines oder mehrere eines externen Servers, von Verkehrskameras, einer bordeigenen Steuerung von einem oder mehreren Fahrzeugen in einer Reihe von Fahrzeugen vor dem Fahrzeug (Referenz) und von Drohnen in der Luft. Die Verkehrsinformationen beinhalten Länge der Reihe von Fahrzeugen und relative Bewegung innerhalb der Reihe, Charakteristika, beinhaltend Beschleunigungsprofile von jedem der Fahrzeuge in der Reihe, Ursache für die Bildung der Reihe von Fahrzeugen, wie etwa Hindernisse auf der Straße, Unfälle, Verkehrssignale usw. Die Informationen zu Straßencharakteristika beinhalten Gradienten (Neigung) der Straße unmittelbar vor dem Fahrzeug und Kurven und Wendungen im Straßensegment unmittelbar vor dem Fahrzeug. Während dieses Zeitpunkts verbrennt der Verbrennungsmotor und der Zündzeitpunkt wird bei MBT gehalten.
Auf Grundlage der Daten zu Straßenbedingungen, die von den entfernten Quellen empfangen werden, bestimmt die Steuerung, dass ein Hindernis auf der Straße vor dem Fahrzeug vorhanden ist. Aufgrund des Vorhandenseins des Hindernisses wird geschätzt, dass ein Verkehrsstau und eine anschließende Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf unterhalb der Schwellengeschwindigkeit 503 bei Zeitpunkt t1 erfolgt. In einem Beispiel kann der Schwellenwert 503 auf Grundlage von Energieeffizienzvorteilen, die durch das Leerlaufstoppen des Verbrennungsmotors als Reaktion darauf erreicht werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit auf unterhalb der Schwellengeschwindigkeit 503 abnimmt, kalibriert werden. Auf Grundlage der Daten zu Verkehrsbedingungen schätzt die Steuerung eine Dauer (S1) eines zukünftigen Leerlaufstopps (Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors), wenn der Verbrennungsmotor bei Zeitpunkt t1 gestoppt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf unterhalb der Schwellengeschwindigkeit 503 abnimmt. Die Dauer S1 wird mit einer Schwellendauer des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors (D1) verglichen. Die Schwellendauer wird auf Grundlage der Kraftstoffeffizienz, die durch das Abschalten des Verbrennungsmotors erzielt wird, und eines Leistungsverbrauchs des Elektromotors für das Verbrennungsmotoranlassen während eines unmittelbaren Starts des Verbrennungsmotors nach dem Abschalten kalibriert.
Als Reaktion darauf, dass S1 größer als D1 ist, leitet die Steuerung bei Zeitpunkt t1 ein Abschalten des Verbrennungsmotors ein, indem Kraftstoffzufuhr und Funken zu den Verbrennungsmotorzylindern unterbrochen werden. Demzufolge reduziert sich die Verbrennungsmotordrehzahl auf null. Aufgrund des Verkehrsstaus, der durch das bevorstehende Hindernis auf der Straße verursacht wird, kommt es zu einem Loslassen des Gaspedals bei Zeitpunkt t1, was eine erwartete Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf unterhalb der Schwellengeschwindigkeit 503 verursacht. Zwischen Zeitpunkt t1 und t2 wird der Verbrennungsmotor im Leerlaufstopp gehalten und die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt ab. Bei Zeitpunkt t2 kommt es aufgrund des Vorhandenseins des Hindernisses zu einem weiteren Loslassen des Gaspedals, was dazu führt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter abnimmt. Während der Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem Schwellenwert wird der Verbrennungsmotor zwischen Zeitpunkt t2 und t3 im Leerlaufstopp gehalten, wobei Kraftstoffzufuhr und Funken deaktiviert werden.
Bei Zeitpunkt t3, sobald das Fahrzeug das Hindernis auf der Straße überquert hat, löst sich der Verkehrsstau auf und es kommt zu einer Pedalbetätigung des Gaspedals. Als Reaktion auf den erhöhten Drehmomentbedarf (aufgrund der Pedalbetätigung) sendet die Steuerung ein Signal an den Anlassermotor, um den Verbrennungsmotor anzukurbeln. Außerdem werden Kraftstoffzufuhr und Funken zu den Verbrennungsmotorzylindern bei Zeitpunkt t3 fortgesetzt. Zwischen Zeitpunkt t3 und t4 nimmt jede der Verbrennungsmotordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu.
Auf Grundlage der Daten zu Straßenbedingungen, die von den entfernten Quellen empfangen werden, bestimmt die Steuerung zwischen Zeitpunkt t3 und t4, dass eine bevorstehende Verringerung des Gradienten auf unterhalb des Schwellengradienten 511 auf der Straße vor dem Fahrzeug vorliegt. Der Straßengradient wird zwischen Zeitpunkt t4 und t5 auf unterhalb des Schwellenwerts 511 geschätzt. In einem Beispiel kann der Schwellengradient 511 bei Zeitpunkt t3 auf Grundlage von Fahrzeugbetriebsbedingungen, einschließlich Drehmomentbedarf und Last des elektrischen Zubehörs, geschätzt werden. Aufgrund der Verringerung des Straßengradienten kann das Fahrzeug ohne Zufuhr von Verbrennungsmotordrehmoment zwischen Zeitpunkt t4 und t5 angetrieben werden. Auf Grundlage der Daten zum Straßengradienten schätzt die Steuerung eine Dauer (S2) eines zukünftigen Leerlaufstopps (wie durch die gestrichelte Linie 519 gezeigt), wenn der Verbrennungsmotor bei Zeitpunkt t4 gestoppt wird, wenn der Straßengradient abnimmt, und dann bei t5 neugestartet wird, wenn der Gradient auf oberhalb des Schwellenwerts 511 zunimmt (wodurch ein erhöhtes Verbrennungsmotordrehmoment angefordert wird). Die Dauer S2 wird mit einer Schwellendauer des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors (D1) verglichen. Auf Grundlage des Vergleichs wird abgeleitet, dass, da S2 geringer als D1 ist, der Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors zwischen Zeitpunkt t4 und t5 für die gesamte Energieeffizienz des Fahrzeugs nicht vorteilhaft ist.
Bei Zeitpunkt t4 kommt es aufgrund der erwarteten Verringerung des Straßengradienten zu einem Loslassen des Gaspedals und demzufolge liegt eine Verringerung der Verbrennungsmotordrehzahl vor. Auf Grundlage der Daten zum Straßengradienten, die von den entfernten Quellen verfügbar sind, wird ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors nicht eingeleitet, wodurch die Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors unter der Schwellendauer D1 verringert werden und die gesamte Energieeffizienz erhöht wird.
Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 nimmt die Rußbeladung auf dem PF auf über der Schwellenbeladung 515 zu und eine Regenerierung des PF ist gewünscht. In einem Beispiel kann der obere Schwellenwert 515 vor dem Verbrennungsmotorbetrieb auf Grundlage von empirisch bestimmten Gegendrücken kalibriert werden. Alternativ kann der obere Schwellenwert 515 während des Verbrennungsmotorbetriebs auf Grundlage eines gemessenen oder modellierten Abgasgegendrucks kalibriert werden. Um das PF zu regenerieren, ist gewünscht, dass die Abgastemperatur übe der Schwellentemperatur 513 ist. In einem Beispiel kann die Steuerung die Schwellentemperatur 513 auf Grundlage des Betrags der thermischen Energie kalibrieren, die gewünscht ist, um den Ruß zu verbrennen, der sich auf dem PF angesammelt hat. Auf Grundlage der Daten zum Straßengradienten schätzt die Steuerung eine bevorstehende Erhöhung des Drehmomentbedarfs zwischen Zeitpunkt t5 und t6. Während der bevorstehenden Erhöhung des Drehmomentbedarfs kann die thermische Ausgabe des Verbrennungsmotors zunehmen, wodurch die Abgastemperatur auf über den Schwellenwert 513 erhöht wird. Auf diese Weise kann die Steuerung die PF-Regenerierung während eines bevorstehenden Zeitraums des erhöhten Drehmomentbedarfs planen.
Bei Zeitpunkt t5 kommt es aufgrund einer Erhöhung des Straßengradienten zu einer Betätigung des Gaspedals, wobei ein erhöhtes Verbrennungsmotordrehmoment angefordert wird. Zwischen Zeitpunkt t5 und t6 nimmt die Verbrennungsmotordrehzahl zu und es gibt außerdem eine Erhöhung der Abgastemperatur. Um die Abgastemperatur weiter über die Schwellentemperatur 513 zu erhöhen, wird zwischen Zeitpunkt t5 und t6 der Funken von MBT nach spät verstellt. Durch den spätverstellten Funken von MBT kann die Verbrennungseffizienz verringert werden, wodurch die Erhöhung der Abgastemperatur beschleunigt wird.
Bei Zeitpunkt t6, wenn die Abgastemperatur auf oberhalb der Schwellentemperatur 513 zunimmt, beginnt die an dem PF angesammelte Rußbeladung, opportunistisch zu verbrennen. Zwischen Zeitpunkt t6 und t7 wird das PF regeneriert und die Rußbeladung an dem PF nimmt fortschreitend ab. Bei Zeitpunkt t7 wird beobachtet, dass die PF-Beladung den unteren Schwellenwert 517 erreicht hat, was angibt, dass die PF-Regenerierung abgeschlossen ist und es nicht mehr gewünscht ist, die Abgastemperatur über der Schwellentemperatur 513 zu halten. Um den Nachteil beim Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Verbrennungsmotoreffizienz zu verbessern, wird bei t7 der Zündzeitpunkt in Richtung des MBT nach früh verstellt. Wenn die PF-Regenerierung abgeschlossen ist und der Zündzeitpunkt wieder auf den MBT eingestellt ist, nimmt die Abgastemperatur auf unter den Schwellenwert 513 ab. Nach Zeitpunkt t7 sammelt sich bei laufendem Verbrennungsmotorbetrieb Ruß an dem PF an.
6 zeigt ein Beispiel 600 für die relative Bewegung zwischen jedem Fahrzeug innerhalb einer Reihe von Fahrzeugen, die auf einem Straßensegment unmittelbar vor dem Fahrzeug (hier auch als das Referenzfahrzeug bezeichnet) fahren. Die Reihe von Fahrzeugen kann aufgrund eines Verkehrsstaus, der durch ein Hindernis auf der Straße vor dem Referenzfahrzeug verursacht wurde, gebildet werden, und aufgrund des Verkehrsstaus kann jedes der Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen eine Vielzahl von Malen anhalten, wenn es entlang des Straßensegments fährt. Die Horizontale (x-Achse) bezeichnet die Zeit und die vertikalen Markierungen t1-t7 kennzeichnen signifikante Zeitpunkte bei der Bewegung der Reihe von Fahrzeugen.
Der erste Verlauf, Linie 602, zeigt die Geschwindigkeit eines ersten Fahrzeugs (Fahrzeug 1) in der Reihe von Fahrzeugen unmittelbar vor dem Referenzfahrzeug. Der zweite Verlauf, Linie 604, zeigt die Geschwindigkeit eines zweiten Fahrzeugs (Fahrzeug 2) in der Reihe von Fahrzeugen unmittelbar vor dem Referenzfahrzeug. Der dritte Verlauf, Linie 606, zeigt die Geschwindigkeit eines dritten Fahrzeugs (Fahrzeug 3) in der Reihe von Fahrzeugen unmittelbar vor dem Referenzfahrzeug. Der vierte Verlauf, Linie 608, zeigt die Geschwindigkeit eines vierten Fahrzeugs (Fahrzeug 4) in der Reihe von Fahrzeugen unmittelbar vor dem Referenzfahrzeug. Der fünfte Verlauf, Linie 610, zeigt die Geschwindigkeit eines fünften Fahrzeugs (Fahrzeug 5) in der Reihe von Fahrzeugen unmittelbar vor dem Referenzfahrzeug. Der sechste Verlauf, Linie 612, zeigt die Geschwindigkeit des Referenzfahrzeugs. Der siebente Verlauf, Linie 614, zeigt einen Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors für das Referenzfahrzeug. Innerhalb der Reihe von Fahrzeugen ist die Entfernung zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Referenzfahrzeug am längsten, während die Entfernung zwischen Fahrzeug 5 und dem Referenzfahrzeug am kürzesten ist (Referenzfahrzeug befindet sich unmittelbar hinter Fahrzeug 5 in der Reihe). Die bordeigene Steuerung des Referenzfahrzeugs kann kommunikativ an die bordeigenen Steuerungen von jedem der Fahrzeuge (einschließlich Fahrzeug 1, Fahrzeug 2, Fahrzeug 3, Fahrzeug 4, Fahrzeug 5) in der Reihe von Fahrzeugen unmittelbar vor dem Referenzfahrzeug und auf einer gleichen Spur wie das Referenzfahrzeug gekoppelt sein.
Bei Zeitpunkt t0 beginnt das Fahrzeug 1, sich aus dem Stand zu bewegen, während die übrigen Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen stationär bleiben. Sobald das Fahrzeug 1 beschleunigt und eine Schwellengeschwindigkeit erreicht, beginnt das Fahrzeug 2, sich aus dem Stand zu bewegen. In einem Beispiel kann die Schwellengeschwindigkeit auf Grundlage einer durchschnittlichen Entfernung zwischen jedem Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen kalibriert werden. Auf diese Weise, wenn ein Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen die Schwellengeschwindigkeit erreicht, beginnt ein Fahrzeug unmittelbar hinter dem Fahrzeug, sich zu bewegen. Aus diesem Grund bleibt das Referenzfahrzeug stationär, bis Fahrzeug 5 beginnt, sich zu bewegen, und die Schwellengeschwindigkeit erreicht. Die Zeitverzögerung zwischen dem Beginn der Bewegung des ersten Fahrzeugs nach dem letzten Stopp und dem Beginn der Bewegung von jedem dazwischenliegenden Fahrzeug nach dem letzten Stopp erzeugt ein wellenartiges, welliges Muster der Bewegung in der Reihe von Fahrzeugen. Die Steuerung kann die Art der Wellenbewegung, wie etwa die Verzögerung zwischen dem Beginn der Bewegungen für beliebige zwei aufeinanderfolgende Fahrzeuge, die Dauer jedes Fahrzeugs vor dem unmittelbar nächsten Stopp und eine Dauer des Stopps für jedes Fahrzeug zwischen aufeinanderfolgenden Bewegungen schätzen.
Auf Grundlage der Verkehrsinformationen, einschließlich der Anzahl an Fahrzeugen in der Reihe von Fahrzeugen vor dem Referenzfahrzeug, der Zeit, zu der das erste Fahrzeug sich zu bewegen beginnt und der Beschleunigungsprofile (wie etwa der Änderungsrate der Geschwindigkeit mit einer Dauer) von jedem Fahrzeug zwischen dem ersten Fahrzeug und dem Referenzfahrzeug, wie sie von einer entfernten Quelle empfangen werden, kann die Steuerung (des Referenzfahrzeugs) bei Zeitpunkt t0 schätzen, dass das Referenzfahrzeug sich bei Zeitpunkt t1 zu bewegen beginnen kann. Auf Grundlage der Verkehrsinformationen schätzt die Steuerung eine Dauer (T1) eines zukünftigen Leerlaufstopps (Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens), wenn der Verbrennungsmotor zwischen Zeitpunkt t0 und t1 gestoppt wird. Die Dauer T1 wird mit einer Schwellendauer des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors (D1) verglichen. Die Schwellendauer wird auf Grundlage der Kraftstoffeffizienz, die durch das Abschalten des Verbrennungsmotors erzielt wird, und eines Leistungsverbrauchs des Elektromotors für das Verbrennungsmotoranlassen während des Verbrennungsmotorstarts bei Zeitpunkt t1 kalibriert. Als Reaktion darauf, dass T1 kürzer als D1 ist, wird ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors bei Zeitpunkt t0 nicht eingeleitet, wodurch das Auftreten von Leerlaufstopps mit einer Dauer unter dem Schwellenwert reduziert wird.
Bei Zeitpunkt t1, wenn das Referenzfahrzeug damit beginnt, sich zu bewegen, schätzt die Steuerung, dass das Referenzfahrzeug bei Zeitpunkt t2 anhalten und dann bei Zeitpunkt t3 neustarten kann. Eine Dauer (T2) eines zukünftigen Leerlaufstopps (Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors), wenn der Verbrennungsmotor zwischen Zeitpunkt t2 und t3 angehalten wird, kann geschätzt und mit der Schwellendauer D1 verglichen werden. Als Reaktion darauf, dass T2 kürzer als die Schwellendauer D1 ist, wird ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors bei Zeitpunkt t2 nicht eingeleitet.
Bei Zeitpunkt t3 beginnt jedes Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen gleichzeitig, sich zu bewegen, jedoch unterscheiden sich die Beschleunigungsprofile von jedem Fahrzeug aufgrund der Differenz der Fahrzeugcharakteristika (wie etwa Fahrzeuggewichte, Fahrzeugantriebsstrang usw.) Zwischen Zeitpunkt t3 und t4 bleibt jedes Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen in Bewegung und dann hält jedes der Fahrzeuge zwischen Zeitpunkt t4 und t5 an.
Auf Grundlage der Verkehrsinformationen schätzt die Steuerung, dass das Referenzfahrzeug bei Zeitpunkt t5 anhalten kann und dann bei Zeitpunkt t7 neustarten kann. Eine Dauer (T3) eines zukünftigen Leerlaufstopps, wenn der Verbrennungsmotor zwischen Zeitpunkt t5 und t7 angehalten wird, kann geschätzt und mit der Schwellendauer D1 verglichen werden. Als Reaktion darauf, dass T3 länger als D1 ist, kann ein Leerlaufstopp des Verbrennungsmotors bei Zeitpunkt t4 eingeleitet werden, wenn sich das Fahrzeug verlangsamt, bevor es bei Zeitpunkt t5 zu einem vollständigen Stillstand kommt (Fahrzeuggeschwindigkeit null). Die Steuerung kann ein Signal an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen senden, die an die Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind, um die Kraftstoffeinspritzung zu jedem der Verbrennungsmotorzylinder zu unterbrechen, um die Verbrennung anzuhalten. Um die Verbrennung anzuhalten, kann die Steuerung außerdem ein Signal an die Zündkerzen senden, die an die Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind, um den Funken zu deaktivieren. Das Abschalten des Verbrennungsmotors (rollender Stopp/Start) kann während der Fahrzeugbeschleunigung eingeleitet werden, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit auf unterhalb einer Schwellengeschwindigkeit reduziert wird. In einem Beispiel kann die Schwellengeschwindigkeit 10 mph betragen. Durch das Einleiten des Abschaltens des Verbrennungsmotors bei Zeitpunkt t4, bevor das Fahrzeug vollständig zum Stehen kommt, kann die Dauer des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors erhöht werden, wodurch die Energieeffizienz, die während des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors erzielt wurde, erhöht wird.
Fahrzeug 1 beginnt bei Zeitpunkt t6, sich zu bewegen, und jedes Fahrzeug hinter Fahrzeug 1 beginnt anschließend zwischen Zeitpunkt t6 und t7, sich mit verschiedenen Beschleunigungsprofilen zu bewegen. Aufgrund der verschiedenen Beschleunigungsprofile jedes Fahrzeugs unterscheidet sich die Wellenbewegung der Reihe von Fahrzeugen nach Zeitpunkt t7 von jeder der Wellenbewegungen, wie sie zwischen Zeitpunkt t0 und t2 und zwischen Zeitpunkt t3 und t4 zu sehen sind. Wenn das Referenzfahrzeug bei Zeitpunkt t7 beginnt, sich zu bewegen, wird der Verbrennungsmotor neugestartet. Um den Verbrennungsmotor neuzustarten, kann die Steuerung ein Signal an den Anlassermotor senden, um den Verbrennungsmotor anzukurbeln. Außerdem kann die Steuerung ein Signal an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen senden, die an die Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind, um mit der Kraftstoffeinspritzung zu jedem der Verbrennungsmotorzylinder fortzufahren, um die Verbrennung einzuleiten. Die Steuerung kann ein Signal an die Zündkerzen senden, die an die Verbrennungsmotorzylinder gekoppelt sind, um einen Funken zu aktivieren. Nach Zeitpunkt t7 leitet die Steuerung auf Grundlage der Verkehrsinformationen ab, dass kein bevorstehender Stopp (aufgrund von Verkehrsstau) für ein beliebiges der Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen vorliegt, und der Verbrennungsmotor arbeitet weiter, um das Fahrzeug anzutreiben.
Auf diese Weise können häufige Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors für eine Dauer unter dem Schwellenwert durch Schätzen einer Dauer eines bevorstehenden zukünftigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors auf Grundlage von Daten zu Verkehrs- und Straßencharakteristika, die von einer Vielzahl von entfernten Quellen erhalten wurden, und durch Stoppen des Verbrennungsmotors als Reaktion auf eine geschätzte Dauer des möglichen Leerlaufstopps über dem Schwellenwert reduziert werden. Durch das Anpassen von einem oder mehreren Fahrzeugschwellenwerte auf Grundlage der Daten zu Verkehrs- und Straßencharakteristika können Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors für erhöhte Kraftstoffeffizienzvorteile optimiert werden. Der technische Effekt für das Schätzen der Schwellendauer des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors auf Grundlage der Kraftstoffeffizienz, die durch das Abschalten des Verbrennungsmotors erhalten wurde, und des Leistungsverbrauchs des Elektromotors für das Verbrennungsmotoranlassen während eines Verbrennungsmotorstarts unmittelbar nach dem Abschalten besteht darin, dass die gesamte Energieeffizienz des Fahrzeugs verbessert werden kann. Durch das Reduzieren von wiederholten Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors für eine Dauer unter dem Schwellenwert kann die Verschlechterung von Verbrennungsmotorkomponenten gesenkt werden und wahrnehmbare Veränderungen des Motorklangs aufgrund der häufigen Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors können reduziert werden, wodurch die Gesamtzufriedenheit des Fahrzeugführers erhöht wird.
Ein beispielhaftes Verbrennungsmotorverfahren umfasst: Empfangen von Daten, die äußere Fahrzeugbedingungen für ein Fahrzeug angeben, beinhaltend eine Länge einer Reihe von Fahrzeugen und eine relative Bewegung innerhalb der Reihe, Anpassen von Fahrzeugbetriebsschwellenwerten als Reaktion auf die Daten, und selektives Aktivieren oder Deaktivieren eines Verbrennungsmotors als Reaktion auf die Schwellenwerte und Daten. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel beinhaltet die Länge der Reihe von Fahrzeugen zusätzlich oder optional eine Anzahl an Fahrzeugen, die auf einer Straße vor dem Fahrzeug anhalten, wobei Anpassen der Fahrzeugbetriebsschwellenwerte als Reaktion auf die Daten Verringern einer Schwellenfahrzeuganhaltezeit beinhaltet, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, wenn die Anzahl an Fahrzeugen, die auf der Straße vor dem Fahrzeug anhalten, zunimmt, und wobei das Fahrzeug eine bordeigene Steuerung beinhaltet, die kommunikativ an die bordeigenen Steuerungen von einem oder mehreren Fahrzeugen in der Reihe der Fahrzeuge gekoppelt ist. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Anpassen einer Fahrzeugbetriebsbedingungen als Reaktion auf die Daten ferner zusätzlich oder optional Anpassen der Schwellenfahrzeuganhaltezeit, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, und zwar auf Grundlage von jedem von einer Dauer der Fahrzeugbewegung vor dem Anhalten und einer Dauer des Anhaltens des Fahrzeugs zwischen aufeinanderfolgenden Bewegungen, wobei das Anpassen Verringern der Schwellenfahrzeuganhaltezeit beinhaltet, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, wenn die Dauer der Fahrzeugbewegung vor dem Anhalten abnimmt und die Dauer des Anhaltens des Fahrzeugs zunimmt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet die relative Bewegung in der Reihe zusätzlich oder optional Folgendes: eine Geschwindigkeit eines ersten Fahrzeugs, das in der Reihe von Fahrzeugen angehalten hat, die Geschwindigkeit von jedem dazwischenliegenden Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen, Verzögerungszeiten zwischen der beginnenden Bewegung des ersten Fahrzeugs nach einem letzten Anhalten des ersten Fahrzeugs und der beginnenden Bewegung von jedem dazwischenliegenden Fahrzeug nach dem letzten Anhalten des ersten Fahrzeugs und eine Art der wellenförmigen Bewegung der Reihe von Fahrzeugen. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhalten die Daten zusätzlich oder optional Charakteristika des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen, wobei die Charakteristika Gewichts- oder Beschleunigungsprofile von jedem des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen beinhalten. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhalten die Daten ferner zusätzlich oder optional eine Ursache für die Bildung der Reihe von Fahrzeugen, wobei die Ursache eines oder mehrere von einer Verkehrsampel, einem Verkehrsstoppzeichen, einem Verkehrsstopp aufgrund von Straßenarbeiten und Verkehrsstopp aufgrund eines Unfalls beinhaltet. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder optional Schätzen einer Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens für das Fahrzeug auf Grundlage von jedem der Länge der Reihe von Fahrzeugen, der relativen Bewegung innerhalb der Reihe, der Charakteristika des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen und der Ursache für die Bildung der Reihe von Fahrzeugen. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das selektive Abschalten des Verbrennungsmotors als Reaktion auf die Schwellenwerte und die Daten zusätzlich oder optional Abschalten des Verbrennungsmotors durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors als Reaktion darauf, dass eines oder mehrere der Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens für das Fahrzeug länger als eine Schwellendauer ist, einer Fahrzeuganhaltezeit länger als die Schwellenfahrzeuganhaltezeit ist, eines Ladezustands der Batterie des Elektromotors höher als ein Schwellenladezustand der Batterie des Elektromotors ist und einer Last von elektrischem Zubehör am Motor geringer als eine Schwellenlast von elektrischem Zubehör am Motor ist. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele erfolgt das Anpassen der Fahrzeugbetriebsschwellenwerte als Reaktion auf die Daten zusätzlich oder optional als Reaktion darauf, dass die Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens für das Fahrzeug länger als die Schwellendauer ist, wobei das Anpassen Verringern des Schwellenladezustands einer Batterie des Elektromotors und Erhöhen der Schwellenlast von elektrischem Zubehör beinhaltet. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das selektive Einschalten des Verbrennungsmotors als Reaktion auf die Schwellenwerte und die Daten zusätzlich oder optional Beibehalten der Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors als Reaktion darauf, dass eines oder mehrere der Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens für das Fahrzeug kürzer als die Schwellendauer ist, der Fahrzeuganhaltezeit kürzer als die Schwellenfahrzeuganhaltezeit ist, des Ladezustands der Batterie des Elektromotors geringer als der Schwellenladezustand der Batterie des Elektromotors ist und der Last von elektrischem Zubehör am Verbrennungsmotor geringer als die Schwellenlast von elektrischem Zubehör am Verbrennungsmotor ist. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Empfangen von Daten zusätzlich oder optional Empfangen von Daten über ein Netzwerk von einem oder mehreren von einem externen Server, Verkehrskameras, einer bordeigenen Steuerung des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen und Drohnen in der Luft.
Ein anderes beispielhaftes Verfahren für den Verbrennungsmotor umfasst: Beurteilen von Verkehrsbedingungen, einschließlich einer Länge einer Reihe von Fahrzeugen direkt vor einem Fahrzeug, und Straßensegmentcharakteristika, einschließlich eines Straßengradienten, unmittelbar vor dem Fahrzeug auf Grundlage von von einer entfernten Quelle empfangenen Daten, Schätzen einer Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs als Reaktion auf die beurteilten Verkehrsbedingungen und Straßensegmentcharakteristika, Modifizieren von einem oder mehreren Fahrzeugschwellenwerten als Reaktion auf die geschätzte Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors und als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug den einen oder die mehreren Fahrzeugschwellenwerte überschreitet, Einleiten eines Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel beinhalten die Verkehrsbedingungen ferner zusätzlich oder optional die Drehzahl eines ersten Fahrzeugs in der Reihe von Fahrzeugen, die Drehzahl eines letzten Fahrzeugs in der Reihe von Fahrzeugen, die Drehzahl von jedem dazwischenliegenden Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen, die Entfernung zwischen dem ersten Fahrzeug und dem letzten Fahrzeug, Hindernisse vor dem Fahrzeug und Kreuzungen vor dem Fahrzeug. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhalten der eine oder die mehreren Fahrzeugschwellenwerte zusätzlich oder optional einen Schwellenwert für die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors und einen Schwellenladezustand einer Batterie des Elektromotors, wobei eine Batterie des Elektromotors Energie zum Verbrennungsmotoranlassen unmittelbar nach dem Abschalten des Verbrennungsmotors zuführt. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beruht der Schwellenwert für die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors zusätzlich oder optional auf der Kraftstoffeffizienz, die durch das Abschalten des Verbrennungsmotors erzielt wird, und einem Leistungsverbrauch des Elektromotors für das Verbrennungsmotoranlassen während eines unmittelbaren Starts des Verbrennungsmotors nach dem Abschalten. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Modifizieren des einen oder der mehreren Fahrzeugschwellenwerte als Reaktion auf die geschätzte Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors zusätzlich oder optional Verringern des Schwellenladezustands der Batterie des Elektromotors und Erhöhen einer Schwellenlast des elektrischen Zubehörs als Reaktion darauf, dass die Dauer des Abschaltens des Verbrennungsmotors länger als ein Schwellenwert ist, wobei ein elektrisches Zubehör ein Klimatisierungssystem beinhaltet. In einem beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder optional Schätzen eines bevorstehenden Drehmomentbedarfs auf Grundlage der Straßensegmentcharakteristika unmittelbar vor dem Fahrzeug und Verkehrsbedingungen und Einleiten des Leerlaufstopps des Verbrennungsmotors als Reaktion auf einen bevorstehenden Drehmomentbedarf unter dem Schwellenwert.
In noch einem anderen Beispiel beinhaltet eine elektrische Maschine eine Batterie, beinhaltet ein Verbrennungsmotor einen oder mehrere Zylinder, eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Zündkerzen, die an den einen oder die mehreren Zylinder gekoppelt sind, einen Verbrennungsmotorabgaskanal, beinhaltend einen Partikelfilter, wobei ein Anlassermotor an eine Kurbelwelle gekoppelt ist, ein Klimatisierungssystem, ein Navigationssystem, das dazu konfiguriert ist, einen geografischen Standort des Fahrzeugs zu bestimmen, eine bordeigene Steuerung, die kommunikativ an jede einer bordexternen Steuerung und einer Vielzahl von bordeigenen Steuerungen von Fahrzeugen, die innerhalb einer radialen Schwellenentfernung fahren, gekoppelt ist. wobei die bordeigene Steuerung computerlesbare Anweisungen beinhaltet, die auf einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind und zu folgendem dienen: während einer Fahrt des Fahrzeugs auf der Straße, Übertragen des geografischen Standorts des Fahrzeugs zur bordexternen Steuerung, Empfangen eines ersten Satzes von Daten, beinhaltend eine relative Entfernung zwischen Fahrzeugen, die vor dem Fahrzeug fahren, und eine relative Geschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen, die vor dem Fahrzeug fahren, von der bordexternen Steuerung und den bordeigenen Steuerungen der Fahrzeuge, die innerhalb der radialen Schwellenentfernung fahren, Empfangen eines zweiten Satzes von Daten, beinhaltend einen Straßengradienten und eine Straßenkrümmung unmittelbar vor dem Fahrzeug, Schätzen einer Dauer des Betriebs des Fahrzeugs bei einer Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert auf Grundlage von jedem des ersten Satzes von Daten und des zweiten Satzes von Daten, und Anpassen der Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren Zylindern auf Grundlage der Dauer des Betriebs des Fahrzeugs bei einer Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel beinhaltet das Anpassen der Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren Zylindern zusätzlich oder optional Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren Zylindern während einer Dauer des Betriebs des Fahrzeugs über dem Schwellenwert bei einer Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Schwellengeschwindigkeit erreicht. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel enthält die Steuerung ferner zusätzlich oder optional Anweisungen für Folgendes: Schätzen eines bevorstehenden Drehmomentbedarfs auf Grundlage von jedem des ersten Satzes von Daten und des zweiten Satzes von Daten und Planen der Regenerierung des Partikelfilters während eines bevorstehenden Drehmomentbedarfs über dem Schwellenwert, wobei das Planen Berücksichtigen des Zündzeitpunkts von einem maximalen Bremsmoment (MBT), um eine Abgastemperatur über dem Schwellenwert zu erreichen, und Anpassen einer Impulsrate der Kraftstoffeinspritzung zu dem einen oder den mehreren Zylindern, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erhalten, das magerer als Stöchiometrie ist, beinhaltet.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach der konkreten eingesetzten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Zudem können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in dem nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Auslegungen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewandt werden. Zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gehören alle neuen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und weitere in dieser Schrift offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen, wobei sie zwei oder mehr derartiger Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche, egal, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, werden ebenfalls als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9440654 [0003]

Claims

Verfahren, umfassend: Empfangen von Daten, die äußere Fahrzeugbedingungen für ein Fahrzeug angeben, beinhaltend eine Länge einer Reihe von Fahrzeugen und eine relative Bewegung innerhalb der Reihe; Anpassen von Fahrzeugbetriebsschwellenwerten als Reaktion auf die Daten; und selektives Aktivieren oder Deaktivieren eines Verbrennungsmotors als Reaktion auf die Schwellenwerte und Daten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Länge der Reihe von Fahrzeugen eine Anzahl an Fahrzeugen beinhaltet, die auf einer Straße vor dem Fahrzeug anhalten, wobei Anpassen der Fahrzeugbetriebsschwellenwerte als Reaktion auf die Daten Verringern einer Schwellenfahrzeuganhaltezeit beinhaltet, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, wenn die Anzahl an Fahrzeugen, die auf der Straße vor dem Fahrzeug anhalten, zunimmt, und wobei das Fahrzeug eine bordeigene Steuerung beinhaltet, die kommunikativ an die bordeigenen Steuerungen von einem oder mehreren Fahrzeugen in der Reihe der Fahrzeuge gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Anpassen der Fahrzeugbetriebsbedingungen als Reaktion auf die Daten ferner Anpassen der Schwellenfahrzeuganhaltezeit beinhaltet, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, und zwar auf Grundlage von jedem von einer Dauer der Fahrzeugbewegung vor dem Anhalten und einer Dauer des Anhaltens des Fahrzeugs zwischen aufeinanderfolgenden Bewegungen, wobei das Anpassen Verringern der Schwellenfahrzeuganhaltezeit beinhaltet, bevor der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, wenn die Dauer der Fahrzeugbewegung vor dem Anhalten abnimmt und die Dauer des Anhaltens des Fahrzeugs zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die relative Bewegung in der Reihe Folgendes beinhaltet: eine Geschwindigkeit eines ersten Fahrzeugs, das in der Reihe von Fahrzeugen angehalten hat, die Geschwindigkeit von jedem dazwischenliegenden Fahrzeug in der Reihe von Fahrzeugen, Verzögerungszeiten zwischen der beginnenden Bewegung des ersten Fahrzeugs nach einem letzten Anhalten des ersten Fahrzeugs und der beginnenden Bewegung von jedem dazwischenliegenden Fahrzeug nach dem letzten Anhalten des ersten Fahrzeugs und eine Art der wellenförmigen Bewegung der Reihe von Fahrzeugen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Daten Charakteristika des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen beinhalten, wobei die Charakteristika Gewichts- oder Beschleunigungsprofile von jedem des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Daten ferner eine Ursache für die Bildung der Reihe von Fahrzeugen beinhalten, wobei die Ursache eines oder mehrere von einer Verkehrsampel, einem Verkehrsstoppzeichen, einem Verkehrsstopp aufgrund von Straßenarbeiten und Verkehrsstopp aufgrund eines Unfalls beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend Schätzen einer Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens für das Fahrzeug auf Grundlage von jedem der Länge der Reihe von Fahrzeugen, der relativen Bewegung innerhalb der Reihe, der Charakteristika des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen und der Ursache für die Bildung der Reihe von Fahrzeugen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das selektive Abschalten des Verbrennungsmotors als Reaktion auf die Schwellenwerte und die Daten Abschalten des Verbrennungsmotors durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors als Reaktion darauf beinhaltet, dass eines oder mehrere der Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens für das Fahrzeug länger als eine Schwellendauer ist, einer Fahrzeuganhaltezeit länger als die Schwellenfahrzeuganhaltezeit ist, eines Ladezustands der Batterie des Elektromotors höher als ein Schwellenladezustand der Batterie des Elektromotors ist und einer Last von elektrischem Zubehör am Motor geringer als eine Schwellenlast von elektrischem Zubehör am Motor ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Anpassen der Fahrzeugbetriebsschwellenwerte als Reaktion auf die Daten als Reaktion darauf erfolgt, dass die Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens für das Fahrzeug länger als die Schwellendauer ist, wobei das Anpassen Verringern des Schwellenladezustands einer Batterie des Elektromotors und Erhöhen der Schwellenlast von elektrischem Zubehör beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das selektive Einschalten des Verbrennungsmotors als Reaktion auf die Schwellenwerte und die Daten Beibehalten der Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors als Reaktion darauf beinhaltet, dass eines oder mehrere der Dauer des Verbrennungsmotorabschaltens für das Fahrzeug kürzer als die Schwellendauer ist, der Fahrzeuganhaltezeit kürzer als die Schwellenfahrzeuganhaltezeit ist, des Ladezustands der Batterie des Elektromotors geringer als der Schwellenladezustand der Batterie des Elektromotors ist und der Last von elektrischem Zubehör am Verbrennungsmotor geringer als die Schwellenlast von elektrischem Zubehör am Verbrennungsmotor ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Empfangen von Daten Empfangen von Daten über ein Netzwerk von einem oder mehreren von einem externen Server, Verkehrskameras, einer bordeigenen Steuerung des einen oder der mehreren Fahrzeuge in der Reihe von Fahrzeugen und Drohnen in der Luft beinhaltet.
Hybridfahrzeugsystem, umfassend: eine elektrische Maschine, die eine Batterie beinhaltet; einen Verbrennungsmotor, der einen oder mehrere Zylinder beinhaltet; eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Zündkerzen, die an den einen oder die mehreren Zylinder gekoppelt sind; einen Verbrennungsmotorauslasskanal, der einen Partikelfilter beinhaltet; einen Anlassermotor, der an eine Kurbelwelle gekoppelt ist; ein Klimatisierungssystem; ein Navigationssystem, das dazu konfiguriert ist, einen geografischen Standort des Fahrzeugs zu bestimmen; eine bordeigene Steuerung, die kommunikativ an jede einer bordexternen Steuerung und einer Vielzahl von bordeigenen Steuerungen von Fahrzeugen gekoppelt ist, die mit einer radialen Schwellenentfernung fahren, wobei die bordeigene Steuerung im nichtflüchtigen Speicher gespeicherte computerlesbare Anweisungen für Folgendes beinhaltet: während einer Fahrt des Fahrzeugs auf der Straße, Übertragen des geografischen Standorts des Fahrzeugs zur bordexternen Steuerung; Empfangen eines ersten Satzes von Daten, beinhaltend eine relative Entfernung zwischen Fahrzeugen, die vor dem Fahrzeug fahren, und eine relative Geschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen, die vor dem Fahrzeug fahren, von der bordexternen Steuerung und den bordeigenen Steuerungen der Fahrzeuge, die innerhalb der radialen Schwellenentfernung fahren; Empfangen eines zweiten Satzes von Daten, beinhaltend einen Straßengradienten und eine Straßenkrümmung unmittelbar vor dem Fahrzeug; Schätzen einer Dauer des Betriebs des Fahrzeugs bei einer Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert auf Grundlage von jedem des ersten Satzes von Daten und des zweiten Satzes von Daten; und Anpassen der Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren Zylindern auf Grundlage der Dauer des Betriebs des Fahrzeugs bei einer Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert.
System nach Anspruch 12, wobei Anpassen der Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren Zylindern Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren Zylindern während einer Dauer des Betriebs des Fahrzeugs über dem Schwellenwert bei einer Geschwindigkeit unter dem Schwellenwert als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Schwellengeschwindigkeit erreicht, beinhaltet.
System nach Anspruch 12, wobei die Steuerung weitere Anweisungen für Folgendes beinhaltet: Schätzen eines bevorstehenden Drehmomentbedarfs auf Grundlage von jedem des ersten Satzes von Daten und des zweiten Satzes von Daten und Planen der Regenerierung des Partikelfilters während eines bevorstehenden Drehmomentbedarfs über dem Schwellenwert, wobei das Planen Berücksichtigen des Zündzeitpunkts von einem maximalen Bremsmoment (MBT), um eine Abgastemperatur über dem Schwellenwert zu erreichen, und Anpassen einer Impulsrate der Kraftstoffeinspritzung zu dem einen oder den mehreren Zylindern, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erhalten, das magerer als Stöchiometrie ist, beinhaltet.