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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Automatikstoppsteuergerät zum automatischen Stoppen
eines Verbrennungsmotors, ein Verfahren zum automatischen Stoppen
eines Verbrennungsmotors und ein Computerprogramm, das ein derartiges
Verfahren ausführt.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technik, die einen Verbrennungsmotor automatisch
stoppt, falls der Verbrennungsmotor unterhalb eines vorgegebenen
Betriebszustands läuft, wenn
das Fahrzeug nicht fährt.
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Ein
Sparbetriebssystem (nachstehend als ein Eco-Betriebssystem bezeichnet) wird auf
einen bekannten Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs angewandt. Das
System stoppt automatisch den Verbrennungsmotor, wenn das Fahrzeug
nicht fährt,
wodurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert wird. Das System
stoppt automatisch den Verbrennungsmotor, wenn das Fahrzeug zum
Beispiel an einer Kreuzung stoppt und startet automatisch den Verbrennungsmotor
durch Drehen eines Motoranlassers, so dass der Verbrennungsmotor
automatisch gestartet wird, um das Fahrzeug anzufahren, wenn das
Fahrzeug zum Anfahren betrieben wird. Die Japanische Offenlegungsschrift
Nr. 2000-337188 offenbart das vorstehend genannte Eco-Betriebssystem. Das
System verhindert den automatischen Stopp des Verbrennungsmotors,
wenn es keine zurückliegenden
Daten gibt, die anzeigen, dass das Fahrzeug sich bewegt hat, nachdem
der Verbrennungsmotor gestartet wurde. Dementsprechend wird die
Häufigkeit
des automatischen Stopps des Verbrennungsmotors verringert, wodurch verhindert
wird, dass sich die Batterieleistung durch unzureichende Ladung verschlechtert
und ein Verschleiß des
Motoranlassers bewirkt wird.
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Das
in der Offenlegungsschrift offenbarte System verhindert jedoch immer
den automatischen Stopp des Verbrennungsmotors, wenn es keine zurückliegenden
Fahrdaten nach dem Start des Verbrennungsmotors gibt. Daher kann
die Kraftstoffwirtschaftlichkeit nicht verbessert werden.
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Die
Druckschrift
DE 199
11 736 A1 zeigt ein Maschinenstopp-Steuersystem für ein Fahrzeug, das eine Maschine
immer stoppt, wenn eine Schaltposition eines Getriebes eine Nichtfahrposition,
d.h. eine Neutralposition oder eine Parkpositionen, ist. Ferner wird
ein Stopp der Maschine nach einem Anfahren verhindert, bis das Fahrzeug
eine vorgegebene Fahrgeschwindigkeit erreicht hat.
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Der
Gegenstand der Druckschrift
DE 199 18 513 C1 ist auf eine elektrische
Antriebsanordnung für eine
Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug gerichtet, wobei eine elektrische
Startervorrichtung für
die Brennkraftmaschine zum schnellen und komfortablen Starten der
Brennkraftmaschine bei niedrigen Temperaturen durch gleichzeitiges
Verwenden eines Elektromotors und eines Startermotors verwendet wird.
Der Elektromotor dient ferner zur Unterstützung der Brennkraftmaschine
beim Beschleunigen und Verzögern
des Fahrzeugs. Ferner kann diese Anordnung Start/Stopp-Vorgänge beispielsweise
an Ampeln verbessern, wobei das Fahrzeug elektrisch angefahren wird,
die Brennkraftmaschine aber nicht notwendigerweise gestoppt wird
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Automatikstoppsteuergerät zum automatischen
Stoppen eines Verbrennungsmotors, ein Verfahren zum automatischen
Stoppen eines Verbrennungsmotors und ein Computerprogramm, das ein
derartiges Verfahren ausführt,
zu schaffen, wobei es ermöglicht
wird, Kraftstoff zu sparen und gleichzeitig die Sicherheit des Fahrzeugs
zu gewährleisten,
wenn eine Schaltstellung die neutrale Stellung ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Automatikstoppsteuergerät mit den Merkmalen von Anspruch 1,
ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 8 und ein Computerprogramm
mit den Merkmalen von Anspruch 15 gelöst.
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Andere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden
Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, die
beispielhaft das Prinzip der Erfindung darstellen, ersichtlich.
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Die
Erfindung kann zusammen mit ihrer Aufgabe und ihren Vorteilen unter
Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung des derzeit bevorzugten
Ausführungsbeispiels
zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, wobei:
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1 ein
schematisches Diagramm ist, das ein System aus einem Verbrennungsmotor
und einer Steuerung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ein
Ablaufdiagramm ist, das einen Automatikstoppablauf zeigt, der durch
die in 1 gezeigte ECU ausgeführt wird;
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3 ein
Ablaufdiagramm ist, das einen Automatikstartablauf zeigt, der durch
die in 1 gezeigte ECU ausgeführt wird;
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4 ein
Ablaufdiagramm ist, das einen Motorstoppablauf zeigt, durch die
in 1 gezeigte ECU ausgeführt wird; und
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5 ein
Ablaufdiagramm ist, das einen Motorstoppablauf zeigt, der durch
eine ECU gemäß einem
nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. 1 ist
ein schematisches Diagramm, das ein System aus einem Verbrennungsmotor
und einer Steuerung darstellt. Der Verbrennungsmotor ist zum Beispiel
ein Sechs-Zylinder-Benzinmotor 2.
Der Verbrennungsmotor 2 wird zum Antreiben eines Fahrzeugs
verwendet.
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Ein
Drehmoment des Verbrennungsmotors 2 wird auf eine Abtriebswelle 6b durch
eine Kurbelwelle 2a des Verbrennungsmotors 2,
einen Drehmomentwandler 4 und ein Automatikgetriebe 6 (nachstehend A/T
genannt) übertragen.
Das Drehmoment wird dann auf Fahrzeugräder übertragen.
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Das
Drehmoment des Verbrennungsmotors wird ferner auf einen Riemen 14 durch
eine elektromagnetische Kupplung 10 übertragen, die mit der Kurbelwelle 2a und
einer Riemenscheibe 12 gekoppelt ist. Das Drehmoment, das
auf den Gurt 14 übertragen
wird, dreht Riemenscheiben 16, 18, 20.
Die elektromagnetische Kupplung 10 überträgt selektiv Leistung von der
Kurbelwelle 2a auf die Riemenscheibe 12.
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Eine
Servolenkungspumpe 22 wird durch ein Drehmoment angetrieben,
das durch die Riemenscheibe 16 übertragen wird, wobei hydraulischer Druck
erzeugt wird, um eine Servolenkung zu betätigen. Ein Verdichter 24 in
einer Klimaanlage wird durch ein Drehmoment angetrieben, das durch
die Riemenscheibe 18 übertragen
wird.
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Ein
Motor/Generator 26 (nachstehend als M/G bezeichnet) wird
durch ein Drehmoment angetrieben, das durch die Riemenscheibe 20 übertragen wird.
Zu diesem Zeitpunkt funktioniert der M/G 26 als Generator.
Der M/G 26 ist elektrisch an einen Wandler 28 angeschlossen.
Der Wandler 28 treibt den M/G 26 an, um eine Batterie 30,
die a1s eine Energiequelle dient, gemäß einem erzeugten Befehl von
einem elektrischen Steuer- bzw. Regelgerät (nachstehend als ECU bezeichnet) 46 aufzuladen.
Wenn der Verbrennungsmotor 2 nicht läuft, funktioniert der M/G 26 als
Motor entsprechend eines Steuersignals von dem Wandler 28.
Zu diesem Zeitpunkt reguliert der Wandler 28 elektrische
Energie ein, die von der Batterie 30 zu dem M/G 26 zugeführt wird,
wodurch die Drehzahl des M/G 26 gesteuert wird.
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Das
A/T 6 beinhaltet eine Ölpumpe,
die durch die Leistung des Verbrennungsmotors 2 betätigt wird.
Die Ölpumpe
führt Öl zu einer
Hydraulikdrucksteuerung bzw. -regelung 6a. Ein Steuerventil in
der Hydraulikdrucksteuerung 6a steuert Öl, das zu den Kupplungen, Bremsen
und Freiläufen
(nicht gezeigt) in dem A/T 6 geführt wird. Die Drehzahl NAO der
Abtriebswelle 6b des A/T 6 wird durch einen Abtriebswellendrehzahlsensor 32 ermittelt.
Die Turbinendrehzahl NCO, oder die Drehzahl der Eingangswelle, des
A/T 6 wird durch einen Turbinendrehzahlsensor 34 ermittelt.
Eine elektrische Ölpumpe 36 führt Öl zu der
Hydraulikdrucksteuerung 6a des A/T 6. Daher werden,
wenn der Verbrennungsmotor nicht läuft, die Kupplungen, Bremsen
und Freiläufe
des A/T 6 in einen erforderlichen Zustand durch Betätigen der
elektrischen Ölpumpe 36 gebracht.
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Ein
Drosselventil 2c ist in einem Einlasskanal 2b des
Verbrennungsmotors 2 angeordnet und stellt die Durchflussrate
an Luft ein, die in den Verbrennungsmotor 2 gesaugt wird.
Das Drosselventil 2c wird durch einen Drosselventilmotor 2d betätigt. Der Öffnungswinkel
des Drosselventils 2c wird so eingestellt, dass der Öffnungswinkel
des Drosselventils 2c (Drosselöffnungswinkel TA), der durch
einen Drosselöffnungswinkelsensor 40 ermittelt
wird, mit dem Druckgrad des Gaspedals 39 (Gaspedaldruckgrad ACCP)
korrespondiert, der durch einen Gaspedalsensor 39a ermittelt
wird.
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Ein
Ausgleichsbehälter 2e ist
stromabwärts des
Drosselventils 2c in dem Einlasskanal 2b angeordnet.
Der Unterdruck in dem Ausgleichsbehälter 2e wirkt auf
einen Bremskraftverstärker 41 mittels
eines Rückschlagventils 41a.
Der Bremskraftverstärker 41 erhöht die Druckkraft
eines Bremspedals 42. Der Bremskraftverstärker 41 beinhaltet
zwei Druckkammern 41c, 41d, die durch eine Membran 41b abgegrenzt
werden. Ein Bremskraftverstärkerdrucksensor 41e ist
in der ersten Druckkammer 41c angeordnet und ermittelt
den Bremskraftverstärkungsdruck
in der ersten Druckkammer 41c, um ein Signal entsprechend
des Bremskraftdrucks in der ersten Druckkammer 41c auszugeben.
Ein Bremsschalter 42a ist in dem Bremspedal 42 angeordnet
und gibt ein Signal aus, das einen Druckstatus BSW des Bremspedals 42 darstellt.
Das heißt,
wenn das Bremspedal 42 nicht gedrückt wird, dass der Bremsschalter 42a ein Aus-Signal
ausgibt. Wenn das Bremspedal 42 gedrückt ist, gibt der Bremsschalter 42a ein
An-Signal aus.
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Der
Einlassunterdruck wird von dem Ausgleichsbehälter 2c in die erste
Druckkammer 41c des Bremskraftverstärkers 41 mittels des
Rückschlagventils 41a aufgegeben.
Das Rückschlagventil 41a erlaubt
Luft von der ersten Druckkammer 41c in den Ausgleichsbehälter 2e zu
fließen
und beschränkt
den Rückfluss.
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Der
Bremskraftverstärker 41 funktioniert
wie nachstehend. Wenn das Bremspedal 42 nicht gedrückt ist,
führt ein
Unterdrucksteuerventil 41f in dem Bremskraftverstärker 41 Unterdruck
der ersten Druckkammer 41c in die zweite Druckkammer 41d ein.
Dies egalisiert den Unterdruck in der ersten Druckkammer 41c und
der zweiten Druckkammer 41d, wobei die Membran 41b zu
dem Bremspedal 42 durch die Druckkraft einer Feder 41g zurückgedrückt wird.
Dementsprechend drückt
eine Druckstange 41h, die mit der Membran 41b verbunden
ist, einen Kolben (nicht gezeigt) nicht in einen Hauptzylinder 41i.
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Wenn
das Bremspedal 42 gedrückt
ist, schließt
das Unterdrucksteuerventil 41f, das mit der Eingangsstange 42b des
Bremspedals 42 verbunden ist, die erste Druckkammer 41c von
der zweiten Druckkammer 41d ab, wobei der Luftdruck in
die zweite Druckkammer 41d gezogen wird. Dies erzeugt eine
Druckdifferenz zwischen dem Druck in der ersten Druckkammer 41c,
der der Einlassunterdruck ist, und dem Druck in der zweiten Druckkammer 41d, der
gleich dem Luftdruck ist. Dadurch wird die Druckkraft des Bremspedals 42 erhöht, wobei
die Membran 41b die Druckstange 41h in den Hauptzylinder 41i gegen
die Druckkraft der Feder 41g drückt. Der Kolben in dem Hauptzylinder 41i wird
dann gedrückt,
um die Bremsen zu betätigen.
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Wenn
das Bremspedal 42 gelöst
ist, schließt das
Unterdrucksteuerventil 41f, das an die Eingangsstange 42b des
Bremspedals 42 angeschlossen ist, die zweite Druckkammer 41d gegenüber der
Luft ab und macht die erste Druckkammer 41c mit der zweiten
Druckkammer 41d kommunizierend. In diesem Fall wird der
Einlassunterdruck von der ersten Druckkammer 41c in die
zweite Druckkammer 41d eingeführt. Der Druck in der ersten
Druckkammer 41c wird dem Druck in der zweiten Druckkammer 41d gleich. Daher
bewegt sich die Membran 41b zu dem Bremspedal 42 durch
die Druckkraft der Feder 41g hin, wodurch die Bremsen gelöst werden.
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Die
ECU 46 nimmt jeweils Signale von dem Abtriebswellendrehzahlsensor 32,
dem Turbinendrehzahlsensor 34, dem Pedalsensor 39a,
dem Näherungsschalter 39b und
dem Drosselöffnungswinkelsensor 40 entgegen.
Die ECU 46 nimmt ferner ein Signal von einem Schalthebelstellungssensor 57 entgegen,
der eine Schaltstellung SHFT des A/T 6 ermittelt. Die ECU 46 nimmt
jeweils Signale von einem Motordrehzahlsensor 43, der die
Motordrehzahl NE ermittelt, dem Bremsschalter 42a und einem
Eco-Betriebsschalter 51 entgegen, der durch den Fahrer
betätigt
wird, um ein Sparbetriebssystem (nachstehend als Eco-Betriebssystem
bezeichnet) einzuschalten. Das Eco-Betriebssystem ist ein Fahrsteuersystem bzw.
Fahrregelsystem, das den Verbrennungsmotor 2 durch Unterbrechen
der Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor 2 stoppt, wenn
das Fahrzeug zum Beispiel an einer Kreuzung stoppt, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit
zu verbessern und Abgase zu reduzieren.
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Die
ECU 46 nimmt jeweils Signale von einem Klimaanlagenschalter 42,
der die Klimaanlage betätigt,
dem Bremskraftverstärkersensor 41e,
einem Kühlertemperatursensor 53,
der die Kühlertemperatur
THW ermittelt, einem Neigungssensor 54, der die Neigung
des Fahrzeugs ermittelt, einem Schlupfermittlungssensor 55,
der den Schlupf der Räder
ermittelt, entgegen. Die ECU 46 liest ferner eine Spannung
der Batterie 30.
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Der
Hauptteil der ECU 46 beinhaltet einen Mikrocomputer. Der
Mikrocomputer beinhaltet einen ROM und einen RAM. Die ECU 46 führt verschiedene
Berechnungen entsprechend den in dem ROM gespeicherten Programmen
aus. Basierend auf den Ergebnissen der Berechnung betätigt die
ECU 46 jeweils den Drosselventilmotor 2d, die
Hydraulikdrucksteuerung 6a, die elektromagnetische Kupplung 10, den
Wandler 28, die elektrische Ölpumpe 36, einen Anlasser 48,
ein Kraftstoffeinspritzung 50 und eine Zündung. Dementsprechend
wird der Verbrennungsmotor 2 und das A/T 6 gesteuert
bzw. geregelt. Der Anlasser 48 wird durch die Batterie 30 angetrieben, um
den Verbrennungsmotor 2 durch Kurbeln zu starten. Die Kraftstoffeinspritzung 50 spritzt
Kraftstoff in jede der parallelgeschalteten Verbrennungskammern des
Verbrennungsmotors 2 ein.
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Beim
normalen Start des Verbrennungsmotors 2, wenn das Startsignal
STA von einem Schlüsselschalter 56 entsprechend
der Bedienung des Zündschlüssels eingegeben
wird, treibt die ECU 46 den Anlasser 48 zum Starten
des Verbrennungsmotors 2 durch Kurbeln an.
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Da
der Eco-Betriebsschalter 51 angeschalten ist, führt die
ECU 46 einen Automatikstoppablauf und einen Automatikstartablauf
basierend auf dem Betriebszustand des Fahrzeugs aus.
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Bei
dem Automatikstoppvorgang des Verbrennungsmotors 2 entscheidet
die ECU 46, ob Automatikstoppbedingungen basierend auf
dem Betriebszustand des Fahrzeugs erfüllt werden. Der Betriebszustand
des Fahrzeugs umfasst die Kühlertemperatur
THW, die durch den Kühlertemperatursensor 53 ermittelt
wird, den Druckzustand des Gaspedals 39, der durch den
Näherungsschalter 39b ermittelt wird,
der Spannung der Batterie 30, den Druckzustand des Bremspedals 42,
der durch den Bremsschalter 42a ermittelt wird, der Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD, die basierend auf dem Ermittlungswert NAO des Abtriebswellendrehzahlsensors 32 berechnet
wird, und den Bremskraftverstärkerdruck
(Unterdruck), der durch den Bremskraftverstärkerdrucksensor 41e ermittelt
wird. Nachfolgende Bedingungen (1) bis (6) sind in den Automatikstoppbedingungen eingeschlossen.
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- Bedingung (1) bezieht sich auf einen Status des Verbrennungsmotors 2,
in dem der Verbrennungsmotor 2 warm und nicht überhitzt
ist (die Kühlertemperatur THW
ist niedriger als ein oberer Grenzwert THWmax und höher als
ein unterer Grenzwert THWmin).
- Bedingung (2) bezieht sich auf einen Status, in dem das Gaspedal 39 nicht
gedrückt
ist (der Näherungsschalter 39b ist
an).
- Bedingung (3) bezieht sich auf einen Status, in dem die Ladegrad
der Batterie 30 gleich oder größer einem vorgegebenen Grad
ist (die Spannung der Batterie 30 ist gleich oder größer als
ein Referenzwert).
- Bedingung (4) bezieht sich auf einen Status, in dem das Bremspedal 42 gedrückt ist
(der Bremsschalter 42a ist an).
- Bedingung (5) bezieht sich auf einen Status, in dem das Fahrzeug
sich nicht bewegt (die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD ist 0 km/h).
- Bedingung (6) bezieht sich auf einen Status, in dem der Absolutwert
des Unterdrucks in dem Bremskraftverstärker 41 gleich oder
größer als
ein vorgegebener Wert ist (der Bremskraftverstärker unterstützt die Druckkraft
des Bremspedals 42).
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Wenn
die Bedingungen (1) bis (6) erfüllt
werden, entscheidet die ECU 46, dass die Automatikstoppbedingungen
erfüllt
sind.
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Wenn
die Automatikstoppbedingungen erfüllt sind, erlaubt die ECU 46 dem
Verbrennungsmotor 2 automatisch zu stoppen, wenn es zurückliegende
Daten bezüglich
der Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Start des Verbrennungsmotors 2 gibt.
Die ECU 46 erlaubt oder beschränkt den automatischen Stopp
des Verbrennungsmotors 2 basierend auf der Stellung des
A/T 6, wenn es keine zurückliegenden Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten
gibt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD gleich oder größer als ein
vorgegebener Wert ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug zurückliegende
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten hat. Die ECU 46 erlaubt den
automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2, wenn die Schaltstellung
des A/T 6 in der Parkstellung ist. Wenn die Stellung des
A/T 6 in der Parkstellung ist, bleibt das Fahrzeug gestoppt,
sogar wenn der Bremskraftverstärker 41 das
Bremspedal 42 unterstützt.
Die ECU 46 beschränkt
den automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2, wenn
die Stellung des A/T 6 in der neutralen Stellung ist. Wenn
der Unterdruck des Bremskraftverstärkers 41 fällt, wird
die Unterstützungskraft
des Bremspedals 42 verringert, wenn die Stellung des A/T 6 in
der neutralen Stellung ist. Daher beschränkt die ECU 46 den
automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2 und lässt den
Verbrennungsmotor 2 laufen, um den Unterdruck zu erhöhen.
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Wenn
die Automatikstoppbedingungen erfüllt sind und der automatische
Stopp erlaubt ist, führt die
ECU 46 den Motorstoppablauf aus. Die ECU 46 stoppt
zum Beispiel den Verbrennungsmotor 2 durch Stoppen der
Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzung 50 und
der Zündung
durch die Zündkerze.
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In
dem Automatikstartablauf des Verbrennungsmotors 2 entscheidet
die ECU 46, ob die Automatikstartbedingungen basierend
auf dem Betriebszustand des Fahrzeugs erfüllt sind. Die Kühlertemperatur
THW, der Druckzustand des Gaspedals 39, die Spannung der
Batterie 30, der Druckzustand des Bremspedals 42 und
die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD sind in dem Betriebszustand des
Fahrzeugs eingeschlossen. Die ECU 46 entscheidet, dass
die Automatikstartbedingungen erfüllt sind, wenn eine oder mehr
der Automatikstoppbedingungen (1) bis (5) nicht erfüllt sind
nachdem der Verbrennungsmotor 2 durch den Automatikstoppablauf
gestoppt ist. Zusätzlich
zu den Bedingungen (1) bis (5) könnten
andere Bedingungen in Betracht gezogen werden, um zu entscheiden,
ob die Automatikstartbedingungen erfüllt sind. Alternativ könnte eine
oder mehrere Bedingungen der Bedingungen (1) bis (5) entfernt werden.
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Die
ECU 46 führt
den Automatikstartablauf des Verbrennungsmotors 2 aus,
wenn eine oder mehrere Bedingungen (1) bis (5), nachdem
der Verbrennungsmotor 2 durch den Automatikstoppablauf gestoppt
ist, erfüllt
werden. In dem Automatikstartablauf verbindet die ECU 46 die
elektromagnetische Kupplung 10 und weist den Wandler 28 an,
den M/G 26 anzutreiben, um die Kurbelwelle 2a des
Verbrennungsmotors 2 zwangsweise zu drehen, wodurch der Verbrennungsmotor 2 durch
Kurbeln gestartet wird. Wenn die Motordrehzahl NE einen vorgegebenen Wert
erreicht, führt
die ECU 46 den Kraftstoffeinspritzablauf und den Zündzeitsteuerungsablauf
aus, um den Verbrennungsmotor 2 automatisch zu starten.
Die ECU 46 startet den Kraftstoffmengeeinspritzsteuerablauf,
den Zündzeitsteuerablauf
und weitere Abläufe,
die in dem normalen Zustand des Verbrennungsmotors 2 ausgeführt werden,
nachdem der Automatikstart des Verbrennungsmotors 2 abgeschlossen
ist.
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Der
Automatikstoppablauf und der Automatikstartablauf des Verbrennungsmotors 2,
die durch die ECU 46 ausgeführt werden, sind nachstehend beschrieben.
Der Automatikstoppablauf und der Automatikstartablauf des Verbrennungsmotors 2 werden
ausgeführt,
wenn der Eco-Betriebsschalter 51 eingeschalten
wird.
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2 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Automatikstoppablauf darstellt. Der
Ablauf wird bei vorgegebenen Kurzintervallen ausgeführt. Wenn
der Automatikstoppablauf gestartet ist, speichert die ECU 46 bei
Schritt 110 den Betriebszustand in dem RAM, um zu entscheiden,
ob die Automatikstoppbedingungen erfüllt sind. Wie vorstehend beschrieben
ist, sind die Kühlertemperatur
THW, der Druckzustand des Gaspedals 39, die Spannung der
Batterie 30, der Druckzustand des Bremspedals 42,
die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und der Bremskraftverstärkerdruck
im Betriebszustand des Fahrzeugs eingeschlossen.
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Bei
Schritt 120 entscheidet die ECU 46, ob die Automatikstoppbedingungen
basierend auf dem Betriebszustand erfüllt sind. Die ECU 46 entscheidet, dass
die Automatikstoppbedingungen erfüllt sind, wenn alle Bedingungen
(1) bis (6) erfüllt
sind und schreitet zu Schritt 130 vor. Bei Schritt 130 führt die ECU 46 den
Automatikstoppablauf des Verbrennungsmotors 2 aus. Wenn
eine oder mehr der Bedingungen (1) bis (6) nicht erfüllt sind,
entscheidet die ECU 46, dass die Automatikstoppbedingungen
nicht erfüllt
sind und setzt danach den Ablauf zeitweise aus.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Motorstoppablauf von Schritt 130 im
Detail darstellt. Der Ablauf wird bei vorgegebenen kurzen Intervallen
ausgeführt.
Wenn dieser Ablauf bei Schritt 132 gestartet wird, speichert
die ECU 46 den Betriebszustand in der RAM zum Entscheiden,
ob der automatische Stopp des Verbrennungsmotors erlaubt ist. Ein Eco-Betriebssteuermodus
ECMOD, ein Eco-Betriebszustandsmerker
XPEM, die Schaltstellung SHFT des A/T 6 und ein zurückliegende-Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten-Merker XSPD sind
in dem Betriebszustand eingeschlossen. Der Eco-Betriebssteuermodus
ECMOD beinhaltet einen Modus 0, einen Modus 1, einen Modus 2, einen
Modus 3 und einen Modus 4. Der Modus 0 stellt einen Zustand dar, in
dem der Schlüsselschalter 56 angeschalten
ist. Der Modus 1 stellt einen Zustand dar, in dem der Verbrennungsmotor
läuft.
Der Modus 2 stellt einen Zustand der, in dem der Verbrennungsmotor 2 gestoppt werden
soll. Der Modus 3 repräsentiert
einen Zustand, in dem der Verbrennungsmotor 2 gestoppt
ist. Der Modus 4 stellt einen Zustand dar, in dem der Verbrennungsmotor 2 automatisch
gestartet wird. Der Eco-Betriebsmerker XPEM wird auf EIN gestellt, wenn
die ECU 46 entscheidet, dass die Automatikstoppbedingungen
bei Schritt 120 in 2 erfüllt sind.
Der zurückliegende-Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten-Merker
XSPD wird auf EIN gesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD
gleich oder größer einen
vorgegebenen Wert wird. Die Merker XPEM, XSPD werden jeweils auf
AUS in dem Initialisierungsablauf gestellt, wenn der Verbrennungsmotor 2 gestartet
ist.
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Bei
Schritt 134 entscheidet die ECU 46, ob der Eco-Betriebszustandmerker
XPEM EIN ist. Wenn der Eco- Betriebszustandmerker
XPEM EIN ist, schreitet die ECU 46 zu Schritt 136 vor,
wogegen die ECU 46 zu Schritt 132 zurückkehrt,
wenn der Eco-Betriebszustandmerker XPEM AUS ist.
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Bei
Schritt 136 entscheidet die ECU 46, ob es zurückliegende
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten nach dem Start des Verbrennungsmotors 2 gibt. Wenn
der zurückliegende-Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten-Merker
XOPD auf EIN ist, entscheidet die ECU 46, dass es zurückliegende
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten gibt und schreitet zu Schritt 138 vor. Wenn
der zurückliegende
Fahrzeuggeschwindigkeitsdatenmerker XSPD auf AUS ist, entscheidet
die ECU 46, dass das Fahrzeug keine zurückliegenden Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten
hat und schreitet zu Schritt 140 vor.
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Bei
Schritt 138 entscheidet die ECU 46, dass der automatische
Stopp des Verbrennungsmotors 2 erlaubt ist, stellt den
Eco-Betriebssteuermodus ECMOD auf den Modus 3 ein und stoppt den
Verbrennungsmotor 2.
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Bei
Schritt 140 entscheidet die ECU, ob die Schaltstellung
SHFT die Parkstellung ist. Wenn die Stellung SHFT die Parkstellung
ist, entscheidet die ECU 46, dass der automatische Stopp
des Verbrennungsmotors 2 erlaubt ist und schreitet zu Schritt 142 vor.
Wenn die Stellung SHFT nicht die Parkstellung ist, entscheidet die
ECU 46, dass der automatische Stopp des Verbrennungsmotors 2 verhindert
wird und schreitet zu Schritt 144 vor.
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Bei
Schritt 142 stellt die ECU 46 den Eco-Betriebssteuermodus
ECMOD auf den Modus 3 ein und stoppt den Verbrennungsmotor 2.
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Bei
Schritt 144 stellt die ECU 46 den Eco-Betriebssteuermodus
ECMOD auf den Modus 1 ein und verhindert den Stopp des Verbrennungsmotors 2. Dementsprechend
läuft der
Verbrennungsmotor 2 weiter. In diesem Fall wird der Einlassunterdruck,
der durch den laufenden Verbrennungsmotor 2 erzeugt wird,
an den Bremskraftverstärker 41 weitergegeben, der
wiederum ausreichend Unterstützungskraft
auf das Bremspedal 42 gibt. Zusätzlich betätigt der Verbrennungsmotor 2 den
M/G 26 so, dass der M/G 26 als Generator funktioniert,
der die Batterie 30 auflädt.
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Automatikstartablauf darstellt. Der
Ablauf wird bei vorgegebenen kurzen Intervallen ausgeführt. Wenn
der Automatikstartablauf bei Schritt 210 gestartet ist,
wird der Betriebszustand des Fahrzeugs in dem RAM der ECU 46 zum
Entscheiden gespeichert, ob die Automatikstartbedingungen erfüllt sind.
Wie vorstehend beschrieben ist, sind die Kühlertemperatur THW, der Druckzustand
des Gaspedals 39, die Spannung der Batterie 30,
der Druckzustand des Bremspedals 42 und die Fahrzeuggeschwindigkeit
SPD in dem Betriebszustand des Fahrzeug eingeschlossen.
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Bei
Schritt 220 entscheidet die ECU 46, ob die Automatikstartbedingungen
basierend auf dem Betriebszustand des Fahrzeugs erfüllt sind.
Die ECU 46 entscheidet, dass die Automatikstartbedingungen erfüllt sind,
wenn eine oder mehrere der Automatikstoppbedingungen (1) bis (5)
nicht erfüllt
sind, nachdem der Verbrennungsmotor 2 durch den Automatikstoppablauf
gestoppt ist, und schreitet zu Schritt 230 vor. Bei Schritt 230 führt die
ECU 46 den Motorstartablauf aus.
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Das
vorstehende Ausführungsbeispiel
hat die nachstehenden Vorteile.
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Wenn
die vorgegebenen Automatikstoppbedingungen erfüllt sind und es zurückliegende
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten nach dem Start des Verbrennungsmotors 2 gibt,
erlaubt die ECU 46 den automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2.
Des Weiteren erlaubt, sogar wenn das Fahrzeug keine zurückliegenden
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten hat, die ECU 46 den automatischen
Stopp des Verbrennungsmotors 2, wenn die Stellung des A/T 6 in der
Parkstellung ist. Dementsprechend wird die Möglichkeit für den automatischen Stopp des
Verbrennungsmotors 2 erhöht, wodurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit
verbessert wird, während
das Fahrzeug gewiss gestoppt werden könnte.
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Wenn
das Fahrzeug keine zurückliegenden Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten
hat und die Stellung des A/T 6 in der neutralen Stellung
ist, verhindert die ECU 46 den automatischen Stopp des
Verbrennungsmotors 2, so dass der Verbrennungsmotor 2 weiterläuft. Daher
wird der Einlassunterdruck, der durch den laufenden Verbrennungsmotor 2 erzeugt wird,
zu dem Bremskraftverstärker 41 weitergeleitet, der
wiederum ausreichend Unterstützungskraft
auf das Bremspedal 42 aufgibt.
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Wenn
die zurückliegenden
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten als eine der Automatikstoppbedingungen
erachtet werden, sollte es so interpretiert werden, dass das vorliegende
Ausführungsbeispiel die
Automatikstoppbedingungen gemäß der Schaltstellung
des A/T 6 verändert.
Insbesondere wird entsprechend der Schaltstellung des A/T 6 die
Effizienz einer Automatikstoppbedingung hinsichtlich der zurückliegenden
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten oder der Effizienz einer Automatikstoppbedingung
hinsichtlich der zurückliegenden
Fahrzeuglaufdaten verändert.
Wenn das A/T 6 in der Parkstellung ist, sind die Automatikstoppbedingungen
am leichtesten zu erfüllen.
Insbesondere, wenn die Schaltstellung des A/T 6 in der
Parkstellung ist, wird die Bedingung hinsichtlich der zurückliegenden
Fahrzeugfahrdaten aus den Automatikstoppbedingungen entfernt. In
anderen Worten wird die Bedingung hinsichtlich der zurückliegenden
Fahrzeugfahrdaten unwirksam gemacht.
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Ein
nicht beanspruchtes Beispiel der vorliegenden Erfindung, das mit
der Erfindung kombiniert werden kann, ist nachstehend in Bezug auf 5 beschrieben.
Es sind hauptsächlich
die Unterschiede zwischen dem nicht beanspruchten Beispiel und dem Ausführungsbeispiel,
das in den 1 bis 4 gezeigt
wird, diskutiert. Das nicht beanspruchte Beispiel unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel
dahingehend, dass der Motorstoppablauf, der in 5 gezeigt
wird, anstelle des Motorstoppablaufs, der in 4 gezeigt
wird, verwendet wird. In dem nicht beanspruchten Beispiel wird die
Straßenbedingung
angewandt, um zu entscheiden, ob der automatische Stopp des Verbrennungsmotors
erlaubt ist.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Details des Motorstoppablaufs in dem
nicht beanspruchten Beispiel darstellt. Der Ablauf wird bei vorgegebenen
kurzen Intervallen ausgeführt.
Wenn bei Schritt 152 dieser Ablauf gestartet wird, wird
der Betriebszustand des Fahrzeugs in dem RAM der ECU 46 gespeichert,
um zu bestimmen, ob der automatische Stopp des Verbrennungsmotors
erlaubt ist. Der Betriebszustand des Fahrzeugs beinhaltet die Schaltstellung
SHFT, die Straßenbedingung
und den Bremskraftverstärkerdruck
Pb. Die Straßenbedingung
wird durch den Reibungskoeffizienten der Straße dargestellt, der entsprechend
der Fahrzeugneigung (Neigung der Straße), die durch den Neigungssensor 54 ermittelt
wird, und dem Signal des Schlupfermittlungssensors 55,
der den Schlupf der Räder ermittelt,
berechnet wird.
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Bei
Schritt 154 entscheidet die ECU 46, ob die Schaltstellung
SHFT die Parkstellung ist. Wenn die Schaltstellung SHFT die Parkstellung
ist, schreitet die ECU 46 zu Schritt 156 vor.
Wenn die Stellung SHFT nicht die Parkstellung ist, schreitet die
ECU 46 zu Schritt 162 vor.
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Bei
Schritt 156 entscheidet die ECU 46, ob die Neigung
des Fahrzeugs (Neigung der Straße) gleich
oder größer als
ein vorgegebener Wert KA ist und ob der Reibungskoeffizient der
Straße
gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert μ ist. Wenn die Neigung des Fahrzeugs
kleiner als der vorgegebene Wert KA und der Reibungskoeffizient
der Straße
größer als
der vorgegebene Wert μ ist,
entscheidet die ECU 46, dass die gegenwärtige Straße die Bewegung des Fahrzeugs
verhindert und schreitet zu Schritt 158 vor. Wenn die Neigung
des Fahrzeugs gleich oder größer als
der vorgegebene Wert KA oder der Reibungskoeffizient der Straße gleich
oder kleiner als der vorgegebene Wert μ ist, entscheidet die ECU 46,
dass die Straßenbedingung
reibungsloses Bewegen des Fahrzeugs erlaubt, und schreitet zu Schritt 162 vor.
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Bei
Schritt 158 entscheidet die ECU 46, ob der Absolutwert
des Bremskraftverstärkerdrucks
Pb (Unterdruck) gleich oder größer als
ein vorgegebener Wert PO ist. Wenn der Absolutwert des Bremskraftverstärkerdrucks
Pb gleich oder größer als
der vorgegebene Wert PO ist, entscheidet die ECU 46, dass der
Bremskraftverstärker 41 ausreichend
Unterstützungskraft
auf das Bremspedal 42 aufgeben kann, sogar wenn die Schaltstellung
des A/T 6 in der neutralen Stellung ist und schreitet zu
Schritt 160 vor. Wenn der Absolutwert des Bremskraftverstärkerdrucks
Pb kleiner als der vorgegebene Wert PO ist, schreitet die ECU 46 zu
Schritt 162 vor.
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Bei
Schritt 160 entscheidet die ECU 46, dass der automatische
Stopp des Verbrennungsmotors erlaubt ist, stellt den Eco-Betriebssteuermodus
ECMOD auf den Modus 3 ein und stoppt den Verbrennungsmotor 2.
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Bei
Schritt 162 entscheidet die ECU 46, dass der automatische
Stopp des Verbrennungsmotors verhindert wird, stellt den Eco-Betriebssteuermodus ECMOD
auf den Modus 1 ein und verhindert den Stopp des Verbrennungsmotors 2.
Dementsprechend läuft
der Verbrennungsmotor 2 weiter. In diesem Fall wird der
Einlassunterdruck, der durch den laufenden Verbrennungsmotor 2 erzeugt
wird, auf den Bremskraftverstärker 41 aufgebracht,
der wiederum ausreichend Unterstützungskraft
auf das Bremspedal 42 aufgibt. Zusätzlich betätigt der Verbrennungsmotor 2 den
M/G 26, so dass der M/G 26 als Generator funktioniert,
der die Batterie 30 auflädt.
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Das
vorstehende Beispiel hat die nachstehenden Vorteile.
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Die
ECU 46 führt
den automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2 aus, wenn
verschiedene Bedingungen erfüllt
werden. Eine Straßenbedingung, die
die Fahrzeugbewegung verhindert, ist eine dieser Bedingungen. Wenn
jedoch die Schaltstellung des A/T 6 die Parkstellung ist,
erlaubt die ECU 46 den automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2 unabhängig von
der Straßenbedingung.
Daher wird die Möglichkeit
für den
automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2 erhöht, wodurch
die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert wird, während das
Fahrzeug zuverlässig
gestoppt gehalten wird.
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Die
ECU 46 verhindert den automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2 und
lässt den
Verbrennungsmotor 2 laufen, wenn die Schaltstellung des
A/T 6 in der neutralen Stellung ist und entschieden ist,
dass die Straßenbedingung
es erlaubt, dass das Fahrzeug sich reibungslos bewegt. Daher wird der
Einlassunterdruck, der durch den laufenden Verbrennungsmotor 2 erzeugt
wird, auf den Bremskraftverstärker 41 aufgebracht,
der wiederum ausreichend Unterstützungskraft
auf das Bremspedal 42 aufgibt.
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Es
sollte für
den Fachmann ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in
vielen anderen speziellen Formen ausgeführt werden könnte ohne von
dem Kern der Erfindung abzuweichen. Insbesondere sollte es verstanden
werden, dass die Erfindung in den nachstehenden Formen ausgeführt werden könnte.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und
dem nicht beanspruchten Beispiel startet der M/G 26 automatisch
den Verbrennungsmotor 2 nach dem automatischen Stopp des
Verbrennungsmotors 2. Der Anlasser 48 könnte jedoch
automatisch den Verbrennungsmotor 2 nach dem automatischen Stopp
des Verbrennungsmotors 2 starten.
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In
dem Ausführungsbeispiel
entscheidet die ECU 46, ob es zurückliegende Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten
nach dem Start des Verbrennungsmotors 2 gibt und wendet
das Ergebnis der Entscheidung als eine der Automatikstoppbedingungen
des Verbrennungsmotors 2 an. Alternativ oder zusätzlich könnte die
ECU 46 als eine der Automatikstoppbedingungen des Verbrennungsmotors 2 anwenden,
ob die Signale von dem Abtriebswellendrehzahlsensor 32 und
dem Kühlertemperatursensor
kontinuierlich eingegeben werden.
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In
dem nicht beanspruchten Beispiel könnte der Reibungskoeffizient
der Straße
mit dem Schlupfverhältnis
berechnet werden, das unmittelbar bevor das Fahrzeug stoppt erhalten
wird. Das Schlupfverhältnis
wird entsprechend dem Unterschied zwischen der Drehzahl der Antriebsräder und
der Drehzahl der angetriebenen Räder
berechnet.
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In
dem nicht beanspruchten Beispiel könnte die Straßenbedingung
basierend auf der Bewegung des Fahrzeugs abgeschätzt werden, wenn die Schaltstellung
des A/T 6 in die Parkstellung geschaltet ist. Die Bewegung
des Fahrzeugs könnte
zum Beispiel entsprechend der Signale des Beschleunigungssensors
beurteilt werden.
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In
dem Ausführungsbeispiel
wird als eine der Bedingung des Automatikstopps des Verbrennungsmotors 2 angewandt,
ob es zurückliegende
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten nach dem Start des Verbrennungsmotors 2 gibt.
Anstelle dieser Bedingung könnte
jedoch als eine der Bedingungen zum automatischen Stopp des Verbrennungsmotors 2 verwendet
werden, ob das Fahrzeug nach dem Start des Verbrennungsmotors 2 gefahren
ist. In diesem Fall könnte
die Automatikstoppbedingung bezüglich
der zurückliegenden
Fahrzeugfahrdaten als erfüllt
bestimmt werden, wenn die Strecke, die durch das Fahrzeug nach dem
Start des Verbrennungsmotors 2 gefahren wurde, einen vorgegebenen
Bestimmungswert erreicht. Des Weiteren könnte der Bestimmungswert entsprechend
der Schaltstellung des A/T 6 verändert werden.
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In
dem Ausführungsbeispiel
wird die Bedingung hinsichtlich der zurückliegenden Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten
oder die Bedingung hinsichtlich der zurückliegenden Fahrzeugfahrdaten
als die Automatikstoppbedingung verwendet, die entsprechend der
Schaltstellung des A/T 6 verändert wird. In dem nicht beanspruchten
Beispiel wird die Bedingung hinsichtlich der Straßenbedingung
als die Automatikstoppbedingung verwendet, die entsprechend der Schaltstellung
des A/T 6 verändert
wird. Beide der Bedingungen hinsichtlich der zurückliegenden Fahrzeugfahrdaten
und der Straßenbedingung
könnten jedoch
verwendet werden. Das heißt,
dass die Automatikstoppbedingung, die entsprechend der Schaltstellung
des A/T 6 verändert
wird, solange wie mindestens eine der Bedingungen hinsichtlich der
zurückliegenden
Fahrzeugfahrdaten und der Straßenbedingung
verwendet werden und geändert
werden könnte.
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Daher
wird das Ausführungsbeispiel
als erläuternd
und nicht als einschränkend
betrachtet, wobei die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Details
beschränkt
ist, aber innerhalb des Kerns und der Übereinstimmung mit den anhängenden
Patentansprüchen
modifiziert werden könnte.
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Das
elektrische Steuergerät
(ECU) erlaubt einen automatischen Stopp des Verbrennungsmotors,
wenn es zurückliegende
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten nach dem Start des Verbrennungsmotors gibt,
wenn eine vorgegebene Automatikstoppbedingung erfüllt ist.
Sogar wenn es keine zurückliegenden Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten
gibt, erlaubt die ECU den automatischen Stopp des Verbrennungsmotors,
wenn die Schaltstellung des Automatikgetriebes in der Parkstellung
ist. Daher wird die Häufigkeit des
Automatikstopps des Verbrennungsmotors erhöht, wodurch der Kraftstoffwirkungsgrad
erhöht wird.