DE112010006020B4 - Fahrzeugantriebssystem - Google Patents

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Abstract

Fahrzeugantriebssystem (1) mit: einer Brennkraftmaschine (2); einem manuell schaltbaren Getriebe (4), das dazu fähig ist, eine Gangposition zu wechseln; einer Kupplung (3), die zwischen der Brennkraftmaschine (2) und dem Getriebe angeordnet ist; und einer Steuervorrichtung (7), die eine Antriebssteuerung der Brennkraftmaschine (2) durchführt, wobei während eines antriebslosen Fahrens, bei welchem die Drehmomentübertragung zwischen der Brennkraftmaschine (2) und einer Achse (12) blockiert ist, die Steuervorrichtung (7) eine Kraftstoffabschaltung für die Brennkraftmaschine (2) durchführt, wenn die Kupplung (3) geöffnet wird und dadurch gekennzeichnet, dass die Gangposition des Getriebes in eine Vorwärtsposition (43–47) geändert wird, falls die Gangposition nach der Änderung niedriger als eine optimale Gangposition ist, die zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit passt.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugantriebssystem und bezieht sich noch genauer auf ein Fahrzeugantriebssystem, das dazu fähig ist, die Erzeugung eines zu schnell drehenden bzw. überdrehten Zustands einer Brennkraftmaschine aufgrund eines Schaltbedienfehlers zur Zeit des Schaltens aus einer antriebslosen Fahrt in eine Fahrt mit der Brennkraftmaschine zu verhindern.
  • Stand der Technik
  • In jüngerer Zeit wird in einem Fahrzeugantriebssystem, das mit einem Manuellschaltgetriebe (MT, manual transmission) versehen ist, eine Ökofahrsteuerung verwendet, um eine Kraftstoffabschaltung auszuführen, die die Brennkraftmaschine während des antriebslosen Fahrens stoppt. Wenn ein Fahrer dabei aus dem antriebslosen Fahren zum Fahren mit der Brennkraftmaschine umschaltet, führt der Fahrer eine Schaltsteuerung aus dem Leerlauf in einen Vorwärtsgang durch. Zu dieser Zeit kann die Brennkraftmaschine eine Bewegungsenergie eines Fahrzeugs aufnehmen, wodurch sie in den überdrehten Zustand kommt, wenn eine Gangposition, die vom Fahrer ausgewählt ist, niedriger als die Gangposition ist, die im Wesentlichen für eine derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt werden sollte (der Schaltfehler auftritt). Die in der JP H11257121 A offenbarte Technologie ist als ein herkömmliches Fahrzeugantriebssystem bekannt, das sich auf ein solches Problem bezieht.
  • Die DE 103 20 009 A1 zeigt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, das beispielsweise im Falle eines Zurollens auf ein Zielobjekt wie einer roten Ampel Schubabschaltung und Segeln (Auskuppeln) abhängig von Fahrtwiderständen und dem Abstand zum Zielobjekt die Schubabschaltung zur Kraftstoffeinsparung optimiert.
  • Die DE 10 2006 053 515 A1 lehrt eine Start-Stopp-Funktion für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, die im Falle der Notwendigkeit des automatischen Wiederanlassens des Verbrennungsmotors beispielsweise zum Aufladen einer Batterie entweder den Fahrer auffordert, die Kupplung zu betätigen, oder das Getriebe direkt in den Leerlauf (bzw. die Neutralstellung) schaltet.
  • Die DE 10 2007 047 804 A1 oder die DE 102 21 701 A1 offenbaren jeweils ein Fahrzeugantriebssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Kurze Erläuterung
  • Technisches Problem
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Fahrzeugantriebssystem zu schaffen, das dazu fähig ist, die Erzeugung des überdrehten Zustands der Brennkraftmaschine aufgrund des Schaltfehlers zur Zeit des Schaltens aus dem antriebslosen Fahren in das Fahren mit der Brennkraftmaschine zu verhindern.
  • Lösung des Problems
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Zudem führt die Steuervorrichtung die Kraftstoffabschaltung für die Brennkraftmaschine in dem Fahrzeugantriebssystem nach der vorliegenden Erfindung fort, wenn die Kupplung eingreift, nachdem die Kraftstoffabschaltung ausgeführt wird, falls die Gangposition nach der Änderung niedriger als die optimale Gangposition ist, die zu der Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Eingriff der Kupplung passt.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • In dem Fahrzeugantriebssystem nach der vorliegenden Erfindung wird die Kraftstoffabschaltung ausgeführt, wenn die Gangposition nach der Änderung niedriger als die optimale Gangposition ist, die zu der Fahrzeuggeschwindigkeit passt (wenn der Schaltfehler auftritt), so dass die Erhöhung einer Brennkraftmaschinendrehzahl durch die Bewegungsenergie des Fahrzeugs verhindert wird, wenn danach die Kupplung eingreift. Entsprechend kann ein Fall verhindert werden, in welchem die Brennkraftmaschine aufgrund des Schaltfehlers in den Überdrehzustand versetzt wird, so dass es einen Vorteil gibt, dass die Brennkraftmaschine geeignet geschützt ist.
  • Kurze Erläuterung der Figuren
  • 1 ist ein Aufbauschaubild, das ein Fahrzeugantriebssystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 2 ist ein Ablaufplan, der einen Betrieb des Fahrzeugantriebssystems veranschaulicht, das in 1 veranschaulicht ist.
  • 3 ist ein erläuterndes Schaubild, das den Betrieb des Fahrzeugantriebssystems veranschaulicht, das in 1 veranschaulicht ist.
  • 4 ist ein erläuterndes Schaubild, das den Betrieb des Fahrzeugantriebssystems veranschaulicht, das in 1 veranschaulicht ist.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Figuren genau beschrieben.
  • Fahrzeugantriebssystem
  • 1 ist ein Aufbauschaubild, das ein Fahrzeugantriebssystem nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Ein Fahrzeugantriebssystem 1 verwendet ein manuelles Getriebe und wird in einem Fahrzeug eingesetzt, das dazu fähig ist, eine Ökofahrweise zu realisieren, um vorübergehend eine Brennkraftmaschine während einer Trägheitsfahrt bzw. nicht angetriebenen Fahrt anzuhalten (siehe 1). Das Fahrzeugantriebssystem 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 2, eine Kupplung 3, ein Getriebe 4, ein Reduktionsdifferenzialgetriebe 5, eine Sensoreinheit 6 und eine Steuervorrichtung 7.
  • Die Brennkraftmaschine 2 ist eine Antriebsquelle, die aus einer Maschine mit innerer Verbrennung oder einer Maschine mit externer Verbrennung gebildet wird. Die Brennkraftmaschine 2 erzeugt ein Antriebsmoment und gibt dieses von einer Abtriebswelle 22 einer Kurbelwelle 21 ab. Außerdem weist die Brennkraftmaschine 2 eine Kraftstoffeinspritzung 23 auf und kann das zu erzeugende Antriebsmoment durch Anpassung einer Kraftstoffeinspritzmenge durch die Kraftstoffeinspritzung 23 anpassen. In dieser Ausführungsform wird zudem eine mit Benzin betriebene Hubkolbenbrennkraftmaschine verwendet.
  • Die Kupplung 3 ist ein Maschinenelement, das dazu fähig ist, die Übertragung des Antriebsmoments zuzulassen und zu blockieren. Die Kupplung 3 weist einen eingangsseitigen Rotor 31 und einen ausgangsseitigen Rotor 32 auf und ist mit der Abtriebswelle 22 der Brennkraftmaschine 2 über den eingangsseitigen Rotor 31 so verbunden, dass sie hinter der Brennkraftmaschine 2 angeordnet ist. Außerdem erlaubt die Kupplung 3 die Drehmomentübertragung in einem Eingriffszustand zwischen dem eingangsseitigen Rotor 31 und dem ausgangsseitigen Rotor 32 und blockiert die Drehmomentübertragung in einem offenen Zustand derselben. In dieser Ausführungsform wird zudem eine Reibkupplung verwendet.
  • Das Getriebe 4 ist das manuell schaltbare Getriebe, das dazu fähig ist, eine Gangposition und ein Übersetzungsverhältnis zu ändern. Das Getriebe 4 weist eine Eingangswelle 41 und eine Ausgangswelle 42 auf und ist mit dem ausgangsseitigen Rotor 32 der Kupplung 3 über die Eingangswelle 41 verbunden, die hinter der Kupplung 3 angeordnet ist. Außerdem kann das Getriebe 4 das Übersetzungsverhältnis (das Verhältnis zwischen einer Drehzahl der Abtriebswelle 42 und der Drehzahl der Eingangswelle 41) durch Ändern der Gangposition desselben verändern. Zudem wird die Gangposition des Getriebes 4 durch Betätigung einer Schaltvorrichtung 82 eines Fahrersitzes bzw. neben einem Fahrersitz durch einen Fahrer geändert. In dieser Ausführungsform wird ein manuell gestuftes Getriebe vom Zahnradtyp mit Leerlauf, fünf Vorwärtsgängen 43 bis 47 und einem Rückwärtsgang 48 so verwendet, dass zwischen diesen gewechselt werden kann.
  • Das Reduktionsdifferenzialgetriebe 5 ist ein Maschinenelement, welches das Antriebsmoment verringert, um es an die rechten und linken Räder 11R und 11L des Fahrzeugs zu verteilen. Das Reduktionsdifferenzialgetriebe 5 umfasst eine Eingangswelle 51, einen Verringerungsmechanismus 52, der das Antriebsmoment reduziert, und einen Differenzialmechanismus 53, der die Verteilung des Antriebsmoments an die rechten und linken Räder 11R und 11L des Fahrzeugs anpasst. Außerdem ist das Reduktionsdifferenzialgetriebe 5 mit der Abtriebswelle 42 des Getriebes 4 über die Eingangswelle 51 verbunden und ist mit einer Achse 12 der Räder 11R und 11L über den Differenzialmechanismus 53 verbunden.
  • Die Sensoreinheit 6 ist eine Sensorengruppe zum Erhalten einer Fahrzeugzustandsgröße. Die Sensoreinheit 6 umfasst einen Kupplungspedalsensor 61, der die Betätigung eines Kupplungspedals 81 erfasst, einen Gangpositionssensor 62, der eine Schaltposition der Schaltvorrichtung 82 erfasst, einen Gaspedalstellungssensor 63, der die Gaspedalstellung θ erfasst, einen Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 64, der eine Drehzahl der Abtriebswelle 22 der Brennkraftmaschine 2 (eine Brennkraftmaschinendrehzahl) Ne erfasst, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 65, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit V erfasst, und einen Steigungssensor 66, der eine Steigung einer befahrenen Straße erfasst.
  • Die Steuervorrichtung 7 ist eine Vorrichtung, welche den Betrieb des Fahrzeugantriebssystems 1 steuert, und besteht beispielsweise aus einer elektronischen Steuereinheit (electronic control unit, ECU). Die Steuervorrichtung 7 gibt ein vorab festgelegtes Abgabesignal auf der Grundlage eines Abgabesignals der Sensoreinheit 6 aus. Die Steuervorrichtung 7 weist eine Öko-Fahrsteuereinheit 71, die eine Ökofahrsteuerung durchführt, eine Einheit 72 zum Verhindern des Überdrehens, welche ein Überdrehen der Brennkraftmaschine 2 verhindert, eine Steuereinheit 73 für die Antwort auf Schaltfehler, welche eine Steuerung durchführt, um auf einen Schaltfehler während der antriebslosen Fahrt zu antworten, eine Brennkraftmaschinensteuereinheit 74, welche eine Antriebssteuerung der Brennkraftmaschine 2 durchführt, und eine Speichereinheit 75 auf, welche vorab festgelegte Informationen (beispielsweise verschiedene Steuerprogramme, Steuerkennfelder und Steuerdaten wie Schwellenwerte) speichert. Die Steuervorrichtung 7 führt die Antriebssteuerung der Brennkraftmaschine 2 auf der Grundlage des Abgabesignals der Sensoreinheit 6 durch. Somit werden verschiedene Einzelteile der Steuerung realisiert.
  • In dem Fahrzeugantriebssystem 1 versetzt die Steuervorrichtung 7 die Kupplung 3 in den Eingriffszustand, um die bzw. mit der Brennkraftmaschine 2 anzutreiben, während das Fahrzeug mit der Brennkraftmaschine fährt. Dann erzeugt die Brennkraftmaschine 2 das Antriebsmoment, und das Antriebsmoment wird über die Kupplung 3 in das Getriebe 4 übertragen. Dann wird das Antriebsmoment durch das Getriebe 4 umgewandelt und durch das Reduktionsdifferenzialgetriebe 5 verringert, um an die rechten und linken Räder 11R und 11L des Fahrzeugs verteilt zu werden. Entsprechend fährt das Fahrzeug mit der Brennkraftmaschine 2 als der Antriebsquelle.
  • Außerdem kann das Fahrzeugantriebssystem 1 die Ökofahrsteuerung realisieren, um die Brennkraftmaschine 2 während einer antriebslosen Fahrt des Fahrzeugs vorübergehend anzuhalten. In der Ökofahrsteuerung führt die Steuervorrichtung 7 die Antriebssteuerung der Kraftstoffeinspritzung 23 der Brennkraftmaschine 2 durch, um die Kraftstoffeinspritzung während des antriebslosen Fahrens, bei welchem die Drehmomentübertragung zwischen der Brennkraftmaschine 2 und der Achse 12 blockiert ist, vorübergehend zu stoppen. Demgemäß wird der Kraftstoffverbrauch verbessert.
  • Außerdem kann das Fahrzeugantriebssystem 1 eine Steuerung zum Verhindern eines Überdrehens realisieren, um die Kraftstoffeinspritzmenge der Brennkraftmaschine 2 so zu steuern, dass ein Überdrehen der Brennkraftmaschine 2 verhindert wird. In der Steuerung zum Verhindern des Überdrehens führt die Steuervorrichtung 7 die Antriebssteuerung der Kraftstoffeinspritzung 23 der Brennkraftmaschine 2 so durch, dass die Kraftstoffeinspritzung gestoppt wird, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne beispielsweise größer als eine vorab festgelegte Brennkraftmaschinendrehzahl wird. In Übereinstimmung damit wird ein Defekt der Brennkraftmaschine 2 aufgrund des Überdrehens verhindert.
  • [Steuerung zur Antwort auf einen Schaltfehler während antriebslosen Fahrens]
  • 2 und 3 sind ein Ablaufplan (2) und ein erläuterndes Schaubild (3), die einen Betrieb des in 1 veranschaulichten Fahrzeugantriebssystems veranschaulichen. Aus den Figuren veranschaulicht 2 den Ablaufplan einer Steuerung zur Antwort auf einen Schaltfehler, und 3 veranschaulicht eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V auf einer geraden Straße und einer optimalen Gangposition.
  • Wenn die Ökofahrsteuerung während des antriebslosen Fahrens durchgeführt wird, ist die Gangposition des Getriebes 4 im Leerlauf, die Kupplung 3 ist im Eingriffszustand, die Kraftstoffeinspritzung 23 ist gestoppt und die Brennkraftmaschine 2 ist ausgeschaltet. Wenn das Fahrzeug wieder beschleunigt wird, drückt der Fahrer das Kupplungspedal 81 als eine Vorbereitung des Schaltvorgangs durch, und die Kupplung 3 wird in den offenen Zustand versetzt. Dann wird ein Zustand zum Wiederanlassen der Brennkraftmaschine 2 eingerichtet, die Kraftstoffeinspritzung wird wieder gestartet und die Brennkraftmaschine 2 startet wieder. Wenn der Fahrer als Nächstes die Schaltvorrichtung 82 betätigt, um eine optionale Schaltposition auszuwählen, wird die Zahnrad- bzw. Gangposition des Getriebes 4 passend zur gewählten Schaltposition geändert. Dann wird die Kupplung 3 durch Lösen des Kupplungspedals 81 durch den Fahrer in den Eingriffszustand versetzt, und das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine 2 wird über die Kupplung 3 und das Getriebe 4 an die Achse 12 übertragen.
  • Zu dieser Zeit kann die Brennkraftmaschine Bewegungsenergie vom Fahrzeug aufnehmen und dadurch in einen Überdrehzustand zu geraten, wenn die vom Fahrer gewählte Schaltposition niedriger als die Schaltposition ist, die im Wesentlichen für eine derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt werden sollte (der Schaltfehler auftritt). Obwohl ein solches Problem in einem normalen Fahrzeug mit Manuellschaltgetriebe (MT) vorkommen kann, das die Ökofahrsteuerung nicht durchführt, ist es besonders wahrscheinlich, dass es in einem Ökofahrzeug vorkommt, welches die Brennkraftmaschine während des antriebslosen Fahrens stoppt.
  • Daher wird in dem Fahrzeugantriebssystem 1 die folgende Steuerung zur Antwort auf Schaltfehler durchgeführt (siehe 2 bis 4), um eine Erzeugung des Überdrehzustands der Brennkraftmaschine aufgrund des Schaltfehlers zu der Zeit des Umschaltens aus dem antriebslosen Fahren in das Fahren mit der Brennkraftmaschine zu verhindern.
  • In einem Schritt ST01 wird beurteilt, ob das Fahrzeug antriebslos fährt. Das antriebslose Fahren soll das Fahren in einem Zustand bedeuten, in welchem die Antriebsquelle und die Achse der Räder voneinander getrennt sind. Genauer gesagt wird beurteilt, dass das Fahrzeug antriebslos fährt, wenn das Fahrzeug fährt, während die Gangposition des Getriebes 4 im Leerlauf und die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist. Außerdem stoppt die Kraftstoffeinspritzung 23 die Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkammer der Brennkraftmaschine 2, und eine (nicht veranschaulichte) Zündkerze wird gestoppt. Außerdem ist das Kupplungspedal 81 gelöst und die Kupplung 3 ist im Eingriffszustand. Beispielsweise erfasst in dieser Ausführungsform der Schaltpositionssensor 62 die Schaltposition der Schaltvorrichtung 82, und der Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 64 erfasst die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, während das Fahrzeug fährt. Wenn die Schaltposition im Leerlauf ist und die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne Ne = 0 [U/min] erfüllt, fällt die Steuervorrichtung 7 ein positives Urteil. Nach dem Schritt ST01 geht der Ablauf beim Fällen eines positiven Urteils zu einem Schritt ST02 weiter, und beim Fällen eines negativen Urteils wird ein Ablauf beendet.
  • In dem Schritt ST02 wird beurteilt, ob ein Kupplungsöffnungsvorgang durchgeführt wird. Der Kupplungsöffnungsvorgang wird durch eine Niederdrückbetätigung des Kupplungspedals 81 durch den Fahrer durchgeführt. Zur Zeit des Schaltens durch den Fahrer wird der Kupplungsöffnungsvorgang als erster Ablauf durchgeführt, und danach werden der Schaltvorgang (Schritt ST04) und der Kupplungsschließvorgang (Schritt ST08) durchgeführt. Durch den Kupplungsöffnungsvorgang wird die Kupplung 3 so betrieben, dass sie in den offenen Zustand versetzt wird. Währenddessen erfasst der Kupplungspedalsensor 61 in dieser Ausführungsform die Niederdrückbetätigung des Kupplungspedals 81, und die Steuervorrichtung 7 fällt auf der Grundlage des Ausgangssignals des Kupplungspedalsensors 61 das positive Urteil. Im Schritt ST02 schaltet der Ablauf in einen Schritt ST03, wenn das positive Urteil gefällt wird, und der Ablauf wird beendet, wenn das negative Urteil gefällt wird.
  • In dem Schritt ST03 wird die Brennkraftmaschine 2 angelassen (erneut angelassen). Die Niederdrückbetätigung des Kupplungspedals 81 während des antriebslosen Fahrens (das positive Urteil im Schritt ST01 und das positive Urteil im Schritt ST02) führt dazu, dass die Brennkraftmaschine 2 wie vorstehend beschrieben angelassen wird. Währenddessen treibt die Steuervorrichtung 7 in dieser Ausführungsform die Kraftstoffeinspritzung 23 an, um die Kraftstoffeinspritzung zu starten, und treibt (nicht gezeigt) einen Anlasser und die Zündkerze an, um die Brennkraftmaschine 2 zu starten. Nach dem Schritt ST03 geht der Ablauf zu dem Schritt ST04 weiter.
  • In dem Schritt ST04 wird beurteilt, ob der Schaltvorgang durchgeführt wird. Der Schaltvorgang wird durch die Betätigung der Schaltvorrichtung 82 durch den Fahrer durchgeführt. Außerdem ist der Schaltvorgang während des antriebslosen Fahrens der Ablauf zur Änderung der Gangposition bzw. Zahnradposition des Getriebes 4 aus dem Leerlauf in eine der fünf Vorwärtspositionen 43 bis 47. Durch den Schaltvorgang wird die Gangposition des Getriebes 4 in die Vorwärtsposition geändert. Nebenbei bemerkt erfasst der Schaltpositionssensor 62 in dieser Ausführungsform die Schaltposition der Schaltvorrichtung 82, und die Steuervorrichtung 7 erhält die Gangposition nach dem Schaltvorgang auf der Grundlage des Ausgangssignals vom Schaltpositionssensor 62, um das Vorhandensein der Schaltposition zu beurteilen, während das Fahrzeug fährt. Im Schritt ST04 geht der Ablauf zu einem Schritt ST05, wenn das positive Urteil gefällt wird, und der Ablauf wird beendet, wenn das negative Urteil gefällt wird.
  • In dem Schritt ST05 wird die optimale Gangposition berechnet. Die optimale Gangposition soll eine vorab festgelegte Gangposition bedeuten, die auf der Grundlage einer Beziehung zu der Fahrzeugzustandsgröße (beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gaspedalstellung θ) definiert ist. Beispielsweise erfasst der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 65 in dieser Ausführungsform die Fahrzeuggeschwindigkeit V, und die Steuervorrichtung 7 wählt die optimale Gangposition auf der Grundlage lediglich der Fahrzeuggeschwindigkeit V und eines vorab festgelegten Steuerkennfelds (siehe 3) aus, das aus der Speichereinheit 75 eingelesen wird. Der Ablauf geht nach dem Schritt ST05 zu einem Schritt ST06 weiter.
  • In dem Schritt ST06 wird beurteilt, ob die Gangposition nach der Änderung durch den Schaltvorgang (Schritt ST04) niedriger ist als die optimale Gangposition (Schritt ST05). Nebenbei bemerkt fällt in dieser Ausführungsform die Steuervorrichtung 7 das Urteil. Im Schritt ST06 geht der Vorgang zu einem Schritt ST07, wenn das positive Urteil gefällt wird, und der Vorgang geht zu einem Schritt ST12, wenn das negative Urteil gefällt wird.
  • In dem Schritt ST07 wird die Kraftstoffabschaltung durchgeführt. Das bedeutet, wenn die Gangposition nach der Änderung durch den Schaltvorgang (Schritt ST04) niedriger als die optimale Gangposition (Schritt ST05) ist (positives Urteil im Schritt ST06), kann die Brennkraftmaschine 2 durch die Bewegungsenergie des Fahrzeugs in den Überdrehzustand versetzt werden, wenn danach der Kupplungseingriffsvorgang durchgeführt wird (Schritt ST08). Daher wird in einem solchen Fall die Kraftstoffabschaltung durchgeführt, um die Brennkraftmaschine 2 anzuhalten, und demgemäß wird eine Erhöhung der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne verhindert und die Brennkraftmaschine 2 wird geschützt. Nebenbei bemerkt treibt bzw. steuert die Steuervorrichtung 7 in dieser Ausführungsform die Kraftstoffeinspritzung 23 so an, dass sie die Kraftstoffeinspritzung und die (nicht gezeigte) Zündkerze stoppt, wodurch sie die Brennkraftmaschine 2 anhält. Nach dem Schritt ST07 geht der Vorgang zu einem Schritt ST08 weiter.
  • In dem Schritt ST08 wird beurteilt, ob der Kupplungseingriffsvorgang durchgeführt wird. Der Kupplungseingriffsvorgang wird durchgeführt, indem die Betätigung des Kupplungspedals 81 durch den Fahrer gelöst wird. Nebenbei bemerkt erfasst der Kupplungspedalsensor 61 in dieser Ausführungsform die Betätigung des Kupplungspedals 81, wenn das Fahrzeug fährt, und die Steuervorrichtung 7 fällt das positive Urteil, wenn ein niedergedrückter Zustand des Kupplungspedals 81 gelöst ist. Im Schritt ST08 geht der Ablauf zu einem Schritt ST09 weiter, wenn das positive Urteil gefällt wird, und der Ablauf geht zu dem Schritt ST05, wenn ein negatives Urteil gefällt wird.
  • In dem Schritt ST09 wird die optimale Gangposition berechnet. Das bedeutet, dass im Schritt ST09 die Gangposition des Getriebes 4 in der von dem Fahrer gewählten Vorwärtsposition ist (positives Urteil im Schritt ST04), die Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird und die Brennkraftmaschine 2 ausgeschaltet ist (Schritt ST07). Dann wird der Kupplungseingriffsvorgang durch den Fahrer durchgeführt und die Kupplung 3 wird in den Eingriffszustand versetzt (positives Urteil im Schritt ST08), und das Fahrzeug fährt mit Motorbremse, während es kontinuierlich die Kraftstoffabschaltung durchführt. Daher verringert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die optimale Gangposition ändert sich in jedem Moment, so dass die optimale Gangposition erneut berechnet wird. Nebenbei bemerkt erfasst in dieser Ausführungsform der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 65 die Fahrzeuggeschwindigkeit V, und die Steuervorrichtung 7 wählt die optimale Gangposition nur auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des vorab festgelegten Steuerkennfelds (siehe 3) aus, das von der Speichereinheit 75 eingelesen wird. Nach Schritt ST09 geht der Vorgang zu Schritt ST10.
  • Im Schritt ST10 wird beurteilt, ob die Gangposition nach der Änderung durch den auf den Kupplungseingriffsvorgang folgenden Schaltvorgang (Schritt ST04) nicht kleiner als die optimale Gangposition ist (das positive Urteil im Schritt ST08 und im Schritt ST09). Nebenbei bemerkt fällt in dieser Ausführungsform die Steuervorrichtung 7 das Urteil. Im Schritt ST10 geht der Ablauf zu Schritt ST11, wenn das positive Urteil gefällt wird, und der Ablauf geht zu Schritt ST09 zurück, wenn das negative Urteil gefällt wird.
  • Im Schritt ST11 wird die Brennkraftmaschine 2 erneut angelassen. Das bedeutet, dass die Kraftstoffabschaltung (Schritt ST07) durchgeführt wird und die Brennkraftmaschine 2 ausgeschaltet ist, wenn die Gangposition nach der Änderung durch den Schaltvorgang (Schritt ST04) niedriger als die optimale Gangposition ist (positives Urteil im Schritt ST06). Dann wird das Wiederanlassen der Brennkraftmaschine 2 gesteuert. Nebenbei bemerkt gibt es einen Fall, in welchem die Brennkraftmaschine 2 nach dem Kupplungseingriffsvorgang wieder angelassen wird (positives Urteil im Schritt ST08), und einen Fall, in dem sie vor dem Kupplungseingriffsvorgang wieder angelassen wird (positives Urteil im Schritt ST06). Nach Schritt ST11 ist der Ablauf abgeschlossen.
  • Im Schritt ST12 wird beurteilt, ob die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist. Das bedeutet, dass die Brennkraftmaschine 2 abgeschaltet ist (Brennkraftmaschinendrehzahl Ne = 0 [rpm, rounds per minute, U/min]), wenn die Kraftstoffabschaltung durchgeführt wird (wenn das negative Urteil im Schritt ST06 nach dem Schritt ST07 und dem negativen Urteil im Schritt ST08 gefällt wird). Wenn andererseits die Kraftstoffabschaltung nicht durchgeführt wird, ist die Brennkraftmaschine 2 in Betrieb (Schritt ST04). Dann wird in Schritt ST12 beurteilt, ob die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist. Nebenbei bemerkt erfasst der Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 64 in dieser Ausführungsform die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, und wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne = 0 [U/min] ist, fällt die Steuervorrichtung 7 das positive Urteil. Im Schritt ST12 geht der Ablauf zum Schritt ST11 weiter, wenn das positive Urteil gefällt wird, und der Ablauf wird beendet, wenn das negative Urteil gefällt wird.
  • Nebenbei bemerkt wird das Steuerkennfeld (siehe 3), das die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der optimalen Gangposition definiert, in dieser Ausführungsform verwendet, wenn die optimale Gangposition wie vorstehend beschrieben berechnet wird (Schritt ST05). In dem Steuerkennfeld wird so festgelegt, dass die optimale Gangposition höher wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist. Außerdem wird die Kraftstoffabschaltung für die Brennkraftmaschine 2 ausgeführt (Schritt ST07), wenn die Gangposition, die der Fahrer durch den Schaltvorgang auswählt (positives Urteil im Schritt ST04), niedriger als die optimale Gangposition ist.
  • Hier berechnet die Steuervorrichtung 7 in dieser Ausführungsform die optimale Gangposition nur unter Verwendung des Steuerkennfelds (siehe 3), das die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der ebenen Straße und der optimalen Gangposition definiert (Schritt ST05).
  • Dies ist jedoch nicht zwingend so, und es ist auch möglich, dass die Steuervorrichtung 7 sowohl das Steuerkennfeld (siehe 3), welches die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der ebenen Straße und der optimalen Gangposition definiert, als auch das Steuerkennfeld (siehe 4) aufweist, welches die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V auf einer bergab führenden Straße und der optimalen Gangposition definiert, um die optimale Gangposition durch Umschalten der Steuerkennfelder passend zum Gradienten der befahrenen Straße zu berechnen. Beispielsweise erfasst der Gradientensensor 66 während des antriebslosen Fahrens die Neigung der befahrenen Straße, und die Steuervorrichtung 7 kann die optimale Gangposition unter Verwendung des Steuerkennfelds für die ebene Straße berechnen, wenn die Neigung der befahrenen Straße kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert ist, und die Steuervorrichtung 7 kann die optimale Gangposition unter Verwendung des Steuerkennfelds für die bergab führende Straße berechnen, wenn die Neigung der befahrenen Straße nicht kleiner als der vorab festgelegte Schwellenwert ist. Außerdem kann die Steuervorrichtung 7 den Gradienten der befahrenen Straße durch Navigationsinformation abschätzen, wobei ein Global Positioning System (GPS, weltweites Ortungssystem) anstelle des Gradientensensors 66 verwendet wird (was nicht gezeigt ist).
  • Nebenbei bemerkt steigt während der Fahrt entlang der bergab führenden Straße die Bewegungsenergie des Fahrzeugs stärker als jene während der Fahrt entlang der ebenen Straße. Daher wird die optimale Gangposition in dem Steuerkennfeld für die bergab führende Straße höher festgelegt als in dem Steuerkennfeld für die ebene Straße. In Übereinstimmung damit wird die Erhöhung der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne durch die Bewegungsenergie effektiv verhindert.
  • Effekt
  • Wie vorstehend beschrieben ist das Fahrzeugantriebssystem 1 mit der Brennkraftmaschine 2, dem manuellen Getriebe 4, das dazu fähig ist, die Gangposition zu ändern, der Kupplung 3, die zwischen der Brennkraftmaschine 2 und dem Getriebe 4 angeordnet ist, und der Steuervorrichtung 7 versehen, welche die Antriebssteuerung der Brennkraftmaschine 2 durchführt (siehe 1). Während des antriebslosen Fahrens, bei welchem die Drehmomentübertragung zwischen der Brennkraftmaschine 2 und der Achse 12 blockiert ist (dem positiven Urteil im Schritt ST01), führt die Steuervorrichtung 7 die Kraftstoffabschaltung für die Brennkraftmaschine 2 durch (Schritt ST07) (siehe 2), wenn die Kupplung 3 offen und die Gangposition des Getriebes 4 in die Vorwärtsposition geändert ist (das positive Urteil im Schritt ST02 und das positive Urteil im Schritt ST04 gefällt sind), falls die Gangposition nach der Änderung (siehe 3) niedriger als die optimale Gangposition ist, die zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V passt (positives Urteil im Schritt ST06).
  • In einem solchen Aufbau wird die Kraftstoffabschaltung so ausgeführt, dass die Erhöhung der Brennkraftmaschinendrehzahl durch die Bewegungsenergie des Fahrzeugs verhindert wird, wenn die Kupplung 3 danach eingreift, falls die Gangposition nach der Änderung niedriger als die optimale Gangposition ist, welche zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V passt (wenn der Schaltfehler auftritt). Demgemäß kann ein Fall verhindert werden, in welchem die Brennkraftmaschine 2 aufgrund des Schaltfehlers in den Überdrehzustand versetzt wird, so dass der Vorteil besteht, dass die Brennkraftmaschine 2 geeignet geschützt ist.
  • Außerdem setzt die Steuervorrichtung 7 die Kraftstoffabschaltung für die Brennkraftmaschine 2 in dem Fahrzeugantriebssystem 1 fort (Schritte ST09 und das negative Urteil im Schritt ST10), falls die Kupplung 3 eingreift, nachdem die vorstehend erläuterte Kraftstoffabschaltung ausgeführt wurde (Schritt ST07 und das positive Urteil im Schritt ST08), während die Gangposition nach der vorstehend beschriebenen Änderung niedriger als die optimale Gangposition ist, welche zu der Fahrzeuggeschwindigkeit V nach dem Eingriff der Kupplung passt (siehe 2). Entsprechend gibt es den Vorteil, dass die Erhöhung der Brennkraftmaschinendrehzahl nach dem Kupplungseingriff verhindert werden kann.
  • Außerdem startet die Steuervorrichtung 7 die Brennkraftmaschine 2 in dem Fahrzeugantriebssystem 1, wenn (siehe 2) die Kupplung 3 während des antriebslosen Fahrens geöffnet wird (das positive Urteil im Schritt ST02 und im Schritt ST03 gefällt wird). Entsprechend gibt es den Vorteil, dass die Brennkraftmaschine 2 geeignet gestartet wird.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie vorstehend beschrieben ist das Fahrzeugantriebssystem nach der vorliegenden Erfindung dadurch nützlich, dass die Erzeugung des Überdrehzustands der Brennkraftmaschine aufgrund des Schaltfehlers zur Zeit des Schaltens aus dem antriebslosen Fahren in das Fahren mit der Brennkraftmaschine verhindert werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    FAHRZEUGANTRIEBSSYSTEM
    2
    BRENNKRAFTMASCHINE
    21
    KURBELWELLE
    22
    ABTRIEBSWELLE
    23
    KRAFTSTOFFEINSPRITZUNG
    3
    KUPPLUNG
    31
    EINGANGSSEITIGER ROTOR
    32
    AUSGANGSSEITIGER ROTOR
    4
    GETRIEBE
    41
    EINGANGSWELLE
    42
    AUSGANGSWELLE
    43 bis 47
    VORWÄRTSGANG
    48
    RÜCKWÄRTSGANG
    5
    REDUKTIONSDIFFERENZIALGETRIEBE
    51
    EINGANGSWELLE
    52
    VERRINGERUNGSMECHANISMUS
    53
    DIFFERENZIALMECHANISMUS
    6
    SENSOREINHEIT
    61
    KUPPLUNGSPEDALSENSOR
    62
    SCHALTPOSITIONSSENSOR
    63
    GASPEDALSTELLUNGSSENSOR
    64
    BRENNKRAFTMASCHINENDREHZAHLSENSOR
    65
    FAHRZEUGGESCHWINDIGKEITSSENSOR
    66
    GRADIENTENSENSOR
    7
    STEUERVORRICHTUNG
    71
    ÖKOFAHRSTEUEREINHEIT
    72
    STEUEREINHEIT ZUM VERHINDERN DES ÜBERDREHENS
    73
    STEUEREINHEIT FÜR ANTWORT AUF SCHALTFEHLER
    74
    BRENNKRAFTMASCHINENSTEUEREINHEIT
    75
    SPEICHEREINHEIT
    81
    KUPPLUNGSPEDAL
    82
    SCHALTVORRICHTUNG
    11R, 11L
    RAD
    12
    ACHSE

Claims (3)

  1. Fahrzeugantriebssystem (1) mit: einer Brennkraftmaschine (2); einem manuell schaltbaren Getriebe (4), das dazu fähig ist, eine Gangposition zu wechseln; einer Kupplung (3), die zwischen der Brennkraftmaschine (2) und dem Getriebe angeordnet ist; und einer Steuervorrichtung (7), die eine Antriebssteuerung der Brennkraftmaschine (2) durchführt, wobei während eines antriebslosen Fahrens, bei welchem die Drehmomentübertragung zwischen der Brennkraftmaschine (2) und einer Achse (12) blockiert ist, die Steuervorrichtung (7) eine Kraftstoffabschaltung für die Brennkraftmaschine (2) durchführt, wenn die Kupplung (3) geöffnet wird und dadurch gekennzeichnet, dass die Gangposition des Getriebes in eine Vorwärtsposition (43–47) geändert wird, falls die Gangposition nach der Änderung niedriger als eine optimale Gangposition ist, die zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit passt.
  2. Fahrzeugantriebssystem (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (7) die Kraftstoffabschaltung für die Brennkraftmaschine (2) fortführt, wenn die Kupplung (3) eingreift, nachdem die Kraftstoffabschaltung ausgeführt wurde, falls die Gangposition nach der Änderung niedriger als die optimale Gangposition ist, die zu der Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Eingriff der Kupplung (3) passt.
  3. Fahrzeugantriebssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuervorrichtung (7) die Brennkraftmaschine (2) startet, wenn die Kupplung (3) während des antriebslosen Fahrens geöffnet ist.
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