DE112011103318T5

DE112011103318T5 - Fahrzeugsteuervorrichtung und Fahrzeugsteuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112011103318T5
Application number: DE112011103318T
Authority: DE
Inventors: Yosuke OHMORI; Yosuke Hashimoto; Masayoshi Takeda; Yukio Mori
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2031-09-28
Also published as: JP5672917B2; DE112011103318B4; CN103124838A; JP2012077650A; CN103124838B; WO2012043530A1

Abstract

In der vorliegenden Erfindung bestimmt eine erste Bestimmungseinheit, ob die Bedingungen zum Ausführen einer automatischen Stopp-Steuerung eines Fahrzeugverbrennungsmotors erfüllt sind. Wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen zum Ausführen einer Stopp-Steuerung erfüllt sind, lässt eine Stopp-Steuereinheit einen Motorstopp zu. Eine zweite Bestimmungseinheit bestimmt, während das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße mit dem Verbrennungsmotor im gestoppten Zustand fährt, ob das Fahrzeug nach dem Stoppen zurückrollen wird. Wenn bestimmt wird, dass ein Zurückrollen auftreten wird, lässt eine Neustartsteuereinheit den Start eines Verbrennungsmotorneustarts zu, so dass der Verbrennungsmotorneustart endet, bevor die Rückrollstrecke des Fahrzeugs eine zulässige Strecke übersteigt. Vor dem Stoppen des Verbrennungsmotors sagt eine dritte Bestimmungseinheit die Kraftstoffeinsparmenge voraus, welche in dem Zeitraum des Motorstopps von dem Stopp bis Neustart des Verbrennungsmotors eingespart werden kann, und bestimmt, ob die Kraftstoffeinsparmenge zumindest einem eingestellten Wert entspricht, der gemäß der Kraftstoffverbrauchsmenge, die für den Verbrennungsmotorneustart notwendig ist, eingestellt wird. Wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinsparmenge kleiner als der eingestellte Wert ist, lässt die Stopp-Steuereinheit den Verbrennungsmotorstopp nicht zu, selbst wenn die Bedingungen für das Ausführen der Stopp-Steuerung erfüllt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Fahrzeugsteuerungsverfahren zum automatischen Stoppen und Neustarten eines Verbrennungsmotors.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Wie bekannt ist, wurde eine automatische Motorstopp-/-start-Vorrichtung praktisch umgesetzt, welche den Kraftstoffverbrauch einspart und die Abgasemission verbessert, indem ein Verbrennungsmotor in einem gestoppten Zustand des Fahrzeugs, wie z. B. einem Zustand, bei dem vor einer roten Ampel gewartet wird, automatisch gestoppt wird und gemäß einer Fahrzeugstartbetätigung eines Fahrers der Verbrennungsmotor automatisch neu gestartet wird. In den vergangenen Jahren wurde auch eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Verbrennungsmotor während einer Verzögerung eines Fahrzeugs ein Verbrennungsmotor gestoppt wird, bevor das Fahrzeug stoppt.
Eine in dem Patentdokument 1 offenbarte Fahrzeugsteuervorrichtung stoppt automatisch einen Verbrennungsmotor, wenn ein Bremsendrückbetrag größer oder gleich einem ersten Schwellwert X ist, und startet erneut automatisch den Verbrennungsmotor, wenn der Bremsdrückbetrag kleiner oder gleich einem zweiten Schwellwert Y ist. Ferner wird bei der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Patentdokument 1 vorgeschlagen, diese ersten und zweiten Schwellwerte X und Y gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit zu variieren.
STAND DER TECHNIK
Patentdokumente

Patentdokument 1: veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2003-035175 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Ein Fahrzeug mit Automatikgetriebe (AT), in dem ein Automatikgetriebe mit einem Drehmomentenwandler installiert ist, erzeugt aufgrund von Kriechen auch während des Motorleerlaufs eine Schubkraft in eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. Kriechen ist ein Vorgang, bei dem sich ein Fahrzeug mit Automatikgetriebe langsam vorwärts bewegt, auch wenn das Gaspedal nicht gedrückt wird, während sich der Schalthebel in der Antriebsposition befindet. Kriechen tritt auch während des Motorleerlaufs auf, da der Drehmomentenwandler eine leichte Antriebskraft an die Antriebsräder überträgt.
Da ein Moment aufgrund des Kriechens, d. h. ein Kriechmoment, wirkt, auch während das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße gestoppt ist, wenn das Fahrzeug sich im Betrieb befindet, wird das Zurückrollen des Fahrzeugs durch einen relativ kleinen Bremsendrückbetrag verhindert. Wenn jedoch in einem Zustand, in dem das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße automatisch gestoppt wird, der Verbrennungsmotor automatisch gestoppt wird, wirkt kein Kriechmoment. Wenn somit der Bremsendrückbetrag klein ist, kann das Fahrzeug an der ansteigenden Straße zurückrollen, ohne der Schwerkraft entgegenzuwirken. Da ferner eine relativ große Kraftstoffmenge beim Neustarten des Verbrennungsmotors verbraucht wird, ist es wünschenswert, dass im Hinblick auf Kraftstoffeinsparung und Kraftstoffeffizienzverbesserung ein unnötiges Stoppen des Verbrennungsmotors so oft wie möglich vermieden wird.
Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, eine Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Fahrzeugsteuerungsverfahren bereit zu stellen, welche bei einem Fahrzeug, bei dem der Verbrennungsmotor automatisch gestoppt und neu gestartet wird, auf vorteilhafte Weise ein Zurückrollen des Fahrzeugs in einem gestoppten Zustand an einer ansteigenden Straße verhindern und gleichzeitig ein unnötiges Stoppen des Verbrennungsmotors, welches nicht zur Kraftstoffeinsparung beiträgt, so oft wie möglich vermeiden können.
Mittel zum Lösen der Probleme
Zum Erreichen der vorstehenden Aufgabe stellt die vorliegende Anmeldung eine Fahrzeugstopp-Vorrichtung zum Ausführen einer Stopp-Steuerung zum automatischen Stoppen eines Verbrennungsmotors (12) eines Fahrzeugs und einer Neustart-Steuerung zum automatischen Neustarten des Verbrennungsmotors (12) zur Verfügung. Die Vorrichtung beinhaltet eine erste Bestimmungseinheit (55, S11), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob eine Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist; eine Stopp-Steuereinheit (55, S15), die konfiguriert ist, um ein Stoppen des Verbrennungsmotors (12) zuzulassen, wenn bestimmt wird, dass die Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist; eine zweite Bestimmungseinheit (55, S21), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, während das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße fährt und dabei der Verbrennungsmotor (12) gestoppt wird, ob das Fahrzeug nach dem Stoppen zurückrollen wird; eine Neustartsteuereinheit (55), die konfiguriert ist, um, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug zurückrollen wird, den Start des Neustarts des Verbrennungsmotors (12) zuzulassen, so dass Neustart des Verbrennungsmotors (12) abgeschlossen wird, bevor eine Rückrollstrecke (L) des Fahrzeugs eine zulässige Strecke (La) überschreitet; und eine dritte Bestimmungseinheit (55, S12, S13), die konfiguriert ist, um, bevor der Verbrennungsmotor (12) gestoppt wird, eine Kraftstoffeinsparmenge (Tes) vorherzusagen, welche die Kraftstoffmenge ist, welche während einer Verbrennungsmotorstopp-Periode vom Stoppen bis zum Neustarten des Verbrennungsmotors (12) eingespart werden kann, und um zu bestimmen, ob die Kraftstoffeinsparmenge (Tes) größer oder gleich einem eingestellten Wert (T1) ist, welcher gemäß einer Kraftstoffverbrauchsmenge, die für den Neustart des Verbrennungsmotors (12) benötigt wird, eingestellt wird. Wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinsparmenge (Tes) geringer als der eingestellte Wert (T1) ist, erlaubt die Stopp-Steuereinheit (55) das Stoppen des Verbrennungsmotors (12) nicht, selbst wenn die Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist.
Gemäß dem obigen Aufbau wird die Kraftstoffeinsparmenge, welches die Kraftstoffmenge ist, die während der Verbrennungsmotorstopp-Periode vom Stoppen bis zum Neustarten des Verbrennungsmotors eingespart wird, vorhergesagt, bevor der Verbrennungsmotor gestoppt wird. Wenn bestimmt wird, dass die vorhergesagte Kraftstoffeinsparmenge kleiner als der eingestellte Wert ist, welcher gemäß der Kraftstoffverbrauchsmenge eingestellt wird, welche für den Neustart des Verbrennungsmotors benötigt wird, wird das Stoppen des Verbrennungsmotors nicht zugelassen, selbst wenn die Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist. Somit ist es möglich, auf vorteilhafte Weise das Zurückrollen des Fahrzeugs, welches an einer ansteigenden Straße gestoppt wird, zu verhindern, während so gut wie möglich ein unnötiges Stoppen des Verbrennungsmotors, welches nicht zur Kraftstoffeinsparung beitragen kann, vermieden wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Fahrzeug eine Bremsbetätigungseinheit (15) auf. Die Fahrzeugsteuervorrichtung weist ferner eine vierte Bestimmungseinheit (55, S14) auf. Die vierte Bestimmungseinheit (55, S14) ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob sichergestellt wird, dass eine Bremskraft (Apmc), die einem Betätigungsbetrag der Bremsbetätigungseinheit (15) entspricht, größer oder gleich einem Schwellwert (Ag) ist, der das Zurückrollen das Fahrzeugs nach dem Stoppen des Fahrzeugs begrenzen kann. Die Stopp-Steuereinheit (55, S15) ist konfiguriert, dass sie, wenn bestimmt wird, dass sichergestellt ist, dass die Bremskraft (Apmc) größer oder gleich dem Schwellwert (Ag) ist, das Stoppen des Verbrennungsmotors (12) zulässt, selbst wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinsparmenge (Tes) kleiner als der eingestellte Wert (T1) ist.
Gemäß dem obigen Aufbau bedeutet die Bestimmung, dass sichergestellt ist, dass die Bremskraft, welche den Betätigungsbetrag der Bremsbetätigungseinheit entspricht, größer oder gleich dem Schwellwert ist, welcher nach dem Fahrzeugstopp das Zurückrollen begrenzen kann, dass die Bremskraft, welche während des Fahrzeugstopps das Zurückrollen begrenzen kann, sichergestellt wird. In diesem Fall wird der Verbrennungsmotor nicht zum Begrenzen des Zurückrollens neu gestartet. Somit wird das Stoppen des Verbrennungsmotors zugelassen, selbst wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinsparmenge kleiner als der eingestellte Wert ist. Da dies die Motorstopp-Frequenz erhöht, wird ein besserer Kraftstoffeffizienzverbesserungseffekt erzielt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die dritte Bestimmungseinheit (55, S12, S13) konfiguriert, um eine geschätzte Motorstoppzeitdauer als eine Zeit vom Stoppen bis zum Neustarten des Verbrennungsmotors (12) zu berechnen. Die dritte Bestimmungseinheit (55, S12, S13) ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob die Kraftstoffeinsparmenge (Tes) größer oder gleich dem eingestellten Wert (T1) ist, indem bestimmt wird, ob die geschätzte Motorstoppzeitdauer länger oder gleich einer eingestellten Zeitdauer ist, welche erhalten wird, indem der eingestellte Wert (T1) in eine Leerlaufzeit des Verbrennungsmotors (12) umgerechnet wird.
Gemäß dem obigen Aufbau wird bestimmt, ob die geschätzte Motorstoppzeitdauer vom Stopp bis zum Neustart des Verbrennungsmotors länger oder gleich der eingestellten Zeitdauer ist, welche in die Leerlaufzeit umgerechnet wurde. Somit ist es bspw. nicht notwendig, eine Kraftstoffeinspritzmenge einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors zu ermitteln. D. h, ein für die Bestimmung notwendiger Bestimmungswert wird relativ einfach erhalten, indem ein Erfassungswert eines existierenden, im Fahrzeug vorgesehenen Sensors, z. B. ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, verwendet wird. Deshalb muss der für die Bestimmung notwendige Prozess nicht verkompliziert werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Fahrzeug eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit (SE3–SE6) auf. Die dritte Bestimmungseinheit (55) ist konfiguriert, um eine Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (VS), welche durch die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit (SE3–SE6) erfasst wird, und einen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeits-Differenzialwert (DVS), der durch zeitliche Ableitung der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (VS) ermittelt wird, zu ermitteln. Die dritte Bestimmungseinheit (55) ist konfiguriert, um die geschätzte Motorstoppzeitdauer zu berechnen, indem die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (VS) durch einen Wert geteilt wird, der durch Subtrahieren einer Beschleunigung (Aet), welche einem Motormoment entspricht, welches durch das Stoppen des Verbrennungsmotors (12) verloren geht, von dem Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeits-Differenzialwert (DVS) ermittelt wird.
Gemäß dem obigen Aufbau wird die geschätzte Motorstoppzeitdauer berechnet, indem die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit durch den Wert geteilt wird, welcher ermittelt wird, indem die Beschleunigung, welche dem Motormoment entspricht, welches durch Stoppen des Verbrennungsmotors verloren geht, von dem Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeits-Differenzialwert subtrahiert wird. D. h., die geschätzte Motorstoppzeitdauer wird berechnet, indem das Verlorengehen des Motormoments berücksichtigt wird. Somit kann die dritte Bestimmungseinheit eine relativ genaue Bestimmung durchführen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Fahrzeugsteuerungsverfahren zum Ausführen einer Stopp-Steuerung zum automatischen Stoppen eines Verbrennungsmotors (12) eines Fahrzeugs und eine Neustart-Steuerung zum automatischen Neustarten des Verbrennungsmotors (12) zur Verfügung. Das Verfahren weist die Schritte auf: Bestimmen, ob eine Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist; Zulassen des Stoppens des Verbrennungsmotors (12), wenn bestimmt wird, dass die Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist; Bestimmen, dass das Fahrzeug nach dem Stoppen zurückrollen wird, während das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße fährt und dabei der Verbrennungsmotor (12) gestoppt wird (55, S21); Starten des Neustarts des Verbrennungsmotors (12), um den Neustart des Verbrennungsmotors (12) zu vollenden, bevor eine Zurückrollstrecke (L) des Fahrzeugs eine zulässige Strecke (La) übersteigt, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug zurückrollen wird; Vorhersagen einer Kraftstoffeinsparmenge (Tes), welches die Kraftstoffmenge ist, welche während einer Stoppperiode vom Stopp bis zum Neustart des Verbrennungsmotors (12) eingespart werden kann, bevor der Verbrennungsmotor (12) gestoppt wird; Bestimmen, ob die Kraftstoffeinsparmenge (Tes) größer oder gleich einem eingestellten Wert (T1) ist, welcher gemäß einer Kraftstoffverbrauchsmenge eingestellt wird, welche für den Neustart des Verbrennungsmotors (12) benötigt wird; und, wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinsparmenge (Tes) kleiner als der eingestellte Wert (T1) ist, Nicht-Zulassen des Stoppens des Verbrennungsmotors (12), selbst wenn die Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Fahrzeugs zeigt, welches mit einer Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform ausgestattet ist;
2 ist ein Fluiddruckkreislaufdiagramm der Steuervorrichtung, die in der 1 gezeigt ist;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verbrennungsmotorstopp-Steuerroutine zeigt;
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verbrennungsmotorneustart-Steuerroutine zeigt;
5 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Kräfte zeigt, die an einem Fahrzeug wirken, das an einer ansteigenden Straße gestoppt ist;
6 ist ein Zeitdiagramm, wenn ein Verbrennungsmotor gestoppt ist, d. h. wenn Tes ≥ T1 ist;
7 ist ein Zeitdiagramm, wenn eine Neigungsbeschleunigung größer als eine Bremsbeschleunigung ist; und
8 ist ein Zeitdiagramm, wenn der Verbrennungsmotor nicht gestoppt ist.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die 1 bis 8 zeigen eine Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung wird eine Fortbewegungsrichtung eines Fahrzeugs als eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs bezeichnet.
Das Fahrzeug dieser Ausführungsform hat zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und des Emissionsverhaltens eine sog. „Leerlaufstopp”-Funktion. Genauer gesagt lässt die Leerlaufstopp-Funktion den Verbrennungsmotor automatisch stoppen, wenn eine vorbestimmte Stopp-Bedingung erfüllt ist, während das Fahrzeug fährt, und anschließend den Verbrennungsmotor automatisch wieder starten, wenn eine vorbestimmte Startbedingung erfüllt ist. Somit wird in diesem Fahrzeug der Verbrennungsmotor während einer Verzögerung oder in einem gestoppten Zustand des Fahrzeugs aufgrund einer Bremsbetätigung des Fahrers automatisch gestoppt.
Als nächstes wird ein Beispiel des Fahrzeugs mit der Leerlaufstopp-Funktion beschrieben.
Wie in der 1 gezeigt ist, ist das Fahrzeug in dieser Ausführungsform ein Fahrzeug mit Frontantrieb, wobei Vorderräder FR, FL aus einer Vielzahl von Rädern, d. h. aus vier Rädern mit einem rechten Vorderrad FR, einem linken Vorderrad FL, einem rechten Hinterrad RR und einem linken Hinterrad RL, als Antriebsräder dienen. Ein solches Fahrzeug weist eine Antriebskrafterzeugungsvorrichtung 13 mit einem Verbrennungsmotor 12 zum Erzeugen einer Antriebskraft, die einem Betätigungsbetrag eines Gaspedals 11 durch einen Fahrer entspricht, und eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung 14 zum Übertragen der in der Antriebskrafterzeugungsvorrichtung 13 erzeugten Antriebskraft an die Vorderräder FL, FR auf. Ferner weist das Fahrzeug eine Bremsvorrichtung 16 auf, um eine Bremskraft, die einem Betätigungsbetrag eines Bremspedals 15 durch den Fahrer entspricht, an die Räder FR, FL, RR und RL anzubringen.
Die Antriebskrafterzeugungsvorrichtung 13 ist nahe einem (nicht gezeigten) Einlass des Verbrennungsmotors 12 angeordnet und weist eine (nicht gezeigte) Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor 12 auf. Eine solche Antriebskrafterzeugungsvorrichtung 13 wird auf der Grundlage der Steuerung einer Motor-ECU 17 mit einer CPU, einem ROM und einem RAM (wovon keines gezeigt ist) angetrieben. Die Motor-ECU bedeutet eine elektronische Steuereinheit für den Verbrennungsmotor. Ein Gaspedalpositionssensor SE1, der nahe dem Gaspedal 11 angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen Betätigungsbetrag des Gaspedals 11 zu erfassen, d. h. eine Gaspedalposition AP durch den Fahrer, ist elektrisch mit der Motor-ECU 17 verbunden. Die Motor-ECU 17 berechnet die Gaspedalposition auf der Grundlage eines Erfassungssignals von dem Gaspedalpositionssensor SE1 und steuert die Antriebskrafterzeugungsvorrichtung 13 auf der Grundlage der berechneten Gaspedalposition und dergleichen.
Die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 14 weist ein Automatikgetriebe 18, ein Differenzial 19 zum geeigneten Verteilen der von einer Ausgangswelle des Automatikgetriebes 18 übertragenen Antriebskraft und zum Übertragen dieser an die Vorderräder FR, FL und eine nicht gezeigte AT-ECU zum Steuern des Automatikgetriebes 18 auf. Das Automatikgetriebe 18 weist einen hydraulischen Antriebskraftgetriebemechanismus 20 mit einem Drehmomentenwandler 20a als ein Beispiel einer hydraulischen Kupplung und einen Getriebemechanismus 21 auf.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, weist die Bremsvorrichtung 16 eine Fluiddruckerzeugungsvorrichtung 28 und ein Bremsenstellglied 31 mit zwei Fluiddruckkreisläufen 29, 30 auf. Das Bremsenstellglied 31 ist in der 2 gestrichelt dargestellt, wobei sich ein langer Strich mit zwei kurzen Strichen abwechselt. Die Fluiddruckerzeugungsvorrichtung 28 weist einen Hauptzylinder 25, einen Verstärker 26 und einen Speicher 27 auf. Jeder der Fluiddruckkreisläufe 29, 30 ist mit dem Hauptzylinder 25 der Fluiddruckerzeugungsvorrichtung 28 verbunden. Ein Radzylinder 32a für das rechte Vorderrad FR und ein Radzylinder 32d für das linke Hinterrad RL sind mit dem ersten Fluiddruckkreislauf 29 verbunden und ein Radzylinder 32b für das linke Vorderrad FL und ein Radzylinder 32c für das rechte Hinterrad RR sind mit dem zweiten Fluiddruckkreislauf 30 verbunden.
In der Fluiddruckerzeugungsvorrichtung 28 ist der Verstärker 26 mit einem nicht dargestellten Ansaugkanal verbunden, in dem ein Unterdruck erzeugt wird, wenn der Verbrennungsmotor 12 angetrieben wird. Der Verstärker 26 vervielfacht eine Betätigungskraft des Bremspedals 15, d. h. eine Drückkraft durch den Fahrer, unter Verwendung einer Druckdifferenz zwischen dem in den Einlasskanal erzeugten Unterdruck und dem atmosphärischen Druck.
Der Hauptzylinder 25 erzeugt einen Hauptzylinderdruck PMC, der der Betätigung des Bremspedals 15 entspricht, d. h. einer Bremsbetätigung durch den Fahrer. Infolge dessen wird Bremsfluid von dem Hauptzylinder 25 über die Fluiddruckkreisläufe 29, 30 den Radzylindern 32a bis 32d zugeführt. Anschließend werden Bremskräfte, welche dem Radzylinderdrücken PWC in den Radzylindern 32a bis 32d entsprechen, an den Rädern FR, FL, RR und RL angebracht.
In dem Bremsenstellglied 31 sind die Fluiddruckkreisläufe 29, 30 jeweils mit dem Hauptzylinder 25 über Leitungen 33, 34 verbunden und sind normalerweise offene lineare elektromagnetische Ventile 35a, 35b jeweils an Zwischenpositionen der Leitungen 33, 34 angeordnet. D. h., die linearen elektromagnetischen Ventile 35a, 35b sind Regelventile. Die linearen elektromagnetischen Ventile 35a, 35b enthalten jeweils einen Ventilsitz, einen Ventilkörper, eine elektromagnetische Spule und ein Vorspannelement, z. B. eine Spiralfeder. Das Vorspannelement spannt den Ventilkörper in eine Richtung weg von dem Ventilsitz vor. Der Ventilkörper wird entsprechend einem Stromwert, welcher der elektromagnetischen Spule von einer weiter unten beschriebenen Brems-ECU 55 zugeführt wird, verschoben. Genauer gesagt werden die Radzylinderdrücke PWC in den Radzylindern 32a bis 32d bei Fluiddrücken gehalten, welche den Stromwerten entsprechen, welche den linearen elektromagnetischen Ventilen 35a, 35b zugeführt werden.
Ferner ist in der Leitung 33 ein Drucksensor SE2 zum Erfassen des Hauptzylinderdrucks PMC an einer bzgl. des linearen elektromagnetischen Ventils 35a auf der Seite des Hauptzylinders 25 gelegenen Stelle vorgesehen. Ein Erfassungssignal mit einem Wert, welcher dem Hauptzylinderdruck PMC entspricht, wird von dem Drucksensor SE2 an die Brems-ECU 55 ausgegeben.
Druckverstärkungsventile 37a, 37b, 37c und 37d, welches normalerweise offene elektromagnetische Ventile sind, und Druckminderventile 38a, 38b, 38c und 38d, welche normalerweise geschlossene elektromagnetische Ventile sind, sind an Zwischenpositionen der Leitungen 36a bis 36d angeordnet, welche von den Leitungen 33, 34 abzweigen, die zum Hauptzylinder 25 führen, und welche mit den jeweiligen Radzylindern 32a bis 32d verbunden sind. Die Druckverstärkungsventile 37a, 37b, 37c und 37d werden beim Begrenzen einer Erhöhung der jeweiligen Radzylinderdrücke PWC betätigt und die Druckminderventile 38a, 38b, 38c und 38d werden beim Reduzieren der jeweiligen Radzylinderdrücke PWC betätigt.
Ferner sind Speicher 39, 40 zum vorübergehenden Speichern von Bremsfluid, das aus den Radzylindern 32a bis 32d über die Druckminderventile 38a bis 38d strömt, und Pumpen 42, 43, welche auf der Grundlage der Drehung eines Motors 41 betätigt werden, mit den Fluiddruckreisläufen 29, 30 verbunden. Die jeweiligen Speicher 39, 40 sind mit den Pumpen 42, 43 über Leitungen 44 und 45 verbunden und mit dem Hauptzylinder 25 über Leitungen 46 und 47 und dergleichen verbunden. Die Leitungen 46, 47 sind an bzgl. der linearen elektromagnetischen Ventile 35a, 35b auf der Hauptzylinderseite befindliche Stellen mit den Leitungen 33, 34 verbunden. Ferner sind Leitungen 48, 49, welche von den Auslassanschlüssen der Pumpen 42, 43 sich erstrecken, mit Verbindungsabschnitten 50, 51 an einer Verbindungsleitung, welche die Druckverstärkungsventile 37a bis 37d und die linearen elektromagnetischen Ventile 35a, 35b verbindet, verbunden. Die Pumpen 42, 43 saugen das Bremsfluid von den Speichern 39, 40 und dem Hauptzylinder 25 über die Leitungen 44, 45, 46 und 47 an und geben das angesaugte Bremsfluid an die Leitungen 48, 49 ab, wenn sich der Motor 41 dreht.
Als nächstes wird die Brems-ECU 55 zum Steuern des Antriebs des Bremsenstellglieds 31 beschrieben. Die Brems-ECU 55 bedeutet eine elektronische Steuereinheit für Bremsen.
Wie in der 2 gezeigt ist, bilden der Drucksensor SE2, die Raddrehzahlsensoren SE2, SE4, SE5 und SE6 zum Erfassen der Raddrehzahlen der jeweiligen Räder FR, FL, RR und RL und ein Beschleunigungssensor SE7 zum Erfassen einer Fahrzeugbeschleunigung in einer Längsrichtung ein Eingabesystem und sind elektrisch mit der Brems-ECU 55 verbunden. Der Beschleunigungssensor wird auch als G-Sensor bezeichnet. Ferner ist ein Bremsschalter SW1 zum Erfassen, ob das Bremspedal 15 betätigt wird oder nicht, elektrisch mit der Brems-ECU 55 verbunden. Ferner bilden die jeweiligen Ventile 35a, 35b, 37a bis 37d und 38a bis 38d und der Motor 41 ein Ausgabesystem und sind elektrisch mit der Brems-ECU 55 verbunden. Ein Signal mit einem positiven Wert wird von dem Beschleunigungssensor SE7 ausgegeben, wenn das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße stoppt, wohingegen ein Signal mit einem negativen Wert ausgegeben wird, wenn das Fahrzeug an einer abschüssigen Straße stoppt.
Ferner weist die Brems-ECU 55 einen Digital-Computer, welcher durch die nicht dargestellten CPU, ROM und RAM und dergleichen einen nicht dargestellten Ventilantriebskreislauf zum Betätigen der jeweiligen Ventile 35a, 35b, 37a bis 37d und 38a bis 38d und einen nicht dargestellten Motorantriebskreislauf zum Betätigen des Motors 41 auf. Verschiedene Steuerprozesse, z. B. eine Verbrennungsmotorstopp-Steuerroutine und eine Verbrennungsmotorneustart-Steuerroutine, welche oben als ein Leerlaufstopp-Prozess beschrieben werden, verschiedene Schwellwerte und Einstellwerte und dergleichen werden in dem ROM des digitalen Computers vorab gespeichert. Ferner sind verschiedene Stücke von Informationen und dergleichen, welche wenn notwendig überschrieben werden, wenn ein nicht gezeigter Zündschalter des Fahrzeugs an ist, sind in dem RAM gespeichert.
In dem Fahrzeug dieser Ausführungsform sind die Motor-ECU 17 und die Brems-ECU 55 über einen Bus 56 so miteinander verbunden, dass verschiedene Stücke von Informationen und verschiedene Steuerbefehle übertragen und erhalten werden können, wie in der 1 gezeigt ist. Zum Beispiel wird eine Information über die Gaspedalposition AP des Gaspedals 11 und dergleichen, wenn notwendig, von der Motor-ECU 17 an die Brems-ECU 55 übertragen, wohingegen ein Stopp-Befehl als ein Steuerbefehl zum Zulassen des automatischen Stoppens des Verbrennungsmotors 12, ein Neustartbefehl als ein Steuerbefehl zum Zulassen des automatischen Neustarts des Verbrennungsmotors 12 und dergleichen von der Brems-ECU 55 an die Motor-ECU 17 übertragen werden.
Die 5 zeigt eine Beziehung der Kräfte, welche an einem Fahrzeug wirken, das an einer ansteigenden Straße gestoppt ist. Wenn eine Neigung, d. h. ein Neigungswinkel der ansteigenden Straße, mit θ bezeichnet wird und eine Gravitationskraft, welche an dem Fahrzeug wirkt, mit g bezeichnet wird, wird das Fahrzeug durch die Wirkung der Gravitationskraft g mit einer Kraft Fg = g·sinθ rückwärts gezogen. Diese Kraft Fg ist eine Komponente der Gravitationskraft g, welche auf das Fahrzeug in eine Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs wirkt, d. h. eine Komponente in einer Straßenoberflächenrichtung, und sie ändert sich gemäß einer Straßenoberflächenneigung θ.
Ferner wirkt, wie in der 5 gezeigt, eine Bremskraft Fpmc, welche dem Hauptzylinderdruck PMC entspricht, an dem Fahrzeug als eine Kraft, welche der Kraft Fg entgegen wirkt. Wenn die Kraft Fg und die Bremskraft Fpmc verglichen werden und, wenn das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße gestoppt ist, Fpmc < Fg ist, kann das Fahrzeug zurück rollen.
In dieser Ausführungsform wird die Beschleunigung in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs, welche erhalten wird, indem die Kraft Fg durch ein Fahrzeugkörpergewicht M geteilt wird, als eine Neigungsbeschleunigung Ag definiert. Das heißt, M bedeutet die Fahrzeugkörpermasse als Systemeinheit. Eine Beschleunigung, die erhalten wird, indem die Bremskraft Fpmc durch das Fahrzeugkörpergewicht M geteilt wird, wird als eine Bremsbeschleunigung Apmc definiert. Wenn Apmc < Ag gilt, wird bestimmt, dass das Fahrzeug zurückrollen kann.
In dem Fall, in dem eine Zurückrollverhinderungssteuerung ausgeführt wird, muss die Neigungsbeschleunigung Ag, welche verwendet wird, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug zurückrollen kann, ermittelt werden, während das Fahrzeug fährt und bevor das Fahrzeug stoppt. In dieser Ausführungsform wird die Neigungsbeschleunigung Ag berechnet, indem ein Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS von einer Fahrzeugkörperbeschleunigung G subtrahiert wird, welche auf der Grundlage eines Erfassungssignals von dem Beschleunigungssensor SE7 berechnet wird. Der Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS wird ermittelt durch zeitliche Ableitung einer Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS, welche auf der Grundlage von Erfassungssignalen der Raddrehzahlsensoren von SE3 bis SE6 berechnet wird. Die Fahrzeugkörperbeschleunigung G, die auf der Grundlage des Erfassungssignals des Beschleunigungssensors SE7 berechnet wird, enthält die Neigungsbeschleunigung Ag, welche eine Komponente einer Gravitationsbeschleunigung ist, die auf das Fahrzeug in Fahrzeuglängsrichtung wirkt. Andererseits enthält der Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS, der durch zeitliche Ableitung der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS ermittelt wird, nicht die Neigungsbeschleunigung Ag. Somit wird die Neigungsbeschleunigung Ag ermittelt, indem der Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS von der Fahrzeugkörperbeschleunigung G subtrahiert wird.
Ferner muss in der Rückrollverhinderungssteuerung die Bremsbeschleunigung Apmc, welche verwendet wird, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug zurückrollen kann, ermittelt werden, während das Fahrzeug fährt und bevor das Fahrzeug stoppt. Die Fahrzeugkörperbeschleunigung G, welche auf der Grundlage des Erfassungssignals von dem Beschleunigungssensor SE7 berechnet wird, variiert gemäß einer Änderung des Hauptzylinderdrucks PMC, d. h. einer Änderung der Bremskraft, die an den Rädern FR, FL, RR und RL angebracht wird. Somit wird in dieser Ausführungsform die Bremsbeschleunigung Apmc als ein Wert, welcher dem Hauptzylinderdruck PMC entspricht, auf der Grundlage der Fahrzeugkörperbeschleunigung G ermittelt, wobei auf eine entsprechende Beziehung zwischen dem Hauptzylinderdruck und der Fahrzeugkörperbeschleunigung G geachtet wird. Das heißt, der Hauptzylinderdruck PMC bedeutet die Bremskraft. Die Bremsbeschleunigung Apmc entspricht einer Beschleunigung, welche ermittelt wird, indem die Bremskraft Fpmc, die an den Rädern FR, FL, RR und RL entsprechend dem Hauptzylinderdruck PMC angebracht wird, durch das Fahrzeugkörpergewicht M geteilt wird. Genauer gesagt wird die Bremsbeschleunigung Apmc berechnet, indem eine Kriechbeschleunigung Ac, welches eine Beschleunigungskomponente ist, die dem Kriechmoment entspricht, und eine Widerstandsbeschleunigung Ad, welche eine Beschleunigungskomponente ist, die einem Widerstand, z. B. einem Fahrwiderstand oder dergleichen, entspricht, und die Neigungsbeschleunigung Ag von der Fahrzeugkörperbeschleunigung G subtrahiert werden. Eine Berechnungsformel lautet: Apmc = G – Ac + Ad + Ag. Wenn die Neigungsbeschleunigung Ag und die Bremsbeschleunigung Apmc verglichen werden und Apmc < Ag ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug zurückrollen kann. Wenn in dieser Ausführungsform vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug nach dem Stoppen zurückrollen kann, da Apmc < Ag gilt, wird der Verbrennungsmotor 12 wieder gestartet, bevor das Fahrzeug stoppt, um das Zurückrollen des Fahrzeugs zu verhindern. Durch diesen Neustart des Verbrennungsmotors 12 wird das Zurückrollen des Fahrzeugs verhindert, indem ein Kriechmoment an dem Fahrzeug angebracht wird.
Wenn eine Leerlaufstoppzeitdauer vom Stopp bis zum Neustart des Verbrennungsmotors 12 kurz ist, kann das folgende Problem auftreten. Das heißt, wenn eine Kraftstoffeinsparmenge Fd, welche durch den Leerlaufstopp eingespart wird, kleiner als eine Kraftstoffverbrauchsmenge Fst ist, welche durch den Neustart des Verbrennungsmotors 12 nach dem Leerlaufstopp verbraucht wird, nimmt die Kraftstoffverbrauchsmenge eher zu, wodurch die Kraftstoffeffizienz durch den Leerlaufstopp verschlechtert wird. Somit werden in dieser Ausführungsform die Kraftstoffeinsparmenge Fd, welche durch automatisches Stoppen des Verbrennungsmotors 12, d. h. durch Leerlaufstopp, eingespart werden kann, und die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst beim Neustarten des Verbrennungsmotors 12 verglichen, wenn eine Ausführbedingung der Verbrennungsmotorstopp-Steuerung erfüllt ist. Wenn die Kraftstoffeinsparmenge Fd größer oder gleich der Kraftstoffverbrauchsmenge Fst ist, wird ein Leerlaufstopp durchgeführt, indem der Verbrennungsmotor 12 gestoppt wird.
Genauer gesagt werden in dieser Ausführungsform die Kraftstoffeinsparmenge Fd und die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst nicht verglichen, sondern die vorhergesagte Leerlaufstoppzeitdauer vom Stopp bis zum Neustart des Verbrennungsmotors 12 als eine geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes berechnet. Dann wird in dieser Ausführungsform eine eingestellte Zeitdauer T1, welche ermittelt wird, indem eine Kraftstoffverbrauchsmenge Fc beim Neustarten des Verbrennungsmotors 12 in eine Leerlaufzeit umgewandelt wird, mit der geschätzten Motorstoppzeitdauer Tes verglichen. Eine Kraftstoffverbrauchsmenge Fid pro Zeiteinheit während des Leerlaufs des Verbrennungsmotors 12 wird nahezu einheitlich in Abhängigkeit des Fahrzeugtyps bestimmt. Jedoch ändert sich eine Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 12 in Abhängigkeit davon, ob eine im Fahrzeug installierte Klimaanlage angetrieben wird oder nicht. Somit wird in dieser Ausführungsform die eingestellte Zeitdauer T1 auf der Grundlage der Kraftstoffverbrauchsmenge Fid pro Zeiteinheit auf einen oberen Grenzwert eines variablen Bereichs der Leerlaufdrehzahl, d. h. bei einer Leerlaufdrehzahl, wenn die Klimaanlage angetrieben wird, festgelegt. Selbstverständlich kann eine Konfiguration zum Differenzieren, ob die Klimaanlage angetrieben wird oder nicht, und zum Schalten des Werts der eingestellten Zeitdauer T1 entsprechend eines Differenzierungsergebnisses in dieser Ausführungsform ebenso realisiert werden.
Ferner wird die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst beim Motorneustart ebenso nahezu einheitlich in Abhängigkeit des Fahrzeugtyps bestimmt. Wenn sich in dieser Ausführungsform die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst beim Motorneustart gemäß einem Motorbetriebsmodus ändert, kann selbstverständlich die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst entsprechend dem Betriebsmodus angepasst werden. Jedoch wird in dieser Ausführungsform der Wert, der ermittelt wird, indem die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst beim Motorneustart in die Leerlaufzeit umgewandelt wird, als die eingestellte Zeitdauer T1 als eine Zeit mit einem Kraftstoffeffizienzverbesserungseffekt berechnet. Die eingestellte Zeitdauer T1 wird durch folgende Gleichung wiedergegeben. T1 = Fst/Fid (1)
Ferner ist die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes eine geschätzte Zeitdauer, d. h. eine vorhergesagte Zeitdauer, während welcher der Verbrennungsmotor 12 in einem gestoppten Zustand vom Stopp bis zum Neustart des Motors 12 gehalten werden kann, und wird durch die folgende Gleichung wiedergegeben. Tes = VS/(DVS + Aet) (2)
VS bezeichnet eine Fahrzeugkörpergeschwindigkeit, DVS bezeichnet einen Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit und Aet bezeichnet eine Motordrehmomentbeschleunigung. In diesem Beispiel hat jedoch der Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit rechnerisch einen positiven Wert in einem Verzögerungsprozess des Fahrzeugs, d. h. in dem Prozess der Erhöhung der Beschleunigung in die Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs. Ferner hat die Motordrehmomentbeschleunigung Aet einen positiven Wert in dem Verbrennungsmotorbetriebszustand. Die Motordrehmomentbeschleunigung Aet wird nachfolgend beschrieben.
In dieser Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor 12 gestoppt, wenn die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes länger oder gleich der eingestellten Zeitdauer T1 ist, d. h. wenn Tes ≥ T1 gilt. Wenn die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes kürzer als die eingestellte Zeitdauer T1 ist, wird der Verbrennungsmotor 12 nicht automatisch gestoppt, da die Kraftstoffeffizienz durch das automatische Stoppen des Verbrennungsmotors 12, d. h. durch den Leerlaufstopp, eher verschlechtert würde.
Wenn jedoch keine Rückrollbestimmungszustand vorliegt, d. h. wenn Apmc < Ag gilt, d. h. wenn die Bremsbeschleunigung Apmc größer oder gleich der Neigungsbeschleunigung Ag ist, und ein Bremskraftbedingungszustand zur Sicherstellung einer Bremskraft, welche das Zurückrollen des Fahrzeugs begrenzen kann, vorliegt, d. h. wenn Apmc ≥ Ag ist, wird der Verbrennungsmotor 12 nicht erneut gestartet, um das Zurückrollen zu begrenzen. Somit wird in dieser Ausführungsform auf der Grundlage davon, ob Apmc ≥ Ag ist, bestimmt, ob die Bremskraft das Zurückrollen des Fahrzeugs begrenzen kann, wenn sich das Fahrzeug in dem gestoppten Zustand befindet. In dieser Ausführungsform wird das Stoppen es Verbrennungsmotors 12 zugelassen, wenn die Bremskraftbedingung, d. h. wenn Apmc ≥ Ag gilt, selbst wenn der Zustand der geschätzten Motorstoppzeitdauer Tes, d. h. Tes ≥ T1, nicht gilt.
In dieser Ausführungsform werden zusätzliche Leerlaufstopp-Bedingungen neben der Bedingung der geschätzten Motorstoppzeitdauer Tes, d. h. Tes ≥ T1, und der Bremskraftbedingung, d. h. Apmc ≥ Ag, als Ausführungsbedingungen für die Verbrennungsmotorstopp-Steuerung festgelegt. Die zusätzlichen IS Bedingungen, d. h. die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen, bedeuten genauer gesagt, dass alle verschiedene Bedingungen vorliegen, wie z. B. dass der Bremsschalter SW1 an ist, d. h. ein Bremsschalter-An-Zustand vorliegt, dass der Hauptzylinderdruck PMC größer als ein vorbestimmter Druck P1 ist, d. h. PMC > P1 gilt; und dass die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS nicht kleiner oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit V1, z. B. 20 km/h, ist, d. h. VS ≤ V1 gilt. Selbstverständlich können die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen ggf. geändert werden, z. B. indem der Bremsschalter-An-Zustand oder der Hauptzylinderdruckzustand weggelassen wird.
Die 6 bis 8 zeigen Zeitdiagramme eines Steuerungsmodus der oben beschriebenen Ausführungsform. Jede Figur zeigt Änderungen eines Signals des Bremsschalters SW1, des Hauptzylinderdrucks PMC, der Fahrzeugkörperbeschleunigung G, welche von dem Beschleunigungssensor SE7 ausgegeben wird, einer Verbrennungsmotordrehzahl, der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS und des Differenzialwerts der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS, bevor das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße stoppt. In dieser Ausführungsform wird die Radgeschwindigkeit als die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS verwendet. Die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS wird berechnet, indem ein integrierter Wert, der durch Integrieren der Radbeschleunigung, welche ein zeitlich abgeleiteter Wert der Radgeschwindigkeit ist, für jede Zeiteinheit zu der vorherigen Radgeschwindigkeit addiert wird. In den 6 bis 8 sind die Fahrzeugkörperbeschleunigung G und der Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS als entgegengesetzt positiv bzw. negativ zu der Fahrzeugkörperbeschleunigung G, welche durch den Beschleunigungssensor SE7 erfasst wird, und zu dem rechnerischen Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS angezeigt. Das heißt, dass in den 6 bis 8 die Fahrzeugkörperbeschleunigung G und der Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit GVS jeweils so gezeigt sind, dass sie negative Werte in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs haben.
Unter Verwendung der 6 wird ein Leerlaufstopp-Prozess beschrieben. 6 ist ein Zeitdiagramm, wenn der Verbrennungsmotor 12 gestoppt wird, da die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes die Bedingung erfüllt, dass sie länger oder gleich der eingestellten Zeitdauer T1 ist. In der 6 fährt das Fahrzeug in einem Zustand, bei dem der Verbrennungsmotor 12 an einen Punkt zum Zeitpunkt t0 betrieben wird.
Wie in der 6 gezeigt, enthält die Fahrzeugkörperbeschleunigung G, während das Fahrzeug fährt, Beschleunigungskomponenten wie z. B. die Beschleunigung Ag, die der Neigung entspricht, die Beschleunigung Aet, welche dem Motordrehmoment entspricht, d. h. eine Beschleunigung, welche der Kriechmomentbeschleunigung entspricht, und die Beschleunigung Ad, die dem Widerstand entspricht. Wenn eine Beschleunigung, die in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs wirkt, positiv ist und eine Beschleunigung, die in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs wirkt, negativ ist, hat die Neigungsbeschleunigung Ag einen negativen Wert, die Motordrehmomentbeschleunigung Aet einen positiven Wert und die Beschleunigung Ad, welche dem Widerstand entspricht, einen negativen Wert. In Folge der Wirkung dieser jeweiligen Beschleunigungen auf das Fahrzeug wird die Fahrzeugkörperbeschleunigung G durch den Beschleunigungssensor SE7 erfasst. Der Beschleunigungssensor SE7 dieser Ausführungsform gibt jedoch die Beschleunigung in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs aus Berechnungsgründen als positiven Wert und nicht als positiven oder negativen Wert der tatsächlichen Beschleunigung in der 6 aus. Die Beschleunigung Ad, die dem Widerstand entspricht, bedeutet eine negative Beschleunigung aufgrund des Fahrwiderstands zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche und dergleichen.
Wenn der Fahrer zu einem Zeitpunkt t1, während das Fahrzeug fährt, das Bremspedal 15 betätigt, d. h. niederdrückt, wird der Bremsschalter SW1 eingeschaltet, nimmt der Hauptzylinderdruck PMC zu und wird aufgrund dieser Bremsbetätigung eine Bremskraft an den Rädern angebracht. Infolge dessen beginnt die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS vom Zeitpunkt t1 an abzunehmen. Da zu diesem Zeitpunkt die Bremsbeschleunigung Apmc, die dem Hauptzylinderdruck PMC entspricht, auf das Fahrzeug als eine negative Beschleunigung in eine Richtung entgegen der Fortbewegungsrichtung wirkt, d. h. in Rückwärtsrichtung, wird die Fahrzeugkörperbeschleunigung G um die Beschleunigung Apmc, welche dem Hauptzylinderdruck PMC in jedem Moment entspricht, reduziert und hat einen negativen Wert. Ferner erreicht der Hauptzylinderdruck PMC den vorbestimmten Druck P1 durch die Bremsbetätigung.
Die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS nimmt um eine Änderungsrate gleich der Fahrzeugkörperbeschleunigung G ab, welche aufgrund der Wirkung der Bremsbeschleunigung Apmc reduziert worden ist. In 6 gilt G < 0. Schließlich wird die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS kleiner oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit V1.
Wenn zum Zeitpunkt t2 die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen erfüllt sind, während das fahrende Fahrzeug verzögert wird, wird daraufhin die abgeschätzte Motorstoppzeitdauer Tes berechnet. Die abgeschätzte Motorstoppzeitdauer Tes wird als eine Zeitdauer von dem Stoppen des Verbrennungsmotors 12, d. h. dem aktuellen Moment, bis zum Start des Neustarts, wenn angenommen wird, dass der Verbrennungsmotor 12 erneut gestartet wird, berechnet, um das Zurückrollen des Fahrzeugs nach dem Fahrzeugstopp zu verhindern, wenn der Verbrennungsmotor 12 gestoppt wird. Genauer gesagt wird die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes als eine geschätzte Zeit berechnet, während welcher der Verbrennungsmotor 12 in dem gestoppten Zustand gehalten werden kann.
Da die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS, die aus zumindest einem der Erfassungssignale der Raddrehzahlsensoren SE3 bis SE6 zum Zeitpunkt t2 ermittelt wird, einer Fahrzeugkörpergeschwindigkeit entspricht, wenn die Verzögerung mit der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit G und die Motordrehmomentbeschleunigung Aet addiert werden, da der Verbrennungsmotor noch nicht gestoppt ist. Eine gestrichelte Linie, bei welcher sich ein langer Strich mit zwei kurzen Strichen abwechselt, in der 6 zeigt ein Geschwindigkeitsprofil im Fall einer Verzögerung mit der Fahrzeugkörperbeschleunigung G und der hinzu addierten Motordrehmomentbeschleunigung Aet. In dieser Ausführungsform wird die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes berechnet in der Annahme eines Verzögerungsprozesses in einem Motorstopp-Zustand. Somit wird die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes in der Annahme einer Verzögerung mit der Fahrzeugkörperbeschleunigung ausschließlich der Beschleunigung Aet, welche dem Motordrehmoment entspricht, welches im Motorstopp-Zustand verlorengeht, berechnet, d. h. DVS + Aet für das Geschwindigkeitsprofil der gestrichelten Linie, in welcher sich in der 6 ein langer Strich mit zwei kurzen Strichen abwechselt.
Somit wird die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes durch die Berechnungsformel Tes = VS/(DVS + Aet), die in der obigen Gleichung (2) gezeigt ist, unter Ausschluss der Beschleunigung Aet, welches dem Motordrehmoment entspricht, das verloren gehen wird, aus dem Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS, welches eine zeitliche Ableitung der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS ist, berechnet. In dieser Berechnungsformel sind DVS > 0 und Aet > 0 in dem Verzögerungsprozess des Fahrzeugs.
Wenn diese geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes und die eingestellte Zeitdauer T1 verglichen werden und Tes > T1 gilt, wird der Verbrennungsmotor 12 vom Zeitpunkt t2 an gestoppt, da ein Kraftstoffeffizienzverbesserungseffekt erreicht wird. Infolge dessen nimmt die Verbrennungsmotordrehzahl vom Zeitpunkt t2 an ab und wird schließlich null. Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl null wird, verschwindet das Motordrehmoment. Somit nimmt die tatsächliche Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS entlang einer durchgezogenen Linie in der 6 auf dieselbe Weise wie die geschätzte Fahrzeugkörpergeschwindigkeit ab. Eine Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t2 und t3, d. h. die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes, kann unter Verwendung der variierenden Beschleunigung Aet berechnet werden, welche dem allmählich abnehmenden Motordrehmoment entspricht.
Wie in dem Zeitdiagramm der 7 gezeigt ist, wird, wenn die Bremsbeschleunigung Apmc größer als die Neigungsbeschleunigung Ag ist, d. h. eine Bremskraft sichergestellt ist, welche das Zurückrollen des Fahrzeugs nach dem Fahrzeugstopp verhindern kann, da der Betätigungsbetrag des Bremspedals 15 groß ist, der Verbrennungsmotor 12 in dieser Ausführungsform gestoppt, selbst wenn die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes kürzer als die eingestellte Zeitdauer T1 ist, d. h. Tes < T1 ist. Dies ist deshalb, da der Neustart des Verbrennungsmotors 12 zum Verhindern des Zurückrollens nach dem Fahrzeug stoppen nicht notwendig ist. In dieser Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor 12 auch dann gestoppt, wenn der Motorneustart nicht notwendig ist, wenn das Fahrzeug wie beschrieben stoppt.
In dieser Ausführungsform wird die Motorneustart-Startzeit so bestimmt, dass eine Rückrollstrecke L kürzer oder gleich einer zusätzlichen Strecke La ist. Eine vorhergesagte Zeit T2, welche von dem gegenwärtigen Zeitpunkt an benötigt wird, bis die Rückrollstrecke L nach dem Fahrzeugstopp die zulässige Strecke La erreicht, wird als Summe einer Zeit Ta, welche notwendig ist, bis das Fahrzeug von dem gegenwärtigen Moment an stoppt, und einer Zeit Tb, welche notwendig ist, bis die Rückrollstrecke L des Fahrzeugs die zulässige Strecke La nach dem Fahrzeugstopp erreicht, berechnet. Das heißt T2 = Ta + Tb. Die Zeit Ta wird berechnet, indem die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS durch den Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS geteilt wird, d. h. Ta = VS/DVS. Ferner wird die Zeit Tb unter Verwendung eines nicht gezeigten Kennfelds berechnet, welches ein entsprechendes Verhältnis zwischen den Straßenoberflächengradienten θ und der Zeit Tb zeigt. In dieser Ausführungsform wird die zulässige Strecke La bspw. auf null gesetzt. Das heißt La ist gleich null. Somit wird die vorhergesagte Zeit T2 durch T2 = VS/DVS berechnet.
In dieser Ausführungsform wird der Start des Neustarts des Verbrennungsmotors 12 zugelassen, wenn die vorhergesagte Zeit T2, die darauffolgend in dem Verzögerungsprozess des Fahrzeugs berechnet wird, nach dem Fahrzeugstopp eine notwendige Neustartzeit Teng als eine Zeit, die vom Start bis zum Ende des Neustarts des Verbrennungsmotors 12 notwendig ist, erreicht. Genauer gesagt nimmt die vorhergesagte Zeit T2, bis das Fahrzeug stoppt, mit abnehmender Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS ab. Wenn die vorhergesagte Zeit T2 bis zu der notwendigen Neustartzeit Teng abnimmt, welche für jedes Fahrzeug zuvor bestimmt wird, wird der Neustart des Verbrennungsmotors 12 gestartet. Somit wird in dieser Ausführungsform der Neustart des Verbrennungsmotors 12 vollendet, bevor die Rückrollstrecke L die zulässige Strecke La erreicht. Wie gerade beschrieben, ist es in dieser Ausführungsform möglich, auf geeignete Weise das Zurückrollen des Fahrzeugs zu verhindern, während der Kraftstoffeffizienzverbesserungseffekt beibehalten wird, indem der Verbrennungsmotorneustart-Startzeitpunkt verzögert wird, bis die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS innerhalb eines zulässigen Bereichs minimal wird.
Obwohl die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes unter Verwendung der obigen Gleichung (2) in dieser Ausführungsform berechnet wird, kann auch folgende Gleichung verwendet werden, welche die notwendige Neustartzeitdauer Teng berücksichtigt. Tes = VS/(DVS – Aet) – Teng (3)
Die Brems-ECU 55 führt eine Leerlaufstopp-Steuerroutine in einem zuvor festgelegten vorbestimmten Zyklus, z. B. alle 0,01 Sekunden, durch. Diese Leerlaufstopp-Steuerroutine enthält eine in der 3 gezeigte Verbrennungsmotorstopp-Steuerroutine zum automatischen Stoppen des Verbrennungsmotors 12 und eine in der 4 gezeigte Verbrennungsmotorneustart-Steuerroutine zum Neustarten des Verbrennungsmotors 12, wodurch eine Kraftstoffeffizienzverbesserung, Umwelteffekte und andere Dinge erwartet werden. Der Leerlaufstopp-Steuerroutine lässt den Verbrennungsmotor 12 neu starten, wenn eine vorbestimmte Neustartbedingung erfüllt ist, wie z. B., wenn der Hauptdruckzylinder PMC kleiner oder gleich einem vorbestimmten Druck Px aufgrund eines Abfalls eines Betätigungsbetrags des Bremspedals 15 auf einen vorbestimmten Betrag oder kleiner wird oder wenn die Gaspedalposition Ap > 0 ist. Die Verbrennungsmotorneustart-Steuerung in dieser Ausführungsform enthält eine Rückrollverhinderungssteuerung zum Verhindern des Rückrollens des Fahrzeugs nach dem Fahrzeugstopp. Die Verbrennungsmotorneustart-Steuerungsroutine, die in der 4 gezeigt ist, zeigt einen Steuerungsabschnitt zum Neustarten des Verbrennungsmotors 12 für die Rückrollverhinderungssteuerung aus der Verbrennungsmotorstopp-Steuerung.
Zunächst wird unter Verwendung der 3 die Verbrennungsmotorstopp-Steuerung beschrieben. Die Brems-ECU 55 führt die in der 3 gezeigte Verbrennungsmotorstopp-Steuerungsroutine aus, während das Fahrzeug in einem Verbrennungsmotorbetriebszustand fährt. Die Verbrennungsmotorstopp-Steuerroutine ist ein Prozess für eine Stopp-Steuerung, um das automatische Stoppen des Verbrennungsmotors 12 zuzulassen, wenn eine vorbestimmte Stopp-Bedingung erfüllt ist.
Zunächst bestimmt die Brems-ECU 55 in Schritt S11, ob die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen (zusätzliche IS-Bedingungen) erfüllt sind. Die Brems-ECU 55 geht zu Schritt S12 weiter, wenn die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen erfüllt sind. Wenn die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen nicht erfüllt sind, beendet die Brems-ECU 55 die Routine. In dieser Ausführungsform entsprechen die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen einer Ausführungsbedingung der Stopp-Steuerung, und die Brems-ECU 55, welche bestimmt, ob die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen erfüllt sind, fungiert auch als eine erste Bestimmungseinheit. Ferner entspricht der Schritt S11 einem ersten Bestimmungsschritt.
In Schritt S12 berechnet die Brems-ECU 55 die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes. Die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes wird durch die Berechnungsformel Tes = VS/(DVS + Aet), wie durch die obige Gleichung (2) definiert, berechnet.
Im darauffolgenden Schritt S13 bestimmt die Brems-ECU 55, ob die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes länger oder gleich der eingestellten Zeitdauer T1 ist, in welcher der Kraftstoffeffizienzverbesserungseffekt erreicht wird, d. h. Tes ≥ T1 ist. Die Brems-ECU 55 geht zu Schritt S15 über, wenn Tes ≥ T1 ist. Wenn Tes ≥ T1 nicht gilt, geht die Brems-ECU 55 zu Schritt S14 über. In dieser Ausführungsform fungiert die Brems-ECU 55, welche die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes berechnet und bestimmt, ob Tes ≥ T1 gilt, als eine dritte Bestimmungseinheit. Ferner entsprechen die Schritte S12, S13 einem dritten Bestimmungsschritt.
In Schritt S15 wird das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 zugelassen. Genauer gesagt überträgt die Brems-ECU 55 einen Stopp-Befehl an die Motor-ECU 17. Infolge dessen stoppt die Motor-ECU 17 den Verbrennungsmotor 12. In dieser Ausführungsform fungiert die Brems-ECU 55, welche das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 zulässt, auch als eine Stopp-Steuereinheit. Ferner entspricht der Schritt S15 einem Stopp-Steuerschritt.
Wenn andererseits Tes ≥ T1 nicht gilt, bestimmt die Brems-ECU 55 in Schritt S14, ob die Bremsbeschleunigung Apmc größer er oder gleich der Neigungsbeschleunigung Ag als ein Schwellwert ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob Apmc ≥ Ag gilt. Wenn Apmc Ag gilt, bedeutet dies, dass eine ausreichende Bremskraft zum Verhindern des Rückrollens sichergestellt ist, selbst wenn der Verbrennungsmotor 12 nicht wieder gestartet wird. Wenn somit Apmc ≥ Ag gilt, geht die Brems-ECU 55 zu Schritt S15 über, um das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 zuzulassen. Genauer gesagt überträgt die Brems-ECU 55 einen Stopp-Befehl an die Motor-ECU 17. Infolge dessen stoppt die Motor-ECU 17 den Verbrennungsmotor 12. In dieser Ausführungsform fungiert die Brems-ECU 55, welche bestimmt, ob Apmc ≥ Ag gilt, auch als eine vierte Bestimmungseinheit. Ferner entspricht der Schritt S14 einem vierten Bestimmungsschritt.
Wenn andererseits in Schritt S14 bestimmt wird, dass Apmc ≥ Ag nicht gilt, wird diese Routine beendet. In diesem Fall wird das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 nicht zugelassen. Da genauer gesagt der Kraftstoffverbrauchsverbesserungseffekt aufgrund des Leerlaufstopps nicht erreicht werden kann, wird das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 nicht zugelassen.
Das Zeitdiagramm der 6 zeigt einen Prozess, wenn Tes ≥ T1 ist, als einen Prozess, wenn der Verbrennungsmotor 12 gestoppt wird. Wenn der Fahrer das Bremspedal 15 zum Zeitpunkt T1 betätigt, während das Fahrzeug in dem Verbrennungsmotorbetriebszustand fährt, wird der Bremsschalter SW1 eingeschaltet und der Hauptzylinderdruck PMC erhöht sich, um den vorbestimmten Druck P1 zu erreichen. Indem die Bremskraft, welche dem Hauptzylinderdruck PMC entspricht, an den Rädern FR, FL, RR und RL angebracht wird, verzögert das Fahrzeug und die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS wird kleiner oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit V1. Infolge dessen sind die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen zum Zeitpunkt t2 erfüllt. Genauer gesagt liegen alle jeweiligen Bedingungen, wie z. B. dass der Bremsschalter an ist, der Hauptzylinderdruck PMC größer als der vorbestimmte Druck P1 ist (PMC > P1) ist und die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS kleiner oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit V1 ist (VS ≤ V1).
Wenn die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen erfüllt sind, wird anschließend die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes berechnet und bestimmt, ob Tes ≥ T1 gilt. Wenn Tes ≥ T1 gilt, wird der Verbrennungsmotor 12 vom Zeitpunkt t2 an gestoppt. Infolge dessen verschwindet eine Motordrehmomentkomponente vor dem Zeitpunkt t3 und die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit VS nimmt entlang einer durchgezogenen Linie in der 6 ab. Zum Zeitpunkt t4 stoppt das Fahrzeug.
Während das Fahrzeug nach diesem Verbrennungsmotorstopp fährt, führt die Brems-ECU 55 die in der 4 gezeigte Verbrennungsmotorneustart-Steuerroutine aus. Die Verbrennungsmotorneustart-Steuerroutine ist ein Prozess zum Zulassen des automatischen Neustarts des Verbrennungsmotors 12 zum Zweck des Begrenzens des Zurückrollens nach dem Stopp des Fahrzeugs innerhalb eines zulässigen Bereichs, wenn eine vorbestimmte Neustartbedingung erfüllt ist.
Die Verbrennungsmotorneustart-Steuerroutine, die in der 4 gezeigt ist, wird in einem vorbestimmten Zyklus, z. B. alle 0,01 Sekunden, wiederholt durch die Brems-ECU 55 durchgeführt, während das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße fährt, wenn der Verbrennungsmotor 12 gestoppt ist.
Wenn die Routine der 4 gestartet wird, bestimmt die Brems-ECU 55 zunächst in Schritt S21, ob das Fahrzeug nach dem Stoppen des Fahrzeugs zurückrollen wird, indem die Bremsbeschleunigung Apmc und die Neigungsbeschleunigung Ag verglichen werden. Das heißt, es wird bestimmt, ob Apmc < Ag gilt. Wenn bestimmt wird, dass die Bremsbeschleunigung Apmc ≥ der Neigungsbeschleunigung Ag ist, d. h. Apmc ≥ Ag ist, d. h., dass bestimmt wird, dass nach dem Fahrzeugstopp kein Zurückrollen auftreten wird, genauer gesagt, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S21 negativ ist, wird diese Routine ohne weitere Verarbeitung beendet. In dieser Ausführungsform fungiert die Brems-ECU 55, welche bestimmt, ob Apmc < Ag gilt, auch als eine zweite Bestimmungseinheit. Ferner entspricht der Schritt S21 einem zweiten Bestimmungsschritt.
Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Bremsbeschleunigung Apmc kleiner als die Neigungsbeschleunigung Ag ist, d. h. Apmc < Ag ist, d. h. wenn bestimmt wird, dass nach dem Fahrzeugstopp ein Zurückrollen auftreten wird, genauer gesagt, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S21 positiv ist, berechnet die Brems-ECU 55 im darauffolgenden Schritt S22 den voraussichtlichen Zeitpunkt T2, bis wann das Fahrzeug stoppt. T2 wird durch eine Berechnungsformel berechnet: T2 = VS/DVS. Im darauffolgenden Schritt S23 bestimmt die Brems-ECU 55, ob die berechnete voraussichtliche Zeit T2 kürzer oder gleich der notwendigen Neustartzeit Teng ist.
Wenn die voraussichtliche Zeit T2 länger als die notwendige Neustartzeit Teng ist, d. h. das Bestimmungsergebnis in Schritt S23 negativ ist, wird dieser Prozess dieses Mal ohne weitere Verarbeitung beendet, in der Annahme, dass es noch nicht notwendig ist, den Neustart des Verbrennungsmotors 12 zu starten. Wenn andererseits die voraussichtliche Zeit T2 kürzer oder gleich der notwendigen Neustartzeit Teng ist, d. h. das Bestimmungsergebnis in Schritt S23 positiv ist, erlaubt die Brems-ECU 55 den Neustart des Verbrennungsmotors 12 in Schritt S24. Genauer gesagt überträgt die Brems-ECU 55 einen Neustartbefehl an die Motor-ECU 17.
Nach Erhalt des Neustartbefehls startet die Motor-ECU 17 den Verbrennungsmotor 12 und überträgt ein Signal, welches die Vollendung des Neustartprozesses anzeigt, an die Brems-ECU 55. Die Brems-ECU 55, welche das Signal von der Motor-ECU 17 erhalten hat, bestimmt, dass der Neustart des Verbrennungsmotors 12 vollendet wurde.
Da sich in der 6 der Hauptzylinderdruck PMC dem vorbestimmten Druck P1 annähert und relativ niedrig ist und Apmc < Ag gilt, wird bestimmt, dass das Fahrzeug nach dem Stoppen zurückrollen wird. Somit wird der Neustart des Verbrennungsmotors 12 zu einem um die notwendige Neustartzeit Teng früheren Zeitpunkt als der Zeitpunkt t4, bei dem das Fahrzeug stoppt, gestartet und der Neustart vor dem Fahrzeugstopp vollendet. Infolge dessen rollt das Fahrzeug nicht zurück, wenn es gestoppt wird. Diese notwendige Neustartzeit Teng wird bestimmt durch ein vorbestimmtes Verfahren, so dass die Rückrollstrecke L des Fahrzeugs nicht die vorbestimmte zulässige Strecke La überschreitet.
7 zeigt ein Zeitdiagramm, in dem die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes kürzer als die eingestellte Zeitdauer T1 ist, d. h. Tes < T1 ist, aber eine Bremskraft, die das Zurückrollen begrenzen kann, sichergestellt ist, da die Bremsbeschleunigung Apmc größer als die Neigungsbeschleunigung Ag ist.
Wenn das Bremspedal 15 zum Zeitpunkt t11 relativ stark betätigt wird, während das Fahrzeug in dem Verbrennungsmotorbetriebszustand fährt, wird der Bremsschalter SW1 eingeschaltet und der Hauptzylinderdruck PMC nimmt über den vorbestimmten Druck P1 hinweg zu, um einen vorbestimmten Druck P2 zu erreichen. Infolge dessen verzögert das Fahrzeug. Wenn die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen zum Zeitpunkt t12 erfüllt sind, wird daraufhin die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes berechnet und bestimmt, ob Tes ≥ T1 gilt. Tes = VS/(DVS + Aet). In dem Beispiel der 7, gilt Tes > T1 nicht, da die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes kürzer als die eingestellte Zeitdauer T1 ist.
Die Bremskraft, die das Zurückrollen verhindern kann, ist jedoch sichergestellt, da die Bremsbeschleunigung Apmc größer als die Neigungsbeschleunigung Ag ist. Somit muss der Verbrennungsmotor 12 nicht neu gestartet werden, um das Zurückrollen zu verhindern. Somit wird zum Zeitpunkt t13 das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 zugelassen, bei dem Apmc ≥ Ag gilt. Infolge dessen nimmt die Drehzahl des Verbrennungsmotors von dem Zeitpunkt t13 an ab und wird schließlich null. Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl zum Zeitpunkt t14 null wird, verschwindet die Motordrehmomentenkomponente. Somit nimmt die tatsächliche Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS entlang einer durchgezogenen Linie in der 7 wie abgeschätzt ab. Da eine relativ starke Bremskraft sichergestellt wird, wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t15 stoppt, rollt das Fahrzeug nicht zurück, selbst wenn der Verbrennungsmotor 12 nicht gestartet wird.
8 zeigt ein Zeitdiagramm, wenn der Verbrennungsmotor nicht gestoppt wird. Wenn das Bremspedal 15 zum Zeitpunkt t21 betätigt wird, während das Fahrzeug im Verbrennungsmotorbetriebszustand fährt, wird der Bremsschalter SW1 eingeschaltet und der Hauptzylinderdruck PMC erhöht sich, um einen vorbestimmten Druck P1 zu erreichen. Infolge dessen verzögert das Fahrzeug. Wenn die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen zum Zeitpunkt t22 erfüllt sind, bei dem die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS kleiner oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit V1 wird, wird daraufhin die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes berechnet und bestimmt, ob Tes > T1 gilt. Tes = VS/(DVS + Aet). In dem Beispiel der 8 nimmt die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS entlang eines Geschwindigkeitsprofils ab, welches durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, bei der sich ein langer Strich mit zwei kurzen Strichen abwechselt, von dem die Beschleunigung Aet, die dem Motordrehmoment entspricht, eliminiert wird. Somit wird bestimmt, ob Tes > T1 gilt, indem die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes in der Annahme verwendet wird, dass das Fahrzeug zum Zeitpunkt t24 stoppt. Da in dem Beispiel der 8 Tes > T1 nicht gilt, kann der Kraftstoffverbrauchsverbesserungseffekt nicht erreicht werden, selbst wenn der Verbrennungsmotor 12 gestoppt wird.
In der 8 wird die Bremskraft, welche das Zurückrollen begrenzen kann, nicht sichergestellt, da sich der Hauptzylinderdruck PMC dem vorbestimmten Druck P1 annähert und relativ klein ist, d. h. die Bremsbeschleunigung Apmc kleiner als die Neigungsgeschwindigkeit Ag ist. Somit ist ein Kriechmoment notwendig, um das Zurückrollen des Fahrzeugs nach dem Fahrzeugstopp zu verhindern. Somit wird der Verbrennungsmotor 12 nicht gestoppt. Da die Beschleunigung Aet, die dem Motordrehmoment entspricht, nicht verschwindet, nimmt die tatsächliche Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS entlang der durchgezogenen Linie der 8 ab. Da das Kriechmoment durch den nach dem Fahrzeugstopp kontinuierlich betriebenen Verbrennungsmotor bereitgestellt wird, rollt das Fahrzeug nicht zurück. Wenn jedoch der Straßenoberflächengradient θ der ansteigenden Straße ziemlich groß ist und die Neigungskomponentenkraft Fg der Gravitationskraft, die auch das Fahrzeug wirkt, größer als die Summe des Kriechmoments und der Bremskraft durch die Bremsbetätigung ist, könnte das Fahrzeug nach dem Fahrzeugstopp langsam zurückrollen. Da in diesem Fall eine Rückrollgeschwindigkeit langsam ist, hat der Fahrer genügend Zeit, um das Bremspedal 16 weiter zu drücken, um ein weiteres Zurückrollen des Fahrzeugs zu verhindern.
Gemäß der Fahrzeugsteuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, wie sie oben beschrieben ist, können folgende Vorteile erzielt werden.

(1) Die Brems-ECU 55, die den Verbrennungsmotor 12 automatisch stoppt und automatisch neu startet, bestimmt, ob die Kraftstoffeinsparmenge Fd größer oder gleich der Kraftstoffverbrauchsmenge Fst ist, welche für den Neustart des Verbrennungsmotors 12 benötigt wird, wenn die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen erfüllt sind. Die Kraftstoffeinsparmenge Fd bedeutet die Kraftstoffmenge, die während der Verbrennungsmotorstopp-Periode eingespart werden kann, d. h. die Leerlaufstoppzeit bis zum Neustart des Verbrennungsmotors 12, der durchgeführt wird, um das Zurückrollen des Fahrzeugs nach dem Fahrzeugstopp zu verhindern. Wenn die Kraftstoffeinsparmenge Fd nicht kleiner als die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst ist, erlaubt die Brems-ECU 55 das Stoppen des Verbrennungsmotors 12. Somit wird das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 nicht zugelassen, wenn nur eine solche Motorstoppzeitdauer sichergestellt werden kann, während welcher die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst eher größer als die Kraftstoffeinsparmenge Fd wird. Somit kann gegenüber vorher ein besserer Kraftstoffeffizienzverbesserungseffekt erreicht werden.
(2) Wenn die zusätzlichen Leerlaufstopp-Bedingungen erfüllt sind, berechnet die Brems-ECU 55 die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes, welches ein geschätzter Wert der Verbrennungsmotorstopp-Periode vom Zeitpunkt, an dem der Verbrennungsmotor gestoppt wird, bis zum Neustart des Verbrennungsmotors 12, der durchgeführt wird, um das Zurückrollen des Fahrzeugs nach dem Fahrzeugstopp zu verhindern, ist. Anschließend bestimmt die Brems-ECU 55, ob die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes länger oder gleich der eingestellten Zeitdauer T1 ist. Das heißt, die Brems-ECU 55 vergleicht nicht direkt die Kraftstoffeinsparmenge Fd und die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst. Die Brems-ECU 55 dieser Ausführungsform ermittelt die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes und die eingestellte Zeitdauer T1 durch jeweiliges Umwandeln der Kraftstoffmengen Fd, Fst in Zeitperioden, welche den Leerlaufzeiten entsprechen, unter Zuhilfenahme der Kraftstoffverbrauchsmenge Fid pro Zeiteinheit in dem Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors 12. Die Brems-ECU 55 vergleicht die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes und die eingestellte Zeitdauer T1. Somit kann die Brems-ECU 55 indirekt bestimmen, dass die Kraftstoffeinsparmenge Fd nicht geringer als die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst unter Verwendung der geschätzten Motorstoppzeitdauer Tes und der eingestellten Zeitdauer T1, welche Zeitumwandlungswerte der Kraftstoffeinsparmenge Fd und der Kraftstoffverbrauchsmenge Fst sind, ohne dabei die Kraftstoffeinsparmenge Fd und die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst zu berechnen. Somit kann diese Ausführungsform durch einen relativ einfachen Prozess mit Hilfe der geschätzten Motorstoppzeitdauer Tes, welche durch Berechnung auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse der existierenden Raddrehzahlsensoren von SE3 bis SE6 ermittelt wird, durchführen.
(3) Wenn die Kraftstoffeinsparmenge niedriger als die Kraftstoffverbrauchsmenge ist, vergleicht die Brems-ECU 55 die Neigungsbeschleunigung Ag, die der Neigungskraftkomponente Fg der Gravitationskraft entspricht, die an dem Fahrzeug wirkt, mit der Bremsbeschleunigung Apmc, die durch den Hauptzylinderdruck PMC, der dem Betätigungsbetrag entspricht, d. h. dem Drückbetrag des Bremspedals 15 bestimmt wird. Wenn Apmc ≥ Ag gilt, wird bestimmt, dass das Fahrzeug nach dem Fahrzeugstopp nicht zurückrollen wird, und das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 zugelassen. Das heißt, dass das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 zugelassen wird, wenn eine Bremskraft, die der Neigungskraftkomponente Fg der Gravitationskraft, die an dem Fahrzeug wirkt, widerstehen kann, während das Fahrzeug gestoppt ist, ermittelt wird. Deshalb kann durch Erhöhen einer Leerlaufstopp-Ausführfrequenz ein besserer Kraftstoffeffizienzverbesserungseffekt erreicht werden.
(4) Wenn die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes kürzer als die eingestellte Zeitdauer T1 ist und die Bremskraft, welche das Zurückrollen des Fahrzeugs nach dem Fahrzeugstopp verhindern kann, nicht sichergestellt werden kann, d. h. Apmc ≥ Ag nicht gilt, wird das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 nicht zugelassen. Somit ist es möglich, maximal eine Situation zu vermeiden, bei der die Kraftstoffverbrauchsmenge Fst für das Neustarten des Verbrennungsmotors 12 größer als die Kraftstoffeinsparmenge Fd ist, welche während der Leerlaufstoppzeitdauer eingespart werden kann. Das heißt, es ist möglich, maximal eine Situation zu vermeiden, bei der die Ausführung des Leerlaufstopps eher die Kraftstoffeffizienz verschlechtert.
(5) Wenn bestimmt wird, dass ein Zurückrollen auftreten kann, d. h., wenn bestimmt wird, dass Apmc < Ag ist, wird der Neustart des Verbrennungsmotors 12 gestartet, um vor dem Fahrzeugstopp vollendet zu sein. Genauer gesagt, wird, wenn das Auftreten des Zurückrollens des Fahrzeugs vorhergesagt wird, der Neustart des Verbrennungsmotors 12 gestartet, wenn die voraussichtliche Zeit T2, bis das Fahrzeug stoppt, die notwendige Neustartzeit Teng erreicht. Somit rollt das Fahrzeug nach dem Stoppen nicht zurück und kann auf vorteilhafte Weise das Zurückrollen des Fahrzeugs nach dem Fahrzeugstopp an einer ansteigenden Straße verhindert werden.
(6) Die Brems-ECU 55 bestimmt, ob das Zurückrollen nach dem Fahrzeugstopp auftreten wird, mit Hilfe der Bremsbeschleunigung Apmc, welche durch den Hauptzylinderdruck PMC, der dem Betätigungsbetrag entspricht, d. h. den Drückbetrag des Bremspedals 15, bestimmt wird, und der Neigungsbeschleunigung Ag, welche durch die Differenz zwischen der Fahrzeugkörperbeschleunigung G und dem Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS bestimmt wird. Die Brems-ECU 55 bestimmt, dass das Fahrzeug zurückrollen wird, wenn die Neigungsbeschleunigung Ag größer als die Bremsbeschleunigung Apmc ist. Somit kann auf genaue Weise bestimmt werden, ob es notwendig ist, den Verbrennungsmotor 12 neu zu starten, um das Zurückrollen des Fahrzeugs zu verhindern.

Die oben beschriebene Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden.
In der obigen Ausführungsform werden die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes und die eingestellte Zeitdauer T1 miteinander verglichen, welche durch jeweiliges Umwandeln der Kraftstoffeinsparmenge Fd und dem eingestellten Wert F1, welcher der Kraftstoffverbrauchsmenge Fc entspricht, in die Leerlaufzeiten. Stattdessen kann bestimmt werden, ob Fd ≥ F1 vorliegt, indem die Kraftstoffeinsparmenge Fd und der eingestellte Wert F1 verglichen werden. Zum Beispiel weist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung den Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors 12 auf. In diesem Fall wird die Kraftstoffeinsparmenge Fd berechnet, indem die durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung pro Zeiteinheit in einem Verbrennungsmotorleerlaufzustand verbrauchte Kraftstoffmenge mit der Motorstoppzeitdauer vom Stopp bis zum Neustart des Verbrennungsmotors 12 multipliziert wird. Ein Speicher der Brems-ECU 55 speichert den eingestellten Wert F1, welcher der tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsmenge Fc entspricht, welche zum Zeitpunkt des Verbrennungsmotorstarts ermittelt wird. Die Brems-ECU 55, die als die dritte Bestimmungseinheit fungiert, bestimmt, ob die Kraftstoffeinsparmenge Fd, welche durch die obige Berechnung ermittelt wird, größer oder gleich dem eingestellten Wert F1 ist.
Wenn die Kraftstoffeinsparmenge Fd gleich der Kraftstoffverbrauchsmenge Fc ist, d. h. wenn Tes = T1 in der oben beschriebenen Ausführungsform ist, wird das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 zugelassen. Stattdessen kann diese so konfiguriert sein, dass das Stoppen des Verbrennungsmotors nicht zugelassen wird, solange das Stoppen des Verbrennungsmotors 12 nicht die Kraftstoffeffizienz verschlechtert. Ferner kann eine zulässige Menge α für die Kraftstoffverbrauchsmenge Fc festgelegt werden. Alternativ kann eine zulässige Zeit Tα, die der zulässigen Menge α entspricht, für die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes eingestellt werden. Die dritte Bestimmungseinheit kann bestimmen, ob Fd ≥ Fc + Fα oder Tes ≥ T1 + Tα gilt. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Verbrennungsmotor 12 nur gestoppt werden, wenn es einen Kraftstoffeinspareffekt gibt, selbst wenn es einen Rechenfehler oder einen Fehler zwischen dem eingestellten Wert und einem tatsächlichen Wert gibt. Selbstverständlich kann eine Bestimmungsbedingung der dritten Bestimmungseinheit Fd ≥ Fc – Fα oder Tes ≥ T1 – Tα sein. Kurz gesagt muss der eingestellte Werte lediglich ein Wert sein, der gemäß der Kraftstoffverbrauchsmenge zum Zeitpunkt des Verbrennungsmotorneustarts festgelegt wird, und kann ein Wert sein, der ermittelt wird, indem ein vorbestimmter zulässiger Wert für die Kraftstoffverbrauchsmenge und die Umrechnungszeit der Kraftstoffverbrauchsmenge berücksichtigt wird.
In der obigen Ausführungsform wird die Bremsbeschleunigung Apmc mit der Neigungsbeschleunigung Ag, d. h. dem Schwellwert für die Bestimmung der Möglichkeit eines Zurückrollens, verglichen. Stattdessen kann die Bremskraft mit einem Schwellwert als eine Komponente der Gravitationskraft, die auf das Fahrzeug in Längsrichtung des Fahrzeugs verglichen werden, d. h. der Kraftkomponente Fg in Fahrzeugoberflächenrichtung. Alternativ kann der Hauptzylinderblock PMC mit einem Schwellwert als einem Hauptzylinderdruckumwandlungswert der Kraft Fg verglichen werden.
In dem Fahrzeug, welches den Drucksensor SE2 zum Erfassen des Hauptzylinderdrucks PMC aufweist, kann die Bremsbeschleunigung Apmc auf der Grundlage des durch den Drucksensor SE2 erfassten Hauptzylinderdrucks PMC ermittelt werden. Der Speicher der Brems-ECU 55 speichert z. B. ein nicht dargestelltes Kennfeld, welches eine entsprechende Beziehung zwischen dem Hauptzylinderdruck PMC und der Bremsbeschleunigung Apmc oder der Bremskraft Fpmc wiedergibt. Die Brems-ECU 55 ermittelt die Bremsbeschleunigung Apmc oder die Bremskraft Fpmc mit Bezug auf das Kennfeld auf der Grundlage des Hauptzylinderdrucks PMC. Dann kann die Brems-ECU 55 bestimmen, ob das Fahrzeug zurückrollen wird, indem die Bremsbeschleunigung Apmc und die Neigungsbeschleunigung Ag verglichen werden oder die Bremskraft Fpmc und die Kraft Fg verglichen werden.
Das Zurückrollen des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße stoppt, kann bis zu einem gewissen Grad zugelassen werden. Genauer gesagt kann die zulässige Strecke La eingestellt werden, dass La ≥ 0 ist, und der Verbrennungsmotor 12 wieder gestartet wird, während die Rückrollstrecke L kleiner oder gleich der zulässigen Strecke La ist. Ob das Fahrzeug nach dem Stoppen zurückrollen wird, wird bestimmt, während das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße in dem Zustand fährt, bei dem der Verbrennungsmotor 12 gestoppt ist. Wenn vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug zurückrollen wird, wird der Neustart des Verbrennungsmotors 12 gestartet, um vollendet zu sein, bevor die Rückrollstrecke L des Fahrzeugs die zulässige Strecke La übersteigt. Die zulässige Strecke La ist größer oder gleich null (La ≥ 0). Genauer gesagt werden die Zeit Ta, welche benötigt wird, bis das Fahrzeug stoppt, und die Zeit Tb, welche benötigt wird, bis die Rückrollstrecke L des Fahrzeugs die zulässige Strecke La erreicht, nachdem das Fahrzeug stoppt, ermittelt, während das Fahrzeug auf der ansteigenden Straße in dem Zustand, bei dem der Verbrennungsmotor gestoppt ist, fährt. Die Brems-ECU 55 erlaubt den Neustart des Verbrennungsmotors 12, wenn die voraussichtliche Zeit T2, welche durch die Summe der Zeiten Ta und Tb ausgedrückt wird, die notwendige Neustartzeit Teng erreicht. Ferner kann ein größerer Wert als die obige zulässige Strecke La für einen größeren Wert des Straßengradienten θ eingestellt werden. Zum Beispiel kann die zulässige Strecke La auf null gesetzt werden, bis der Straßenoberflächengradient θ einen bestimmten Wert erreicht und gemäß einer Erhöhung des Straßenoberflächengradienten θ erhöht werden, nachdem der Straßenoberflächengradient θ den vorbestimmten Wert übersteigt. Die zulässige Strecke La wird in der obigen Ausführungsform beschrieben. Beim Umsetzen dieser Konfigurationen wird die geschätzte Motorstoppzeitdauer Tes vorzugsweise durch die folgende Gleichung berechnet. Tes = VS/(DVS + Aet) + Tb – Teng (4)
In der obigen Ausführungsform wird das Zurückrollen des Fahrzeugs verhindert, indem der Verbrennungsmotor 12 neu gestartet wird und die Bremskraft um das Kriechmoment ergänzt wird. In diesem Fall tritt das Zurückrollen auf, wenn der Straßenoberflächengradient θ groß ist und die Neigungsbeschleunigung Ag größer als die Summe der Kriechbeschleunigung Ac aufgrund des Kriechmoments der Bremsbeschleunigung Apmc ist, d. h. Ac + Apmc < Ag gilt. Entsprechend kann eine Konfiguration zum Verhindern des Zurückrollens durch Anbringen einer Bremskraft auch angenommen werden, wenn Ac + Apmc < Ag gilt. Genauer gesagt werden die Pumpen 42, 43 durch Antreiben des Motors 41 angetrieben, wenn Ac + Apmc < Ag gilt. Ferner wird eine Bremse angelegt, indem ein Strom mit einem Stromwert, welcher der Größe der Neigungsbeschleunigung Ag entspricht, den linearen elektromagnetischen Ventilen 35a, 35b zugeführt wird und der Radzylinderdruck PWC auf einen Steuersollwert erhöht wird. Anschließend wird ein Strom mit einem Stromwert, welcher den Bremsdruck auf den Steuersolldruck halten kann, den linearen elektromagnetischen Ventilen 35a, 35b zugeführt. Gemäß dieser Konfiguration kann das Fahrzeug an einer ansteigenden Straße ohne Zurückrollen gehalten werden, selbst wenn das Zurückrollen nicht alleine durch Anbringen des Kriechmoments verhindert werden kann, z. B. da der Straßenoberflächengradient θ groß ist.
In der obigen Ausführungsform wird bestimmt, dass das Fahrzeug zurückrollen wird, wenn die Beschleunigung Ag in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs, welche durch die Gravitationskraft erzeugt wird, größer als die Bremsbeschleunigung Apmc des Fahrzeugs ist. Stattdessen kann bestimmt werden, dass das Fahrzeug zurückrollen wird, wenn die Kraft Fg, welches eine Komponente der Gravitationskraft ist, welche auf das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs wirkt, größer als die Bremskraft Fpmc des Fahrzeugs ist.
Ob das Fahrzeug nach dem Stoppen zurückrollen wird, wird in der oben beschriebenen Ausführungsform auf der Grundlage der Bremsbeschleunigung Apmc, welche durch den Hauptzylinderdruck PMC, welcher dem Betätigungsbetrag, d. h. dem Drückbetrag des Bremspedals 15, entspricht, bestimmt wird, und dem Erfassungsergebnis bzgl. der Fahrzeugkörperbeschleunigung G bestimmt. Stattdessen kann eine ähnliche Bestimmung auf der Grundlage anderer Erfassungsergebnisse durchgeführt werden. Zum Beispiel können die Bremskraft und die Bremsbeschleunigung des Fahrzeugs ebenso unter Verwendung des Erfassungsergebnisses des Betätigungsbetrags, d. h. des Drückbetrags des Bremspedals 15, anstelle des Erfassungswerts des Hauptzylinderdrucks PMC ermittelt werden. In diesem Fall ist ein Sensor zum Erfassen des Drückbetrags des Bremspedals 15 in dem Fahrzeug vorgesehen. Ferner kann die durch das Bremsen verursachte Beschleunigung auch durch Subtrahieren der Beschleunigung, welche durch das Fahrzeug aufgrund der Fahrzeugkörperbeschleunigung G erzeugt wird, der Beschleunigung aufgrund des Rollwiderstands, der Straßenoberflächengradientenbeschleunigung oder der Beschleunigung aufgrund des Luftwiderstandes oder ähnlichem von der Fahrzeugkörperbeschleunigung G ermittelt werden. Ferner kann die obige Bestimmung durchgeführt werden, indem ein Sensor zum Erfassen eines Neigungswinkels der Fahrzeugkarosserie und zum Erfassen des Straßenoberflächengradienten θ auf der Grundlage eines Signals von dem Sensor vorgesehen wird.
In der obigen Ausführungsform werden die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit VS und der Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit DVS verwendet.
Stattdessen können die Radgeschwindigkeit und die Radbeschleunigung verwendet werden. Die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit kann mit Hilfe des Werts von zumindest einem der Radgeschwindigkeitssensoren SE3 bis SE6 berechnet werden, oder es kann Wert, welcher durch ein Fahrzeugnavigationssystem oder dergleichen ermittelt wird, als solcher verwendet werden.
In der obigen Ausführungsform wird die Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung auf ein Fahrzeug angewandt, in dem eine Scheibenbremsvorrichtung in jedem Rad vorgesehen ist. Stattdessen kann die vorliegende Erfindung auf ähnliche Weise auch auf ein Fahrzeug angewandt werden, indem eine Trommelbremsvorrichtung in einigen oder allen Rädern vorgesehen ist.
Das Fahrzeug ist nicht auf ein Zweiradantriebsfahrzeug begrenzt. Die Fahrzeugsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auf ähnliche Weise auch auf Fahrzeuge mit anderen Antriebsverfahren, wie z. B. Vierrad- bzw. Allradantriebsfahrzeugen angewandt werden.
Bezugszeichenliste

12: Verbrennungsmotor,
15: Bremspedal als ein Beispiel einer Bremsbetätigungseinheit,
17: Motor-ECU,
18: Automatikgetriebe,
20a: Drehmomentenwandler,
25: Hauptzylinder,
26: Verstärker,
31: Bremsenstellglied,
32a bis 32d: Radzylinder,
55: Brems-ECU als Beispiel einer ersten Bestimmungseinheit, einer zweiten Bestimmungseinheit, einer dritten Bestimmungseinheit, einer vierten Bestimmungseinheit, einer Stopp-Steuereinheit und einer Neustartsteuereinheit,
FR, FL, RR, RL: Rad,
SE1: Gaspedalpositionssensor,
SW1: Bremsschalter,
SE2: Drucksensor,
SE3 bis SE6: Radgeschwindigkeitssensor als ein Beispiel einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit,
SE7: Beschleunigungssensor,
Tes: geschätzte Verbrennungsmotorstartzeit,
T1: eingestellte Zeitdauer als ein Beispiel eines eingestellten Werts,
θ: Straßenoberflächengradient,
L: Rückrollstrecke,
La: zulässige Strecke,
VS: Fahrzeugkörpergeschwindigkeit,
DVS: Fahrzeugkörpergeschwindigkeitsdifferenzialwert,
Ag: Neigungsbeschleunigung,
Fpmc: Bremskraft,
Apmc: Bremsbeschleunigung,
Aet: Motordrehmomentbeschleunigung,
Fd: Kraftstoffeinsparmenge,
Fst: Kraftstoffverbrauchsmenge,
F1: eingestellter Wert,
Teng: notwendige Neustartzeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-035175 A [0004]

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung zum Ausführen einer Stopp-Steuerung zum automatischen Stoppen eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs und einer Neustart-Steuerung zum automatischen Neustarten des Verbrennungsmotors, wobei die Vorrichtung aufweist: eine erste Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob eine Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt worden ist; eine Stopp-Steuereinheit, die konfiguriert ist, um ein Stoppen des Verbrennungsmotors zuzulassen, wenn bestimmt wird, dass die Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist; eine zweite Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um während der Fahrt des Fahrzeugs an einer ansteigenden Straße bei gestopptem Verbrennungsmotor zu bestimmen, ob das Fahrzeug nach dem Stoppen zurückrollen wird; eine Neustartsteuereinheit, die konfiguriert ist, um, wenn bestimmt ist, dass das Fahrzeug zurückrollen wird, den Start des Neustarts des Verbrennungsmotors zuzulassen, um den Neustart des Verbrennungsmotors abzuschließen, bevor eine Rückrollstrecke des Fahrzeugs eine zulässige Strecke übersteigt; und eine dritte Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um, bevor der Verbrennungsmotor gestoppt wird, eine Kraftstoffeinsparmenge vorherzusagen, welches die Kraftstoffmenge ist, welche während einer Verbrennungsmotorstopp-Periode vom Stopp bis zum Neustart des Verbrennungsmotors eingespart werden kann, und um zu bestimmen, ob die Kraftstoffeinsparmenge größer als ein eingestellter Wert ist, welcher gemäß einer Kraftstoffverbrauchsmenge eingestellt wird, die für den Neustart des Verbrennungsmotors notwendig ist, wobei, wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinsparmenge niedriger als der eingestellte Wert ist, die Stopp-Steuereinheit das Stoppen des Verbrennungsmotors nicht zulässt, selbst wenn die Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug eine Bremsbetätigungseinheit aufweist, die Fahrzeugsteuervorrichtung ferner eine vierte Bestimmungseinheit aufweist, die vierte Bestimmungseinheit konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob sichergestellt wird, dass eine Bremskraft, die einem Betätigungsbetrag der Bremsbetätigungseinheit entspricht, größer oder gleich einem Schwellwert ist, der das Zurückrollen des Fahrzeugs nach dem Fahrzeugstopp begrenzen kann, und die Stopp-Steuereinheit konfiguriert ist, um, wenn bestimmt wird, dass sichergestellt ist, dass die Bremskraft größer oder gleich dem Schwellwert ist, das Stoppen des Verbrennungsmotors zuzulassen, selbst wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinsparmenge kleiner als der eingestellte Wert ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die dritte Bestimmungseinheit konfiguriert ist, um eine geschätzte Motorstoppzeitdauer als eine Zeitdauer von dem Stopp bis zum Neustart des Verbrennungsmotors zu berechnen, und die dritte Bestimmungseinheit konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die Kraftstoffeinsparmenge größer oder gleich dem eingestellten Wert ist, indem bestimmt wird, ob die geschätzte Motorstoppzeitdauer länger oder gleich einer eingestellten Zeitdauer ist, welche ermittelt wird, indem der eingestellte Wert in eine Leerlaufzeit des Verbrennungsmotors umgewandelt wird.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Fahrzeug eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit aufweist, die dritte Bestimmungseinheit konfiguriert ist, um eine Fahrzeugkörpergeschwindigkeit, welche durch die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinheit erfasst wird, und einen Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit, der durch zeitliche Ableitung der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit ermittelt wird, zu erhalten, und die dritte Bestimmungseinheit konfiguriert ist, um die geschätzte Motorstoppzeitdauer zu berechnen, indem die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit durch einen Wert geteilt wird, der durch Subtrahieren einer Beschleunigung, die einem Motordrehmoment entspricht, welches durch das Stoppen des Verbrennungsmotors verloren geht, von dem Differenzialwert der Fahrzeugkörpergeschwindigkeit erhalten wird.
Fahrzeugsteuerverfahren zum Ausführen einer Stopp-Steuerung zum automatischen Stoppen eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs und einer Neustart-Steuerung zum automatischen Neustarten des Verbrennungsmotors, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bestimmen, ob eine Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt worden ist; Zulassen des Stoppens des Verbrennungsmotors, wenn bestimmt wird, dass die Ausführbedingungen der Stopp-Steuerung erfüllt ist; Bestimmen während der Fahrt des Fahrzeugs auf einer ansteigenden Straße bei gestopptem Verbrennungsmotor, ob das Fahrzeug nach dem Stoppen zurückrollen wird; Beginnen mit dem Neustart des Verbrennungsmotors, um den Neustart des Verbrennungsmotors abzuschließen, bevor eine Rückrollstrecke des Fahrzeugs eine zulässige Strecke übersteigt, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug zurückrollen wird; Vorhersagen einer Kraftstoffeinsparmenge vor dem Stoppen des Verbrennungsmotors, welche die Kraftstoffmenge ist, die während einer Stopp-Periode von dem Stopp bis zum Neustart des Verbrennungsmotors eingespart werden kann; Bestimmen, ob die Kraftstoffeinsparmenge größer oder gleich einem eingestellten Wert ist, der gemäß einer Kraftstoffverbrauchsmenge eingestellt wird, welche für den Neustart des Verbrennungsmotors notwendig ist; und wenn bestimmt wird, dass die Kraftstoffeinsparmenge kleiner als der eingestellte Wert ist, Nicht-Zulassen des Stoppens des Verbrennungsmotors, selbst wenn die Ausführbedingung der Stopp-Steuerung erfüllt ist.