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Die
Erfindung betrifft ein Maschinenstopp-Steuersystem für ein Fahrzeug,
bei dem, wenn im Leerlaufbetrieb eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist,
die Maschine gestoppt wird, um den Kraftstoffverbrauch zu senken.
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Bei
einem herkömmlichen
Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine als Fahrantriebsquelle besteht
das Problem, daß die
einmal gestartete Maschine nicht stoppt, solange nicht der Fahrer
einen Zündschalter
ausstellt, und aus diesem Grund läuft etwa bei einer Signalampel-Halteperiode
die Maschine überflüssig weiter
und verbraucht daher übermäßig viel
Kraftstoff. Um dies zu vermeiden, kann der Fahrer den Zündschalter
abschalten, um die Maschine jedesmal anzuhalten, wenn das Fahrzeug
stoppt. In diesem Fall muß jedoch
der Fahrer das Starten und Stoppen des Motors wiederholt durchführen, was
außerordentlich
mühsam
ist.
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In
einem im Handel erhältlichen
Fahrzeug, das ein von Hand zu schaltendes Getriebe enthält, wird
die Maschine automatisch nach Ablauf von 1 bis 2 Sekunden seit dem
Anhalten des Fahrzeugs gestoppt. Wenn in diesem Zustand erfaßt wird,
daß das Kupplungspedal
niedergedrückt
ist, wird die Maschine automatisch wieder gestartet, um hierdurch
den Kraftstoffverbrauch zu senken.
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Bei
diesem Fahrzeug wird jedoch die Maschine nur für eine Dauer ab einem Zeitpunkt
nach Ablauf der 1 oder 2 Sekunden seit dem Anhalten des Fahrzeugs
bis zu einem Zeitpunkt des Niederdrückens des Kupplungspedals gestoppt.
Um den Kraftstoffverbrauch weiter zu senken, besteht daher der Wunsch,
daß die
Stoppzeit der Maschine in einem Bereich, in dem die Betriebsfähigkeit
des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt
ist, so weit wie möglich
verlängert wird.
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Wenn
die Maschine nach dem Anhaften des Fahrzeugs abgeschaltet wird und
dann beim Starten des Fahrzeugs wieder angelassen wird, wie oben
beschrieben, ergibt sich folgendes Problem: Wenn das Fahrzeug auf
einer Straße
im Verkehrsstau in kurzen Zeitintervallen wiederholt anhält und wieder
anfährt, findet
das Stoppen und Wiederanlassen der Maschine häufig statt, und dies könnte den
Fahrer stören.
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Aus
der
DE 195 32 135
A1 ist ein Maschinenstoppsteuersystem nach dem Oberbegriff
der Anprüche
1 und 7 bekannt. Dort gelten als Stoppbedingungen Fahrzeug steht,
Verzögerung
des Fahrzeugs, kein Gang eingelegt, Bremse betätigt, Kupplung ausgedrückt, Drossel
geschlossen (Schiebebetrieb) sowie nicht näher spezifiziere Kombinationen
davon. Als Startbedingungen gelten Gang eingelegt, Bremse gelöst, Motor
steht (Drehzahl ≤ Schwellenwert), Betätigung des
Fahrpedals, Kupplung betätigt
sowie nicht näher
spezifizierte Kombinationen davon. Bei vielen Ampelhalten wird dort
die Reaktionszeit des Stoppbetriebs adaptiv geändert.
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In
der
DE 44 215 12 C1 wird
das Wiederanlassen der Maschine ausgelöst, wenn das Kupplungspedal
und das Fahrpedal gleichzeitig betätigt werden.
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Bei
der
DE 33 204 01 A1 erfolgt
ein Stoppbetrieb unter anderem dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
unter einem vorbestimmten Wert liegt. Ein zu häufiger Stopp/Startzyklus wird
durch einen Zeitgeber verhindert.
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Daher
ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, sicherzustellen, daß in einem
Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe die Stoppzeit der Maschine in
dem Bereich, in dem die Betriebsfähigkeit des Fahrzeugs nicht
beeinträchtigt
ist, so weit wie möglich
verlängert
wird, um hierdurch den Kraftstoffverbrauch zu senken.
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Eine
zweite Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Maschinenstoppsteuersystem
anzugeben, bei dem verhindert wird, dass im Verkehrsstau die Maschine
zu häufig
stoppt und wieder startet.
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Um
die erste Aufgabe zu lösen,
wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein Maschinenstopp-Steuersystem
für ein
Fahrzeug der gattungsgemäßen Art
mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 angegeben.
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Wenn
bei dieser Anordnung die Schaltposition die Fahrposition ist und
keine Bremsbetätigung
erfaßt
wird, läuft
die Maschine weiter. Daher kann ein ungewünschtes Stoppen der Maschine
vermieden werden, und die Maschine kann im Leerlauf arbeiten. Wenn
die Schaltposition die Nichtfahrposition ist oder wenn die Schaltposition
die Fahrposition ist und die Bremsbetätigung erfaßt wird, wird die Maschine
gestoppt. Daher kann die Maschine für eine maximale Zeitdauer gestoppt
werden, ohne den unnötigen Leerlaufbetrieb
durchzuführen,
wodurch der Kraftstoffverbrauch gesenkt wird.
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Die
hierin verwendete Nichtfahr-Position entspricht in einer Ausführung einer
Neutralposition und einer Parkposition, und die Fahrposition entspricht
in der Ausführung
einer Vorwärtsfahrposition
und einer Rückwärtsfahrposition.
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Um
die zweite Aufgabe zu lösen,
wird nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Maschinenstoppsteuersystem
für ein
Fahrzeug der gattungsgemäßen Art
mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 7 angegeben.
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Nachdem
bei dieser Anordnung die von dem Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel
erfaßte
Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Anfahren des Fahrzeugs die vorbestimmte
Fahrgeschwindigkeit erreicht hat, wird die Maschine gestoppt, falls
der Drosselöffnungsgrad
der vollständig
geschlossene oder Leerlauf-Öffnungsgrad
ist, wenn der Kupplungsausrückbetrieb
erfaßt
ist und die Schaltposition die Nichtfahrposition ist. Daher kann
die Maschine ohne den unnötigen
Leerlaufbetrieb bis zum Maximum gestoppt werden, um den Kraftstoffverbrauch
zu senken. Falls ferner der Drosselöffnungsgrad nicht der vollständig geschlossene
oder Leerlauf-Öffnungsgrad
ist, wird die Maschine nicht gestoppt. Daher läßt sich verhindern, daß die Maschine
gestoppt wird, wenn beispielsweise ein Gaspedal niedergedrückt wird,
um bei fahrendem Fahrzeug ein Herunterschalten zu bewirken, und
es läßt sich
die Maschinendrehzahl entsprechend dem Drosselöffnungsgrad erhöhen, um
glatt herunterschalten zu können.
Ferner wird die Maschine nicht gestoppt, bis nach dem Anfahren des
Fahrzeugs die Fahrgeschwindigkeit die vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit
erreicht. Daher läßt sich
ein wiederholtes Stoppen und Starten der Maschine im Verkehrsstau
oder beim Einparken des Fahrzeugs in Kriechfahrt vermeiden, wodurch
verhindert wird, daß der
Fahrer irritiert wird. Die hierin verwendete Nichtfahrposition entspricht
in einer Ausführung
einer Neutralposition und einer Parkposition, und die Fahrposition
entspricht in der Ausführung
einer Vorwärtsfahrposition
und einer Rückwärtsfahrposition.
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Die
Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen anhand der
beigefügten
Zeichnungen erläutert.
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1 bis 10 zeigen
eine erste Ausführung
der Erfindung.
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1 zeigt
die Gesamtanordnung eines Hybridfahrzeugs mit Automatikgetriebe;
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2 zeigt
ein Diagramm zur Erläuterung
eines Konstantfahr/Leerlaufmodus;
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3 zeigt
ein Diagramm zur Erläuterung
eines Beschleunigungsmodus;
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4 zeigt
ein Diagramm zur Erläuterung
eines Verzögerungsmodus;
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5A zeigt
im Diagramm die Fahrgeschwindigkeit V und einen Antriebs/Regenerationsbetrag
eines Elektromotors M, wenn das Fahrzeug in einem 10·15 Modus
fährt;
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5B zeigt
im Diagramm den Einlaßluftunterdruck
entsprechend der Belastung der Brennkraftmaschine E;
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6 zeigt
ein Leerlauf-Maschinenstopp-Steuersystem der ersten Ausführung;
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7 zeigt
einen ersten Abschnitt eines Flußdiagramms einer Hauptroutine;
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8 zeigt
einen zweiten Abschnitt des Flußdiagramms
der Hauptroutine;
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9 zeigt
ein Flußdiagramm
einer Unterroutine von Schritt S17 in der Hauptroutine;
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10 zeigt
ein Zeitdiagramm eines Beispiels eines Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerbetriebs.
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Die 11 bis 15 zeigen
eine zweite Ausführung
der Erfindung.
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11 zeigt
die Gesamtanordnung eines Hybridfahrzeugs mit einem von Hand zu
schaltenden Getriebe;
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12 zeigt
ein Leerlauf-Maschinenstopp-Steuersystem der zweiten Ausführung;
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13 zeigt
einen ersten Abschnitt eines Flußdiagramms einer Hauptroutine;
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14 zeigt
einen zweiten Abschnitt des Flußdiagramms
der Hauptroutine; und
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15 zeigt
ein Flußdiagramm
eines Beispiels eines Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerbetriebs.
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Zunächst wird
eine erste Ausführung
anhand der 1 bis 10 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, enthält ein Hybridfahrzeug eine
Brennkraftmaschine E sowie einen Elektromotor M. Die Antriebskraft
der Maschine E und/oder die Antriebskraft des Motors M wird durch ein
Automatikgetriebe Ta auf Vorderräder
Wf übertragen,
welche Antriebsräder
sind. Wenn die Antriebskraft bei Verzögerung des Hybridfahrzeugs
von den Vorderrädern
Wf, Wf zu dem Elektromotor M übertragen
wird, arbeitet der Motor M als Generator, um eine sogenannte Regenerationsbremskraft
zu erzeugen und um die kinetische Energie der Fahrzeugkarosserie
als elektrische Energie wieder zu gewinnen.
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Die
Steuerung der Antriebs- und Regenerationsbetriebsweisen des Elektromotors
M erfolgt durch eine Motortreibereinheit 2, die mit einer
einen Mikrocomputer aufweisenden Steuereinheit 1 verbunden ist.
Mit der Motortreibereinheit 2 ist ein Kondensator oder
Speicher 3 als Sammlermittel verbunden, der einen elektrischen
Doppelschichtkondensator aufweist. Der Speicher 3 weist
sechs seriell verbundene Module auf, die jeweils zwölf seriell
verbundene Zellen mit einer Maximalspannung von 2,5 V aufweisen, und
er hat eine Maximalspannung von 180 V. Eine 12 V-Hilfsbatterie 4
zum Antrieb verschiedener Hilfseinrichtungen ist in dem Hybridfahrzeug
angebracht und ist durch einen Niederwandler 5 mit dem
Speicher 3 verbunden. Der durch die elektronische Steuereinheit 1 gesteuerte
Niederwandler 5 senkt die Spannung des Speichers 3 auf
12 V, um die Hilfsbatterie 4 zu laden.
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Die
Maximalspannung des Speicher 3 beträgt 180 V, wobei jedoch die
Maximalspannung, die tatsächlich
genutzt wird, um ein Schlechterwerden durch Überladung zu vermeiden, auf
170 V beschränkt
ist, und wobei die Minimalspannung, die tatsächlich genutzt wird, um den
Betrieb des Niederwandlers 5 sicherzustellen, auf 80 V
beschränkt
ist.
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Die
elektronische Steuereinheit 1 steuert den Betrieb eines
Kraftstoffzufuhrsteuermittels 6 zur Steuerung der der Maschine
E zugeführten
Kraftstoffmenge sowie den Betrieb eines Starter- bzw. Anlassermotors 7,
der durch in dem Speicher 3 akkumulierte elektrische Energie
betrieben wird, sowie die Motortreibereinheit 2 und den
Niederwandler 5. Zu diesem Zweck werden der elektronischen
Steuereinheit 1 die folgenden Signale zugeführt: ein
Signal von einem Fahrgeschwindigkeitssensor S1 zum
Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit V auf der Basis der Drehzahlen
der Hinterräder
Wr, Wr, welche Folgerräder sind;
ein Signal von einem Maschinendrehzahlsensor S2 zum
Erfassen einer Drehzahl Ne der Maschine E; ein Signal von einem
Schaltpositionssensor S3 zum Erfassen einer
Schaltposition (wie etwa Neutralposition N, Parkposition P, Vorwärtsfahrposition
D und Rückwärtsfahrposition
R) des Automatikgetriebes Ta; ein Signal von einem Bremsschalter
S4 zum Erfassen der Betätigung eines Bremspedals 8;
ein Signal von einem Speicherrestkapazitäts-Sensor S7 zum
Erfassen einer Restkapazität
des Speichers 3; ein Signal von einem 12 V-Energieverbrauch-Sensor S8 zum Erfassen der aus der Hilfsbatterie 4 entnommenen
Energie; ein Signal von einem Zündschalter S9; sowie ein Signal von einem Starter- oder
Anlasserschalter S10.
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Die
elektronische Steuereinheit 1 enthält ein Verzögerungszustand-Erfassungsmittel
M1 sowie ein Maschinenausgabe- oder Leistungssteuermittel M2 (siehe 6).
Das Verzögerungszustand-Erfassungsmittel
M1 erfaßt,
daß sich
das Fahrzeug in einem Verzögerungs/Kraftstoffunterbrechungszustand befindet,
auf der Basis einer Änderung
der von dem Fahrgeschwindigkeitssensor S1 erfaßten Fahrgeschwindigkeit
V, der von einem Drosselöffnungsgradsensor
erfaßten
Schließbewegung
eines Drosselventils, dem von einem Einlaßluftunterdrucksensor erfaßten Unterdruck
der Einlaßluft,
und dgl. Das Motorleistungssteuermittel 12 dient zur Unterbrechung
der der Maschine E zugeführten
Kraftstoffmenge durch das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6,
um die Maschine E zu stoppen.
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Nachfolgend
wird das Prinzip der Steuerung der Brennkraftmaschine E und des
Elektromotors M in jeweiligen Fahrmodi beschrieben.
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(1) Konstantfahr/Leerlaufmodus
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Wie
in 2 gezeigt, arbeitet bei Konstantfahrt des Fahrzeugs
oder im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine E der Elektromotor
M als von der Maschine E angetriebener Generator. Die aus der 12
V-Hilfsbatterie 4 entnommene Energie wird aus der elektrischen
Energie stromauf des Niederwandlers geschätzt, und der Elektromotor M
erzeugt eine elektrische Energie, die ausreicht, um die verbrauchte
12 V-Energie nachzuladen, und führt
diese der Hilfsbatterie 4 zu.
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(2) Beschleunigungsmodus
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Wie
in 3 gezeigt, wird bei Beschleunigungsfahrt des Fahrzeugs
der Elektromotor M durch elektrische Energie angetrieben, die aus
dem Speicher 3 entnommen wird, um die Leistung der Maschine
E zu unterstützen
und die verbrauchte 12 V-Energie nachzuladen, die aus der Hilfsbatterie 4 entnommen
wurde. Der von dem Elektromotor M erzeugte Unterstützungsbetrag
wird durch Absuche eines Kennfelds bestimmt, auf der Basis der Restkapazität des Speichers 3,
der Schaltposition, der Drehzahl der Maschine E, dem Drosselöffnungsgrad,
dem Einlaßluftunterdruck
und dgl.
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(3) Verzögerungsmodus
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Wie
in 4 gezeigt, wird bei Verzögerungsfahrt des Fahrzeugs
eine Regenerationsbremsung durch die Antriebskraft erzeugt, die
gegenläufig
von den Vorderrädern
Wf, Wf, die Antriebsräder
sind, zu dem Elektromotor M übertragen
wird. Der Speicher 3 wird durch die vom Motor M erzeugte
Regenerationsenergie geladen, und die von der Hilfsbatterie 4 entnommene
verbrauchte 12 V-Energie wird nachgeladen. Der von dem Elektromotor
M erzeugte Regenerationsbremsbetrag wird durch Absuche eines Kennfelds
auf der Basis der Schaltposition, der Drehzahl der Maschine E und
dem Einlaßluftunterdruck
bestimmt.
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5A zeigt
die Fahrgeschwindigkeit V (dünne
Linie) und den Antriebs/Regenerationsbetrag (dicke Linie), wenn
das Fahrzeug in einem 10·14
Modus fährt.
Bei Beschleunigungsfahrt des Fahrzeugs erzeugt der Elektormotor
M eine Antriebskraft, um die Belastung der Brennkraftmaschine E
zu mindern, wodurch der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden kann.
Während
Verzögerungsfahrt
des Fahrzeugs erzeugt der Elektromotor M eine Regenerationsbremskraft,
so daß die
durch mechanische Bremsbetätigung
unvermeidlich verlorengehende kinetische Energie wirkungsvoll als
elektrische Energie wiedergewonnen werden kann.
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5B zeigt
den Unterdruck der Einlaßluft entsprechend
der Belastung der Brennkraftmaschine E, wobei die dicke Linie dem
Fall entspricht, in dem die Unterstützung durch den Elektromotor
M durchgeführt
wurde, und die dünne
Linie einem Fall entspricht, in dem die Unterstützung durch den Elektromotor
M nicht durchgeführt
wurde. Allgemein liegt die dicke Linie unter der dünnen Linie,
und man kann erkennen, daß die
Hilfskraft des Elektromotors M dazu beiträgt, die Belastung der Brennkraftmaschine
E zu mindern.
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Ein
typisches Fahrzeug ist so gebaut, daß während Verzögerung des Fahrzeugs die Kraftstoffzufuhr
unterbrochen wird, und, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine
auf ein Leerlaufniveau abnimmt, die Kraftstoffunterbrechung aufgehoben
wird, so daß die
Maschine E nicht stehenbleibt, und die Kraftstoffzufuhr wird in
einer ausreichenden Menge wieder aufgenommen, die für den Leerlaufbetrieb ausreicht.
Wenn jedoch bei dieser Ausführung
ein vorbestimmter Betriebszustand vorliegt, wird die Maschine E
gestoppt, ohne im Anschluß an
die Kraftstoffunterbrechung die Kraftstoffzufuhr wieder aufzunehmen.
Wenn etwa im Leerlaufbetrieb der vorbestimmte Betriebszustand nicht
vorliegt, wird die Kraftstoffzufuhr zum Wiederanlassen der Maschine
wieder aufgenommen, wodurch die Maschine über eine maximale Zeitdauer
gestoppt wird, um den Kraftstoffverbrauch noch weiter zu senken.
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Die
Anordnung des Leerlauf-Maschinenstopp-Steuersystems dieser Ausführung wird
nun anhand von 6 beschrieben.
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Das
Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 steuert die Kraftstoffzufuhr
zu der Maschine E, welche die Vorderräder Wf, Wf durch das Automatikgetriebe
Ta antreibt, auf der Basis eines Befehls von der elektronischen
Steuereinheit 1. Die elektronische Steuereinheit 1 bestimmt,
ob der Leerlaufbtrieb der Maschine erlaubt wird oder zum Stoppen
der Maschine gehemmt wird, auf der Basis der von dem Fahrgeschwindigkeitssensor
S1 eingegebenen Fahrgeschwindigkeit, der
von dem Schaltpositionssensor S3 eingegebenen
Schaltposition, dem von dem Bremsschalter S4 eingegebenen
Bremszustand und der von dem Speicherrestkapazitätssensor S7 eingegebenen Restkapazität des Speichers 3.
Wenn der Leerlaufbetrieb erlaubt ist, erlaubt das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 die
Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr im Anschluß an die Kraftstoffunterbrechung,
um den Leerlaufbetrieb zu ermöglichen.
Wenn der Leerlaufbetrieb gehemmt ist, unterbindet das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 die
Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr im Anschluß an die Kraftstoffunterbrechung,
um die Maschine E zu stoppen.
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Wen
der Leerlaufbetrieb erlaubt ist und auf der Basis des Maschinendrehzahlsensors
S2 erfaßt wird,
daß die
Maschine E stoppt, wird der Startermotor 7 angetrieben
und die Maschine E wird automatisch gestartet. Unmittelbar nach
dem Anschalten des Zündschalters
S9 wird jedoch der Startermotor 7 nur
in Betrieb gesetzt, wenn der Starterschalter S10 angeschaltet
ist. Daher wird, wenn der Fahrer das Fahrzeug nicht fahren will,
die Maschine E nicht unnötig
angelassen.
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Nun
wird das Besondere der Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerung des in 1 gezeigten Fahrzeugs
anhand der Flußdiagramme
von 7 und 8 erläutert.
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Zuerst
wird, wenn sich in Schritt S1 der Starterschalter S10 in
einem ausgeschalteten Zustand befindet, d.h. wenn der Fahrer keinen
Maschinenstartbetrieb durchführt,
in Schritt S2 der Zustand eines Starterschalter-AUS→AN-Bestimmungsflags F_FCMGST
bestimmt. Der Anfangswert des Starterschalter-AUS→AN-Bestimmungsflags
F_FCMGST ist bei angeschaltetem Zündschalter S9 "0", wenn in Schritt S1 der Fahrer den
Motorstartbetrieb durchführt,
um den Starterschalter S1 anzuschalten, wobei das Starterschalter-AUS→AN-Bestimmungsflag F_FCMGST
in Schritt S15 auf "1" gesetzt wird und auf "1" gehalten wird, bis der Zündschalter
angeschaltet wird.
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Daher
ist die Antwort in Schritt S2 "0" für eine Dauer
von einem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer den Zündschalter S9 anschaltet,
zu einem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer den Starterschalter S10 anschaltet, und der Prozeß geht zu
Schritt S13 weiter. Daher kann das Starten der Maschine in Schritt
S12 nicht durchgeführt
werden, was nachfolgend beschrieben wird. Bei diesem Fahrzeug erfolgt
nämlich
das Stoppen der Maschine während
des Leerlaufbetriebs und das anschließende Starten der Maschine
unabhängig
von der Betätigung
des Starterschalters S10 durch den Fahrer,
wie nachfolgend beschrieben wird. Solange jedoch der Fahrer nicht
die Absicht hat, den Starterschalter S10 zum
Fahren des Fahrzeugs anzuschalten, kann die Maschine E nicht automatisch
gestartet werden. Somit kann ein überflüssiges Starten der Maschine
vermieden werden, um den Kraftstoffverbrauch zu senken.
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Wenn
der Fahrer den Starterschalter S10 in Schritt
S1 anschaltet, wird in Schritt S15 das Starterschalter-AUS→AN-Bestimmungsflag
F_FCMGST auf "1" gesetzt, und ein
nachfolgend beschriebener Rückwärtsfahrpositions-Bestimmungsverzögerungstimer
tmSFTR wird in Schritt S16 gesetzt zur Weiterschaltung nach Schritt
S11. In Schritt S11 wird die von dem Maschinendrehzahlsensor S2
erfaßte Maschinendrehzahl
Ne mit einer Maschinenabwürg-Bestimmungsdrehzahl
NCR verglichen. Wenn Ne < NCR, was
bedeutet, daß sich
die Maschine E in einem Stoppzustand befindet, wird der Startermotor 7 automatisch
in Betrieb gesetzt, um die Maschine E zu starten. Wenn somit die
Maschine E gestartet wird, so daß Ne ≥ NCR ist, wird das Starten der
Maschine in Schritt S12 übersprungen,
und das Programm geht zu Schritt S13 weiter.
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Anschließend wird
in Schritt S13 ein Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag F_FCMG
auf "0" gesetzt. Das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG dient zur Bestimmung, ob die Maschine E während ihres Leerlaufbetriebs
gestoppt werden soll. In einem Zustand, in dem das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG auf "0" gesetzt worden ist,
wird durch den Befehl von einem Maschinenleistungssteuermittel M2
im Anschluß an
die Kraftstoffunterbrechung die Kraftstoffzufuhr wieder aufgenommen, wodurch
der Kraftstoff in einer Menge zugeführt wird, die ausreicht, um
den Leerlaufbetrieb beizubehalten, wodurch die Maschine E in dem
Leerlaufbetrieb gehalten wird. In einem Zustand, in dem das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag F_FCMG
auf "1" gesetzt worden ist,
wird durch den Befehl von dem Maschinenleistungssteuermittel M2 die
Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr im Anschluß an die Kraftstoffunterbrechung
unterbunden (oder der Kraftstoff wird nur in einer Menge zugeführt, der
zum Aufrechterhalten des Leerlaufbetriebs nicht ausreicht), wodurch
die Maschine E gestoppt wird, ohne leerzulaufen. In Schritt S18
wird das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag F_FCMG
auf "1" gesetzt, wenn eine
vorbestimmte Bedingung oder ein vorbestimmter Zustand vorliegt, was
später
beschrieben wird. Im anschließenden Schritt
S14 wird ein Fahrgeschwindigkeitsbestimmungsflag F-FCMGV auf "0" gesetzt.
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Wenn
nun der Fahrer nach dem Anschalten des Starterschalters S10 zum Anlassen der Maschine E den Starterschalter
S19 ausschaltet, ist in Schritt S2 das Starterschalter-AUS→AN-Bestimmungsflag F_FCMGST
bereits auf "1" gesetzt worden,
und der Prozeß geht
zu S3 weiter. Wenn die von dem Schaltpositionssensor S3 erfaßte Schaltposition
in Schritt S3 nicht die Rückwärtsfahrposition
ist, wird in Schritt S4 der Rückwärtsfahrpositions-Bestimmungsverzögerungstimer
tmSFTR gesetzt. Wenn in Schritt S3 die Schaltposition die Rückwärtsfahrposition
ist, wird in Schritt S5 bestimmt, ob die Zählzeit des Rückwärtsfahrpositions-Bestimmungsverzögerungstimers
tmSFTR nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit (z.B. 0,5 Sekunden)
abgelaufen ist. Wenn somit in Schritt S5 der Rückwärtsfahrpositions-Bestimmungsverzögerungstimer
tmSFTR nicht abgelaufen ist, kehrt der Prozeß zu Schritt S1 zurück. Wenn
die Zählzeit
des Rückwärtsfahrpositions-Bestimmungsverzögerungstimers
tmSFTR in Schritt S5 abgelaufen ist, geht das Programm zu Schritt
S11 weiter.
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Dies
bedeutet folgendes: Wenn bei dem Fahrzeug dieser Ausführung der
Fahrer seinen Fuß von
dem Bremspedal 8 löst
und zuvor durch Niederdrücken
des Bremspedals 8 die Leerlaufmaschinenstoppsteuerung durchgeführt wurde,
wird die Leerlaufmaschinenstoppsteuerung unterbrochen, so daß die Maschine
E automatisch wieder angelassen wird. Angenommen sei, daß das mit
dem Automatikgetriebe Ta ausgestattete Fahrzeug durch wiederholtes Betätigen des
Bremspedals 8 kriechend rückwärts gefahren wird, beispielsweise
zum Einparken des Fahrzeugs. Wenn nun bei jeder Betätigung und
jedem Lösen
des Bremspedals 8 die Maschine wiederholt gestoppt und
wieder angelassen wird, ergibt sich folgendes Problem: Die Rückwärtskriechfahrt
kann ruckartig sein. Wenn das Bremspedal 8 niedergedrückt wird,
um die Vorwärtsbewegung
in eine Rückwärtsbewegung
zu wechseln, beispielsweise zum Einparken des Fahrzeugs, wird die
Maschine E durch die Leerlaufmaschinenstoppsteuerung gestoppt. Auch
wenn die Schaltposition in die Rückwärtsfahrposition
umgeschaltet wird, wird die Maschine E nicht wieder angelassen,
solange nicht der Fahrer seinen Fuß vom Bremspedal 8 löst. Es ergibt
sich folgendes Problem. Die Rückwärtskriechfahrt
ist nicht glattgängig,
sondern ruckartig.
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Wenn
jedoch in Schritt S3 die Schaltposition die Rückwärtsfahrposition ist, geht der
Prozeß zu
den Schritten S11 und S12 weiter. Wenn hierbei die Maschine E gestoppt
ist, wird die Maschine sofort wieder gestartet, und in Schritt S13
wird das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag F_FCMG auf "0" gesetzt, um die Leerlaufmaschinenstoppsteuerung
zu unterbrechen. Daher kann die Maschine E im Leerlaufbetrieb weiterlaufen,
um die obigen Probleme zu lösen.
Wenn darüber
hinaus die durch den Rückwärtsfahrposition-Bestimmungsverzögerungstimer
tmSFTR gezählte
Zeitdauer, während
der die Schaltposition die Rückwärtsfahrposition
ist, nicht gleich oder größer als
0,5 Sekunden ist, wird die obige Steuerung nicht durchgeführt. Daher
läßt sich
die Durchführung
der unnötigen
Steuerung vermeiden, wenn im Verlauf der Betätigung eines Wählhebels
die Rückwärtsfahrposition
eingelegt wurde.
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Anschließend wird
in Schritt S6 der Zustand des Fahrgeschwindigkeitsbestimmungsflags F_FCMGV
bestimmt. Unmittelbar nach dem Start des Fahrzeugs wurde das Fahrgeschwindigkeitsbestimmungsflag
F_FCMGV auf "0" gesetzt, und wenn im
nächsten
Schritt S7 die von dem Fahrgeschwindigkeitssensor S1 erfaßte Fahrgeschwindigkeit gleich
oder größer als
eine vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit (z.B. 15 km/h) ist, wird in
Schritt S8 das Fahrgeschwindigkeitsbestimmungsflag F_FCMGV auf "1" gesetzt. Solange nicht in Schritt S7
die Fahrgeschwindigkeit V gleich oder höher als 15 km/h ist, geht der
Prozeß daher
notwendigerweise zu Schritt S13 weiter, in dem das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG auf "0" gesetzt wird, wodurch
der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb unterbrochen wird und daher
nicht durchgeführt
werden kann.
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Dies
bedeutet folgendes: Wenn die Durchführung des Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetriebs erlaubt
ist und das Fahrzeug mit einer extrem geringen Geschwindigkeit kriecht,
beispielsweise zum Einparken des Fahrzeugs oder im Verkehrsstau, während das
Bremspedal 8 betätigt
und gelöst
wird, erfolgt das Stoppen und Wiederanlassen der Maschine E wiederholt
mit dem Betätigen
und Lösen
des Bremspedals 8, so daß gegebenenfalls ein ruckartiges
Fahren des Fahrzeugs nicht vermieden werden kann. Jedoch läßt sich
das obige Problem lösen,
indem man die Durchführung
des Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetriebs hemmt, wenn die Fahrgeschwindigkeit
V unter 15 km/h liegt.
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Wenn
im anschließenden
Schritt S19 das Verzögerungszustand-Erfassungsmittel
M1 erfaßt, daß das Fahrzeug
in einem Verzögerungszustand ist,
geht der Prozeß zu
Schritt S9 weiter. Wenn in Schritt S9 die Schaltposition die Neutralposition
oder die Parkposition ist, oder wenn das Bremspedal 8 niedergedrückt wurde,
so daß im
Schritt S10 der Bremsschalter S4 angeschaltet
wurde, auch wenn in Schritt S9 die Schaltposition die Vorwärtsfahrposition ist,
geht der Prozeß zu
Schritt S17 weiter, in dem der Zustand eines Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflags
F_FCMGCAP bestimmt wird.
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Das
Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflag
F_FCMGCAP dient zur Bestimmung, ob die Restkapazität der in
dem Speicher 3 akkumulierten elektrischen Energie ausreicht,
die Maschine E wieder anzulassen. Wenn in Schritt S17 das Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflag
F_FCMGCAP auf "1" gesetzt wurde, wird
bestimmt, daß die
Restkapazität
des Speichers 3 zum Wiederanlassen der Maschine ausreicht, und der
Prozeß geht
zu Schritt S18 weiter, in dem das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG auf "1" gesetzt wird. Durch Hemmung
der Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr im Anschluß an die
Kraftstoffunterbrechung durch das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 auf
der Basis des Befehls von dem Maschinenleistungssteuermittel M2 wird
daher die Maschine E gestoppt, wenn deren Drehzahl Ne auf die Leerlaufdrehzahl
sinkt. Wenn andererseits in Schritt S17 das Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflag
F_FCMGCAP auf "0" gesetzt wurde, wird
bestimmt, daß die
Restkapazität
des Speichers 3 zum Wiederanlassen der Maschine E nicht ausreicht,
und in Schritt S13 wird das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag F_FCMG
auf "0" gesetzt. Im Ergebnis
wird durch die Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr im Anschluß an die
Kraftstoffunterbrechung durch das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 der
Leerlaufbetrieb erlaubt, wenn die Drehzahl der Maschine E auf die
Leerlaufdrehzahl sinkt.
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Wenn
die Schaltposition die Neutralposition oder die Parkposition ist,
oder wenn das Bremspedal 8 niedergedrückt wurde, auch wenn wie oben
beschrieben die Schaltposition die Vorwärtsfahrposition ist, wird die
Maschine E gestoppt, ohne leerzulaufen. Daher kann ein unnötiger Leerlauf
der Maschine E minimiert werden, um den Kraftstoffverbrauch zu senken.
Wenn jedoch die Schaltposition die Rückwärtsfahrposition ist und die
Fahrgeschwindigkeit V niedriger als 15 km/h ist, und wenn die Restkapazität des Speichers 3 nicht
ausreicht, um die Maschine E wieder anzulassen, wird die Durchführung des
Leerlaufmaschinensteuerbetriebs gehemmt.
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10 erläutert in
einem Zeitdiagramm ein Beispiel der Leermaschinenstoppsteuerung.
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Wenn
während
Konstantfahrt des Fahrzeugs der Fahrer zu einem Zeitpunkt t1 das Bremspedal niederdrückt, so daß der Bremsschalter S4 angeschaltet wird, wird das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG auf "1" gesetzt und gleichzeitig
wird die Kraftstoffunterbrechung durch das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 ausgeführt, wodurch
die Fahrgeschwindigkeit V allmählich
sinkt. Auch wenn zu einem Zeitpunkt t2 die
Drehzahl Ne der Maschine auf deren Leerlaufdrehzahl sinkt, nimmt
das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 die Kraftstoffzufuhr
nicht wieder auf, weil das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG auf "1" gesetzt wurde. Daher
wird die Maschine E gestoppt, ohne leerzulaufen. Wenn zu einem Zeitpunkt
t3 der Fahrer seinen Fuß vom Bremspedal 8 löst, so daß der Bremsschalter
S4 ausgeschaltet wird, wird das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
auf "0" gesetzt, und gleichzeitig
wird die Kraftstoffunterbrechung durch das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 beendet,
und die Kraftstoffzufuhr wird wieder aufgenommen. Hierdurch wird
die Maschine E wieder gestartet, so daß das Fahrzeug wieder fahren
kann.
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Das
Setzen des Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflags
F_FCMGCAP (siehe Schritt S17 im Flußdiagramm in 7)
wird nun anhand von 9 beschrieben.
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Zuerst
wird in Schritt S61 die von dem Maschinendrehzahlsensor S2 erfaßte
Maschinendrehzahl Ne mit der Maschinenabwürg-Bestimmungsdrehzahl NCR
verglichen. Wenn Ne ≥ NCR,
was anzeigt, daß die
Maschine E läuft,
wird in Schritt S62 eine Grenze QCAPABL der Restkapazität des Speichers 3 berechnet
durch Subtraktion der Kapazität QCAPIDL
des Speichers 3, die zum Starten der Maschine E erforderlich
ist, von der Restkapazität QCAP,
die von dem Speicherrestkapazitätssensor
S7 erfaßt
ist. Dann wird in Schritt S63 ein 12-Volt-Verbrauchsenergie-Inegrationswert
DVPSUM auf "0" gesetzt.
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Wenn
andererseits in Schritt S61 die Maschine E im Stoppzustand ist,
wird ein Stromwert oder momentaner Wert DVPSUM des 12-Volt-Energieverbrauchs-Integrationswerts
DVPSUM(n) berechnet durch Addieren eines augenblicklichen 12-Volt-Energieverbrauchswerts
DVP (nämlich
eines Augenblickwerts der aus der Hilfsbatterie 4 entnommenen
Energie), der von dem 12-Volt-Energieverbrauchssensor S8 erfaßt ist,
zu einem letzten Wert des 12-Volt-Energieverbrauchs-Integrationswerts
DVPSUM(n-1). In Schritt S65 wird ein Ergebnis QDVP der Wandlung des
12-Volt-Energieverbrauchs-Integrationswerts berechnet
durch Multiplizieren des in Schritt S64 berechneten 12-Volt-Energieverbrauchs-Integrationswerts
DVPSUM(n) mit einem Einheitswandlungsfaktor KDVP.
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Im
anschließenden
Schritt S66 wird die in Schritt S62 berechnete Grenze QCAPABL der
Restkapazität
des Speichers 3 mit dem in Schritt S65 berechneten Ergebnis
QDVP der Wandlung des 12-Volt-Energieverbrauchs- Integrationswerts verglichen. Wenn die
Maschine E gestoppt ist, wird der Speicher 3 nicht geladen,
und der 12-Volt-Energieverbrauch (nämlich das Ergebnis QDVP der
Wandlung des 12-Volt-Energieverbrauchs-Integrationswerts) wird aus
dem Speicher 3 entnommen. Daher nimmt die Restkapazität QCAP des
Speichers 3 allmählich
ab.
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Wenn
in Schritt S66 das Ergebnis QDVP der Wandlung des 12-Volt-Energieverbrauchs-Integrationswerts
geringer als die Grenze QCAPABL der Restkapazität des Speichers 3 ist,
d.h. wenn die Restkapazität
QCAP des Speichers 3 die Kapazität des Speichers 3 überschreitet,
die zum Starten der Maschine E erforderlich ist, wird bestimmt,
daß die Maschine
E mit der Energie des Speichers 3 gestartet werden kann,
und in Schritt S67 wird das Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflag F_FCMGCAP auf "1" gesetzt, um die Durchführung des
Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetriebs zu erlauben. Wenn andererseits
in Schritt S66 das Ergebnis QDVP der Wandlung des 12-Volt-Energieverbrauchs-Integrationswerts
gleich oder größer als
die Grenze QCAPABL der Restkapazität des Speichers 3 ist,
d.h. wenn die Restkapazität
QCAP des Speichers 3 gleich oder kleiner als die Kapazität des Speichers 3 ist,
die zum Starten der Maschine E erforderlich ist, wird bestimmt,
daß die
Maschine E möglicherweise nicht
gestartet werden kann, und in Schritt S68 wird das Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflag F_FCMGCAP
auf "0" gesetzt, um die
Durchführung des
Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetriebs zu hemmen.
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Auf
diese Weise wird das Erlauben und Hemmen der Durchführung des
Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetriebs bestimmt, während die Restkapazität QCAP des
den Startermotor 7 antreibenden Speichers 3 überwacht
wird. Daher kann der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb bis zum
Maximum durchgeführt
werden, um den Kraftstoffverbrauch zu senken, während zuverlässig vermieden
wird, daß die
Restkapazität
QCAP des Speichers 3 ungenügend wird, wodurch es unmöglich würde, die
Maschine zu starten.
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Nun
wird eine zweite Ausführung
der Erfindung anhand der 11 bis 15 beschrieben.
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Im
Unterschied zum Hybridfahrzeug der in 1 gezeigten
ersten Ausführung
mit dem Automatikgetriebe Ta weist das Hybridfahrzeug der in 11 gezeigten
zweiten Ausführung
ein von Hand zu schaltendes manuelles Getriebe Tm auf. In dem Hybridfahrzeug
der zweiten Ausführung
werden die folgenden Signale einer elektronischen Steuereinheit 1 zugeführt: ein
Signal von einem Fahrgeschwindigkeitssensor S1 zum
Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit; ein Signal von einem Maschinendrehzahlsensor S2 zum Erfassen einer Maschinendrehzahl Ne;
ein Signal von einem Schaltpositionssensor S3 zum
Erfassen einer Schaltposition; ein Signal von einem Kupplungsschalter
S5 zum Erfassen der Betätigung eines Kupplungspedals 9;
ein Signal von einem Drosselöffnungsgradsensor
S6 zum Erfassen eines Öffnungsgrads eines Drosselventils 10;
ein Signal von einem Speicherrestkapazitätssensor S7 zum
Erfassen einer Restkapazität
des Speichers 3; ein Signal von einem 12-Volt-Energieverbrauchssensor
S8 zum Erfassen einer aus der Hilfsbatterie 4 entnommenen Energie;
ein Signal von einem Zündschalter
S9; sowie ein Signal von einem Anlasser-
oder Starterschalter S10. Die anderen Anordnungen
entsprechen der ersten Ausführung.
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Nun
wird anhand von 12 die Anordnung eines Leerlaufmaschinenstoppsteuersystems
dieser Ausführung
beschrieben.
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Das
Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 steuert die Kraftstoffzufuhr
zu der Maschine E, welche die Vorderräder Wf, Wf durch das manuelle
Getriebe Tm antreibt, auf der Basis eines Befehls von der elektronischen
Steuereinheit 1. Die elektronische Steuereinheit 1 bestimmt,
ob der Leerlaufbetrieb der Maschine E erlaubt ist oder zum Stoppen
der Maschine E gehemmt ist auf der Basis einer von dem Schaltpositionssensor
S3 eingegebenen Schaltposition, einem von
dem Kupplungsschalter S5 eingegebenen Kupplungseinrückzustand,
einer von dem Fahrgeschwindigkeitssensor S1 eingegebenen
Fahrgeschwindigkeit, einem von dem Drosselöffnungsgradsensor S6 eingegebenen Drosselöffnungsgrad sowie einer von dem
Speicherrestkapazitätssensor
S7 eingegebenen Restkapazität des Speichers 3.
Wenn der Leerlaufbetrieb erlaubt werden soll, erlaubt das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 die
Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr aus der Kraftstoffunterbrechung
durch den Befehl von der elektronischen Steuereinheit 1, um den Leerlaufbetrieb
zu ermöglichen.
Wenn der Leerlaufbetrieb gehemmt werden soll, hemmt das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 die
Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr aus der Kraftstoffzufuhrunterbrechung, um
die Maschine zu stoppen.
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Nun
wird das Besondere des Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetriebs der
zweiten Ausführung beschrieben.
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Zuerst
wird, wenn in Schritt S21 der Starterschalter S10 in
einem ausgeschalteten Zustand ist, d.h. wenn der Fahrer keinen Maschinenstartbetrieb durchführt, in
Schritt S22 der Zustand des Starterschalter-AUS→AN-Bestimmungsflags F_FCMGST bestimmt.
Der Anfangswert des Starterschalter-AUS→AN-Bestimmungsflags F_FCMGST
ist, wenn der Zündschalter
angeschaltet ist, "0". Wenn dann der Fahrer
den Maschinenstartbetrieb durchführt,
so daß in
Schritt S21 der Starterschalter S10 angeschaltet
wird, wird das Starterschalter-AUS→AN-Bestimmungsflag F_FCMGST
in Schritt S34 auf "1" gesetzt und auf "1" gehalten, bis der Zündschalter ausgeschaltet wird.
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Daher
ist die Antwort in Schritt S22 "0" für eine Dauer
von einem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer den Zündschalter anschaltet, bis
zu einem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer den Starterschalter S10 anschaltet, und der Prozeß geht über Schritt
S23 zu Schritt S33 weiter, und daher kann das Starten der Maschine
in Schritt S31 nicht durchgeführt
werden, was nachfolgend beschrieben wird. Bei diesem Fahrzeug wird nämlich das Stoppen
der Maschine während
des Leerlaufbetriebs und das anschließende Starten der Maschine
unabhängig
von der Betätigung
des Starterschalters S10 durch den Fahrer
durchgeführt,
wie nachfolgend beschrieben. Solange jedoch nicht der Fahrer die
Absicht hat, den Starterschalter S10 anzuschalten,
um das Fahrzeug zu fahren, kann die Maschine E nicht automatisch
gestartet werden. Daher kann ein überflüssiges Starten der Maschine
vermieden werden, um den Kraftstoffverbrauch zu senken.
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Wenn
in Schritt S21 der Fahrer den Starterschalter S10 anschaltet,
wird in Schritt S34 das Starterschalter-AUS→AN-Bestimmungsflag F_FCMGST auf "1" gesetzt, und in Schritt S35 wird ein
Fahrgeschwindigkeitsbestimmungsflag F_FCMGV, welches nachfolgend
beschrieben wird, auf "0" gesetzt, und der
Prozeß geht
zu Schritt S30 weiter. In Schritt S30 wird die von dem Maschinendrehzahlsensor
S2 erfaßte
Maschinendrehzahl Ne mit einer Maschinenabwürg-Bestimmungsdrehzahl NCR
verglichen. Wenn Ne < NCR,
was bedeutet, daß sich
die Maschine E in einem Stoppzustand befindet, wird der Startermotor 7 automatisch
betätigt,
um die Maschine E zu starten. Wenn die Maschine E gestartet wird,
um sicherzustellen, daß Ne
Z NCR, wird in Schritt S31 das Starten der Maschine übergangen,
und der Prozeß geht zu
Schritt S33 weiter.
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Anschließend wird
in Schritt S33 das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag F_FCMG
auf "0" gesetzt. Das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG dient zur Bestimmung, ob die Maschine E während ihres Leerlaufbetriebs
gestoppt werden soll. In einem Zustand, in dem das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG auf "0" gesetzt wurde, wird
die Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr im Anschluß an die
Kraftstoffunterbrechung durchgeführt,
wodurch die Maschine E im Leerlaufbetrieb gehalten werden kann.
In einem Zustand, in dem das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG auf "1" gesetzt wurde, wird
die Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr im Anschluß an die
Kraftstoffunterbrechung gehemmt, wodurch die Maschine E gestoppt wird, ohne
leerzulaufen. In Schritt S42 wird das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag F_FCMG
auf "1" gesetzt, wenn eine
vorbestimmte Bedingung vorliegt, wie nachfolgend beschrieben wird,
Wenn nun der Fahrer nach dem Anschalten des Starterschalters S10 zum Starten der Maschine E den Starterschalter
S10 ausschaltet, ist in Schritt S22 das Starterschalter-AN→AUS-Bestimmungsflag F_FCMGST
bereits auf "1" gesetzt worden,
und daher geht der Prozeß zu
Schritt S24 weiter, in dem der Zustand des Fahrgeschwindigkeitsbestimmungsflags
F_FCMGV bestimmt wird. Das Fahrgeschwindigkeitsbestimmungsflag F_FCMGV
wird unmittelbar nach dem Starten des Fahrzeugs auf "0" gesetzt, und wenn im nächsten Schritt
S25 die von dem Fahrgschwindigkeitssensor S1 erfaßte Fahrgeschwindigkeit
V gleich oder höher
als eine vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit ist (z.B. 15 km/h), wird
in Schritt S26 das Fahrgeschwindigkeitsbestimmungsflag F_FCMGV auf "1" gesetzt. Solange nicht in Schritt S25
die Fahrgeschwindigkeit V gleich oder größer als 15 km/h ist, geht der
Prozeß notwendigerweise
zu Schritt S33 weiter, in dem das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG auf "0" gesetzt wird, wodurch
der Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerbetrieb unterbrochen wird. Daher
kann der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb nicht durchgeführt werden.
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Dies
bedeutet folgendes. Wenn man annimmt, daß das Fahrzeug mit geringer
Geschwindigkeit fährt
und das Fahrzeug in kurzen Zeitintervallen im Verkehrsstau oder
dgl. wiederholt stoppt, wird die Maschine jedesmal wiederholt gestoppt
und gestartet, wenn ein Schalthebel zwischen der Neutralposition
und der Vorwärtsfahrposition
bestätigt
wird, während
das Kupplungspedal 9 niedergedrückt ist. In diesem Fall besteht
die Möglichkeit,
daß sich
das Fahrzeug nicht ruckfrei fahren läßt. Jedoch läßt sich
das obige Problem lösen,
indem man die Durchführung des
Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetriebs hemmt, wenn die Fahrgeschwindigkeit
V unter 15 km/h liegt.
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Wenn
im nachfolgenden Schritt S43 das Verzögerungszustand-Erfassungsmittel
M1 erfaßt,
daß sich
das Fahrzeug in einem Verzögerungszustand befindet,
geht der Prozeß zu
Schritt S27 weiter. Wenn das Kupplungspedal 9 nicht niedergedrückt ist, so
daß sich
in Schritt S27 der Kupplungsschalter S5 in
einem ausgeschalteten Zustand befindet, d.h. wenn die Kupplung eingerückt ist,
geht der Prozeß zu Schritt
S37 weiter, um den Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb durchzuführen. Wenn
das Kupplungspedal 9 niedergedrückt wird, um in Schritt S27
den Kupplungsschalter S5 anzuschalten (bei
ausgerückter
Kupplung) und in Schritt S28 die von dem Schaltpositionssensor S3 erfaßte
Schaltposition die Neutralposition ist, geht der Prozeß zu Schritt
S36 weiter. Wenn in Schritt S36 der von dem Drosselöffnungsgradsensor
S6 erfaßte
Drosselöffnungsgrad
kleiner ist als ein vollständig
geschlossener oder Leerlauf-Drosselöffnungsgrad THIDLE, geht der
Prozeß zu
Schritt S37 weiter, um den Leerlauf-Maschinenstoppsteuerbetrieb
durchzuführen.
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Wenn
andererseits in Schritt S27 der Kupplungsschalter S5 angeschaltet
wurde, um den ausgerückten
Kupplungszustand anzugeben, wird, falls in Schritt S28 ein Gang
eingelegt ist (Vorwärtsfahrposition
oder Rückwärtsfahrposition),
der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb nicht durchgeführt, und das
Programm geht zu Schritt S29 weiter, in dem ein Maschinenwiederanlaß-Verzögerungstimer
tmFCMG gesetzt wird, der nachfolgend beschrieben wird. Wenn in Schritt
S27 der Kupplungsschalter S5 angeschaltet
wurde, um den ausgerückten
Zustand der Kupplung anzugeben, in Schritt S28 die Schaltposition
die Neutralposition ist und ferner in Schritt S36 der Drosselöffnungsgrad
TH gleich oder größer als
ein vollständig
geschlossener oder Leerlauf-Drosselöffnungsgrad THIDLE ist, wird
ebenfalls der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb nicht durchgeführt, und
der Prozeß geht
zu Schritt S29 weiter.
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Dies
bedeutet folgendes. Der eingerückte Kupplungszustand,
in dem der Kupplungsschalter S5 ausgeschaltet
wurde, ist ein Signalwartezustand oder dgl., wenn das Fahrzeug gestoppt
ist. Daher kann die Stoppfrequenz der Maschine erhöht werden,
um den Kraftstoffverbrauch so weit wie möglich zu senken. Wenn die Schaltposition
die Neutralposition ist und die Kupplung ausgerückt ist und der Kupplungsschalter
S5 angeschaltet wurde, wird ebenfalls bestimmt,
daß der
Fahrer nicht den Wunsch hat, das Fahrzeug zu bewegen. Daher kann die
Maschine E ebenfalls gestoppt werden, um den Kraftstoffverbrauch
zu senken.
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Wenn
jedoch in Schritt S36 der Drosselöffnungsgrad TH gleich oder
größer als
der vollständig geschlossene
Leerlauf-Drosselöffnungsgrad
THIDLE ist, d.h. wenn der Fahrer das Gaspedal niedergedrückt hat,
wird der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb nicht durchgeführt. Dies
hat folgenden Grund: Wenn das manuelle Getriebe Tm heruntergeschaltet werden
soll, wird manchmal das Gaspedal gelegentlich oder vorübergehend
niedergedrückt,
um die Maschinendrehzahl Ne zu erhöhen, um ein ruckfreies Einrücken der
Kupplung zu ermöglichen.
Wenn in diesem Fall trotz niedergedrücktem Gaspedal die Drehzahl
Ne der Maschine E nicht zunimmt, weil der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb
durchgeführt wird,
besteht die Möglichkeit,
daß das
Herunterschalten nicht ruckfrei erfolgen kann. In dieser Ausführung wird
jedoch bei niedergedrücktem
Gaspedal der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb unterbrochen, und
daher kann die Maschinendrehzahl Ne durch Niederdrücken des
Gaspedals erhöht
werden, um glattgängig
herunterschalten zu können.
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Man
nehme an, daß das
stehende Fahrzeug in einem Zustand gestartet werden soll, in dem
der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb durchgeführt wird. Wenn in diesem Fall
das Kupplungspedal 9 niedergedrückt wird und mit dem Schalthebel
ein Gang eingelegt wird, wird die Maschine automatisch gestartet.
Wenn jedoch das Gaspedal vor diesem Vorgang niedergedrückt wird,
kann die Maschine E gestartet werden. Daher kann die Maschine E
vor dem Einlegen eines Gangs gestartet werden, um das Fahrzeug ruckfrei
anfahren zu können.
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Wenn
in Schritt S27 der Kupplungsschalter 9 ausgeschaltet wurde,
oder wenn in Schritt S36 der Drosselöffnungsgrad TH kleiner ist
als der vollständig geschlossene
Leerlauf-Drosselöffnungsgrad
THIDLE, wird in Schritt S37 der Zustand des Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflags
F_FCMGCAP bestimmt, bevor der Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetrieb
durchgeführt
wird.
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Das
Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflag
F_FCMGCAP dient zur Bestimmung, ob die Restkapazität der in
dem Speicher 3 akkumulierten Energie ausreicht, die stehende
Maschine E wieder anzulassen. Wenn in Schritt S37 das Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflag
F_FCMGCAP auf "1" gesetzt wurde, wird
bestimmt, daß die
Restkapazität des
Speichers 3 ausreicht, die Maschine E wieder anzulassen.
In Schritt S41 wird der Wiederanlaßverzögerungstimer tmFCMG gesetzt,
was nachfolgend beschrieben wird, und dann wird in Schritt S42 das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag F_FCMG
auf "1" gesetzt. Das Setzen
des Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflags
F_FCMGCAP erfolgt genauso, wie anhand von 9 beschrieben, welche
die erste Ausführung
zeigt, und wird hier nicht nocheinmal beschrieben.
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Im
Ergebnis wird die Maschine E gestoppt, wenn die Maschinendrehzahl
Ne auf deren Leerlaufdrehzahl sinkt, indem die Wiederaufnahme der
Kraftstoffzufuhr im Anschluß an
die Kraftstoffunterbrechung durch das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 gehemmt
wird. Wenn andererseits das Speicherrestkapazitäts-Bestimmungsflag F_FCMGCAP
in Schritt S37 auf "0" gesetzt wurde, wird
bestimmt, daß die Restkapazität nicht
ausreicht, um die Maschine E wieder anzulassen, und in Schritt S33
wird das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag F_FCMG
auf "0" gesetzt. Im Ergebnis
wird der Leerlaufbetrieb erlaubt, wenn die Maschinendrehzahl auf deren
Leerlaufdrehzahl absinkt, indem wie gewöhnlich die Kraftstoffzufuhr
im Anschluß an
die Kraftstoffunterbrechung durch das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 wieder
aufgenommen wird.
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Wenn
wie oben beschrieben der Kupplungsschalter S5 im
ausgeschalteten Zustand ist (Kupplung eingerückt), und wenn der Kupplungsschalter
S5 im angeschalteten Zustand ist (Kupplung
ausgerückt)
und die Schaltposition die Neutralposition ist, wird die Maschine
gestoppt, ohne leerzulaufen. Hierdurch läßt sich ein unnötiger Leerlaufbetrieb
der Maschine E minimieren, um den Kraftstoffverbrauch so weit wie
möglich
zu senken. Wenn jedoch wie oben beschrieben die Fahrgeschwindigkeit
V unter 15 km/h liegt, wenn das Gaspedal niedergedrückt wurde und
wenn die Restkapazität
des Speichers 3 nicht ausreicht, um die Maschine E wieder
anzulassen, wird die Durchführung
des Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetriebs gehemmt.
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Wenn
in Schritt S37 die Restkapazität
des Speichers 3 nicht ausreicht, um die Maschine E wieder
anzulassen, und hierbei in Schritt S30 die Maschine E im Stoppzustand
ist, wird in Schritt S31 der Startermotor 7 in Betrieb
genommen, wodurch die Maschine E wieder angelassen wird, bevor sie
in einen Zustand fällt,
in dem sie eigentlich nicht wieder angelassen werden kann. Wenn
jedoch die Kupplung eingerückt
ist und ein Gang eingelegt ist, könnte der Startermotor 7 überlastet
werden, wenn die Maschine E wieder angelassen wird,
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Daher
wird in Schritt S38 bestimmt, ob die Schaltposition die Neutralposition
oder eine Position mit eingelegtem Gang ist. Wenn ein Gang eingelegt ist,
wird in Schritt S40 der Maschinenwiederanlaßverzögerungstimer tmFCMG gesetzt,
und der Prozeß geht
zu Schritt S33 weiter. Hierdurch läßt sich in Schritt S31 das
Wiederanlassen der Maschine E bei eingelegtem Gang verhindern, und
es läßt sich
ferner verhindern, daß der
Startermotor überlastet
wird. Nur wenn der Neutralzustand fortdauert, bis eine vom Maschinenwiederanlaßverzögerungstimer
tmFCMG gezählte
vorbestimmte Zeit (z.B. 2 Sekunden) abgelaufen ist, wird das Wiederanlassen
der Maschine E in Schritt S31 erlaubt, auch wenn in Schritt S39
die Schaltposition die Neutralposition ist. Daher kann das Wiederanlassen
der Maschine nur dann erfolgen, wenn die Schaltposition zuverlässig neutral
ist, und es läßt sich
ferner verhindern, daß der
Startermotor 7 überlastet
wird.
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15 zeigt
ein Zeitdiagramm zur Erläuterung
eines Beispiels des Leerlaufmaschinenstoppsteuerbetriebs.
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Wenn
der Fahrer während
Konstantfahrt des Fahrzeugs zu einem Zeitpunkt t1 seinen
Fuß vom Gaspedal
löst und
das Bremspedal niederdrückt, wird
die Kraftstoffzufuhrunterbrechung von dem Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 durchgeführt, wodurch die
Fahrgeschwindigkeit V allmählich
abnimmt. Wenn der Fahrer zu einem Zeitpunkt t2 das
Kupplungspedal 9 niederdrückt, um die Schaltposition
in die Neutralposition zu bringen, und sich die Maschinendrehzahl
Ne nahe ihrer Leerlaufdrehzahl befindet, wird die Maschine E gestoppt,
ohne leerzulaufen, weil das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG bereits auf "1" gesetzt wurde, wodurch
die Kraftstoffzufuhr im Anschluß an
die Kraftstoffunterbrechung nicht wieder aufgenommen wird. Wenn
anschließend
der Fahrer zu einem Zeitpunkt t3 das Kupplungspedal 9 niederdrückt, um
einen Gang einzulegen, um das Fahrzeug anzufahren, wird das Leerlauf-Maschinenstopp-Steuerausführungsflag
F_FCMG auf "0" gesetzt, und gleichzeitig wird
die Kraftstoffunterbrechung durch das Kraftstoffzufuhrsteuermittel 6 beendet,
und die Kraftstoffzufuhr wird wieder aufgenommen, um die Maschine
E zu starten. Wenn zum Zeitpunkt t4 die
Kupplung eingerückt
wird, kann das Fahrzeug anfahren.
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Obwohl
die Erfindung oben an einem Hybridfahrzeug erläutert wurde, welches die Brennkraftmaschine
E sowie den Elektromotor M als Fahrantriebsquellen aufweist, ist
die Erfindung auch bei Fahrzeugen anwendbar, die nur eine Brennkraftmaschine
E als Fahrantriebsquelle aufweisen.
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Das
Automatikgetriebe Ta der ersten Ausführung ist nicht auf ein in
Stufen zu schaltendes Getriebe beschränkt, sondern kann auch ein
stufenlos verstellbares Getriebe (CVT) sein.
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In
der Ausführung
wird die Maschine E gestoppt, ohne die Kraftstoffzufuhr im Anschluß an die Kraftstoffzufuhrunterbrechung
wieder aufzunehmen, wobei jedoch eine Sollmaschinendrehzahl auf
einen Wert gesetzt werden kann, die geringer ist als die Leerlaufdrehzahl,
um die Maschine E zu stoppen. Zusätzlich zur Steuerung der zugeführten Kraftstoffmenge
kann auch eine Zündsteuerung
verwendet werden.
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Der
Elektromotor M zum Fahren des Fahrzeugs kann auch als Startermotor
verwendet werden, ohne zum Starten der Brennkraftmaschine E einen
besonderen Startermotor 7 vorzusehen. Ferner ist das Maschinenanlaßmittel
nicht auf den Startermotor 7 oder den Elektromotor M beschränkt, sondern
kann ein sogenannter "Intrusions"-Startermittel aufweisen,
um die Maschine unter Verwendung kinetischer Energie des fahrenden
Fahrzeugs zu starten. Dies entspricht beispielsweise einem Fall,
in dem die Maschine E in Schritt S12 im Flußdiagramm in 8 wieder
angelassen wird, wenn in Schritt S7 im Flußdiagramm in 7 die
Fahrgeschwindigkeit V geringer ist als 15 km/h.
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Die
Maschinenanlaßenergiequelle
ist nicht auf einen Kondensatorspeicher 3 beschränkt, sondern
kann auch eine wiederaufladbare Batterie sein. In diesem Fall kann
eine Restkapazität
berechnet werden durch Integrieren des Ladestroms und des Entladestroms
in der Batterie.
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Im
Konstantfahrt/Leerlaufmodus kann der Speicher 3 durch die
elektrische Energie geladen werden, die von dem Elektromotor M erzeugt
wird.
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Wenn
bei dem erfindungsgemäßen System bei
Verzögerung
eines Fahrzeugs die Schaltposition eines Getriebes Ta eine Neutralposition
oder eine Parkposition ist, oder wenn das Bremspedal niedergedrückt wird,
obwohl die Schaltposition eine Vorwärtsfahrposition oder eine Rückwärtsfahrposition ist,
wird die Maschine E gestoppt, um einen unnötigen Leerlaufbetrieb zu vermeiden,
indem die Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr im Anschluß an die Kraftstoffunterbrechung
durch einen Befehl von einer elektronischen Steuereinheit 1 gehemmt
wird. Wenn bei stehendem Motor die Kraftstoffzufuhr wieder aufgenommen
wird, wird ein Startermotor in Betrieb genommen, um die Maschine
E automatisch anzulassen. Wenn das Getriebe ein Automatikgetriebe
ist, kann in einem Bereich, in dem die Betriebsfähigkeit des Fahrzeugs nicht
beeinträchtigt
ist, die Stoppzeit der Maschine so weit wie möglich verlängert werden, um hierdurch
den Kraftstoffverbrauch zu senken.