WO2007017323A1 - Start-stopp-automatik für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a start-stop system for a motor vehicle with the features of claim 1.
  • the engine In conventional vehicles, the engine is idling when the vehicle is stationary, for example at a traffic light or in a traffic jam. This unnecessarily consumes fuel and causes unnecessary emissions. It is therefore known and described for example in DE-OS 103 31 240 to use in a vehicle, a control unit for controlling a start-stop operation of the engine, which operates a corresponding start-stop method and the engine in the presence of certain Conditions off. These conditions for carrying out the start-stop operation include, for example, the detection that there is a rolling of the motor vehicle without a torque request by the driver. The engine is restarted when at least one of the signal applied to the controller meets a second condition, including, for example, a torque request by the driver. In embodiments of the known start-stop operation further conditions are determined, for example, the
  • diesel particulate filter In vehicles with diesel engines today diesel particulate filter are used in the exhaust tract of the engine. In such arrangements, the diesel particulate filters are conveniently subjected to regeneration at certain times. During the regeneration, at least part of the diesel particulate filter is regenerated by heating the supplied air stream. The heating is electric or fossil operates and heats and heats the diesel particulate filter and the diesel soot stored therein. If the ignition temperature of the diesel soot is reached, it burns and can be removed from the particle filter with the aid of a blower. The Dieselpumblef ⁇ lter is thereby regenerated. Methods and devices for the regeneration of Dieselpumblef ⁇ ltern are described for example in DE-OS 101 58 569.
  • the start-stop system according to the invention in particular for a diesel engine with a particle filter, has the advantage that as a special condition for the release of the stop
  • a regeneration phase for the diesel filter is evaluated or taken into account.
  • the start-stop function is selectively blocked.
  • a start-stop function can be provided again and the stop function can be released given predefinable further conditions.
  • an applicable coordinator is created, which decides depending on the predetermined variables, whether the engine is turned off when the vehicle is stationary or not or whether the start-stop function is to be activated or not.
  • the engine is turned off when the vehicle is stationary or not or whether the start-stop function is to be activated or not.
  • a switch-off bit is set when the motor is switched off. This switch-off is set, for example, if in a map of the dependence of engine and outside temperature is a 1 and if there is no regeneration of Abgasf ⁇ lters and issued a wiring system function release.
  • the vehicle electrical system function advantageously includes the state of the on-board network, the state of charge of the battery, switched on electrical consumers, etc., and is dependent on a release. Other sizes can be considered.
  • the embodiment shown in the figure describes a state machine Z for an intelligent start-stop operation, in particular in a diesel engine with regenerable particulate filter, which is arranged in the combustion tract of the engine.
  • the engine control and the controls for the filter regeneration are performed by a control unit taking into account, for example, by means of various sensors determined variables.
  • the state machine can be part of its own control unit or part of the engine control unit.
  • State 1 means
  • State 2 the motor is temporarily off (shutdown via start-stop operation).
  • State 3 describes a state in which the engine is on and running normally, and State 4 characterizes a state in which the engine is on and the diesel particulate filter is in regeneration mode.
  • State transition A The state transitions can be defined as follows: State transition A:
  • the vehicle has an applicable time and the switch-off bit is set.
  • the switch-off is set when a 1 in a map depending on the engine and outdoor temperature, the shutdown was not manually disabled and a
  • On-board network function issued a release.
  • the electrical system function determines the state of the electrical system, including the state of charge of the battery, how many and which electrical consumers are turned on, etc., and depending on a release. Other sizes may still be considered.
  • the state transition A can be caused manually by the driver, for example by means of a button or a similar component. In state machine transition A between state 3 and state 2 takes place.
  • the state transition B is triggered by tapping the accelerator pedal, engaging a gear or pressing a start switch or start button.
  • the state transition B takes place between state 2 and state 3.
  • the state transition C takes place between state 3 and state 4.
  • the state transition D between the states 4 and 3 takes place if the regeneration has ended.
  • State transition H The state transitions E, F and G signify a shutdown of the engine via the ignition key and thus a transition from states 2, 3 and 4 to state 1.
  • State transition H
  • the state transition H stands for engine start and represents the transition from state 1 to state 3.
  • the engine can be restarted by the driver.
  • the decision whether a shutdown of the engine makes sense or whether the start-stop function is to be activated depends not only on the length of time the vehicle is standing, but also on other variables. It is essential that the regeneration mode serves as the most important decision criterion and in the present or recognized regeneration mode the engine is not switched off or the start-stop function is not activated or remains deactivated.
  • the applicable coordinator or the additional automatic machine which decides depending on the variables to be evaluated, whether the engine is stopped when the engine is stopped or not, can realize an optimal start-stop function. Since the time that the vehicle is also playing an essential role in the decision on a possible shutdown, the driver should be able to cause both manually and on the other hand manually block an intended shutdown.

Abstract

Es wird eine Start-Stopp-Automatik für einen Motor in einem Fahrzeug beschrieben, insbesondere für einen Dieselmotor mit Dieselpartikelfilter, bei denen die Entscheidung, ob eine Abschaltung des Motors sinnvoll ist und erfolgen soll, zumindest davon abhängt, ob sich das Dieselpartikelfilter im Regenerationsbetrieb befindet, wobei dann keine Abschaltung erfolgt. Weiter e Größen bzw. Parameter können bei der Realisierung des Start-Stopp-Betriebes berücksichtigt werden, beispielsweise die Abstellzeit und/oder der er mittelte Bordnetzzustand.

Description

Start-Stopp-Automatik für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Start-Stopp-Automatik für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei herkömmlichen Fahrzeugen läuft der Motor bei stehendem Fahrzeug, beispielsweise an einer Ampel oder im Stau, im Leerlauf. Dabei wird unnötig Kraftstoff verbraucht und es werden unnötige Emissionen verursacht. Es ist daher bekannt und wird beispielsweise in der DE-OS- 103 31 240 beschrieben, in einem Fahrzeug ein Steuergerät zur Steuerung eines Start-Stopp-Betriebes des Motors einzusetzen, das ein entsprechendes Start-Stopp- Verfahren betreibt und den Motor beim Vorliegen bestimmter Bedingungen abschaltet. Diese Bedingungen zur Durchführung des Start-Stopp-Betriebs umfassen beispielsweise die Erkennung, dass ein Rollen des Kraftfahrzeugs ohne Drehmomentanforderung durch den Fahrer vorliegt. Der Motor wird neu gestartet, wenn wenigstens eines der dem Steuergerät zugeführten Signal eine zweite Bedingung erfüllt, die beispielsweise eine Drehmomentanforderung durch den Fahrer umfassen. In Ausgestaltungen des bekannten Start-Stopp-Betriebs werden weitere Bedingungen ermittelt, beispielsweise wird die
Betriebsbereitschaft sicherheitsrelevanter Teilsysteme des Kraftfahrzeugs zwingend gefordert. Dabei wird insbesondere auch der Zustand des elektrischen Bordnetzes des Fahrzeugs berücksichtigt und bei schlechtem Bordnetzzustand auf den Start-Stopp- Betrieb verzichtet.
Bei Fahrzeugen mit Dieselmotoren werden heute Dieselpartikelfilter im Abgastrakt des Motors eingesetzt. Bei derartigen Anordnungen werden die Dieselpartikelfilter zweckmäßigerweise zu bestimmten Zeiten einer Regeneration unterzogen. Bei der Regeneration wird zumindest ein Teil des Dieselpartikelfilters durch Aufheizung des zugeführten Luftstroms regeneriert. Die Aufheizung wird elektrisch oder auch fossil betrieben und beheizt und erwärmt den Dieselpartikelfϊlter und den hierin eingelagerten Dieselruß. Wird die Entflammtemperatur des Dieselrußes erreicht, verbrennt dieser und kann mit Hilfe eines Gebläses vom Partikelfϊlter entfernt werden. Das Dieselpartikelfϊlter wird dadurch regeneriert. Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Regeneration von Dieselpartikelfϊltern werden beispielsweise in der DE-OS 101 58 569 beschrieben.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Start-Stopp-Automatik insbesondere für einen Dieselmotor mit Partikelfilter hat den Vorteil, dass als spezielle Bedingung für die Freigabe der Stopp-
Funktion das Vorliegen einer Regenerationsphase für die Dieselfilter ausgewertet bzw. berücksichtigt wird. Während einer solchen Phase wird die Start-Stopp-Funktion gezielt gesperrt. Nach Beendigung der Regenerationsphase kann eine Start-Stopp-Funktion wieder vorgesehen werden und bei vorgebbaren weiteren Bedingungen die Stopp- Funktion freigegeben werden.
Weiter Vorteile der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen erzielt. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass die Entscheidung, ob eine Abschaltung des Motors sinnvoll ist oder nicht, auch von der Zeitdauer, die das Fahrzeug steht, sowie gegebenenfalls abhängig von anderen Größen gemacht wird. Diese Größen können in vorteilhafter Weise ausgewählt werden und umfassen beispielsweise die Motortemperatur, die Außentemperatur, den Zustand des elektrischen Bordnetzes sowie gegebenenfalls weitere Größen oder Bedingungen. Da die benötigten Informationen im Motorsteuergerät, beispielsweise einer Elektronischen Diesel Steuerung (EDC) alle ohnehin vorhanden sind, ist der zusätzliche Aufwand vorteilhafterweise sehr gering.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird applizierbarer Koordinator erstellt, der in Abhängigkeit der vorgegebenen Größen entscheidet, ob der Motor bei stehendem Fahrzeug abgestellt wird oder nicht bzw. ob die Start-Stopp-Funktion aktiviert werden soll oder nicht. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die
Abschaltung durch den Fahrer durch Betätigung eines Tasters manuell erfolgen, wobei Prioritäten für die Untersuchung bestimmter Kriterien oder die Betätigung des Tasters vergeben werden können. In weiter vorteilhafter Weise wird bei gewünschtem Abschalten des Motors ein Abschaltbit gesetzt. Dieses Abschaltbit wird beispielsweise gesetzt, wenn in einem Kennfeld der Abhängigkeit von Motor- und Außentemperatur eine 1 steht und wenn keine Regeneration des Abgasfϊlters vorliegt sowie eine Bordnetzfunktion eine Freigabe erteilt. Die Bordnetzfunktion umfasst in vorteilhafter Wiese den Zustand des Bordnetztes, den Ladezustand der Batterie, eingeschaltete elektrische Verbraucher usw. und gibt davon abhängig eine Freigabe. Weitere Größen können berücksichtigt werden.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung
Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel beschreibt einen Zustandsautomaten Z für einen intelligenten Start-Stopp-Betrieb insbesondere bei einem Dieselmotor mit regenerierbarem Partikelfilter, das im Verbrennungstrakt des Motors angeordnet ist. Die Motorsteuerung sowie die Ansteuerungen für die Filterregeneration werden von einem Steuergerät unter Berücksichtigung von beispielsweise mittels verschiedener Sensoren ermittelter Größen durchgeführt. Der Zustandsautomat kann Bestandteil eines eigenen Steuergerätes sein oder Bestandteil des Motorsteuergeräts.
Im Einzelnen werden für den Zustandsautomaten Z vier Zustände definiert, zwischen denen noch zu beschreibende Zustandsübergänge stattfinden. Der Zustand 1 bedeutet
Motor aus. Im Zustand 2 ist der Motor temporär aus (Abschaltung erfolgt über Start- Stopp-Betrieb). Zustand 3 beschreibt einen Zustand, bei dem der Motor eingeschaltet ist und normal läuft und Zustand 4 charakterisiert einen Zustand, bei dem der Motor eingeschaltet ist und das Dieselpartikelfilter im Regenerationsbetrieb ist.
Die Zustandsübergänge lassen sich wie folgt definieren: Zustandsübergang A:
Das Fahrzeug steht eine applizierbare Zeit und das Abschaltbit ist gesetzt. Das Abschaltbit wird dabei gesetzt, wenn in einem Kennfeld in Abhängigkeit von Motor- und Außentemperatur eine 1 steht, die Abschaltung nicht manuell deaktiviert wurde und eine
Bordnetzfunktion eine Freigaben erteilt. Die Bordnetzfunktion ermittelt dabei den Zustand des Bordnetzes, unter anderem den Ladezustand der Batterie, wie viele und welche elektrische Verbraucher eingeschaltet sind usw. und gibt davon abhängig eine Freigabe. Weitere Größen können gegebenenfalls noch berücksichtigt werden. Außerdem kann der Zustandsübergang A vom Fahrer manuell hervorgerufen werden, beispielsweise mittels eines Tasters oder eines ähnlichen Bauteils. Im Zustandsautomat findet der Übergang A zwischen dem Zustand 3 und dem Zustand 2 statt.
Der Zustandübergang B:
Der Zustandübergang B wird durch Antippen des Gaspedals, das Einlegen eines Gangs oder das Betätigen eines Startschalters oder Start-Taster ausgelöst. Der Zustandsübergang B findet zwischen dem Zustand 2 und dem Zustand 3 statt.
Zustandsübergang C:
Wenn die Beladung des Dieselpartikelfϊlters DPF eine gewisse Grenze überschritten hat und der Betriebszustand des Dieselmotors so ist, dass ein Übergang in den Regenerationsbetrieb erlaubt wird, erfolgt der Zustandsübergang C zwischen dem Zustand 3 und dem Zustand 4.
Zustandübergang D:
Der Zustandübergang D zwischen den Zuständen 4 und 3 erfolgt sofern die Regeneration beendet ist.
Zustandsübergänge E, F und G:
Die Zustandsübergänge E, F und G bedeuten eine Abschaltung des Motors über den Zündschlüssel und damit einen Übergang von den Zuständen 2, 3 und 4 in den Zustand 1. Zustandsübergang H:
Der Zustandsübergang H steht für Motoranlassen und stellt den Übergang von Zustand 1 nach Zustand 3 dar.
Mit der dargestellten Zustandsfunktion ist es möglich, abhängig von verschiedenen Randbedingungen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Bedingungen bzw. aus Sicht der Abgasemission den Motor bei stehendem Fahrzeug abzuschalten. Bei Antippen des
Gaspedals bzw. durch Betätigung eines Tasters am Lenkrad kann der Motor vom Fahrer wieder gestartet werden.
Die Entscheidung, ob eine Abschaltung des Motors sinnvoll ist bzw. ob die Start-Stopp- Funktion aktiviert werden soll, hängt neben der Zeitdauer, die das Fahrzeug steht, auch von anderen Größen ab. Wesentlich ist, dass als wichtigstes Entscheidungskriterium der Regenerationsbetrieb dient und bei vorliegendem bzw. erkanntem Regenerationsbetrieb der Motor nicht abgeschaltet wird oder die Start-Stopp-Funktion nicht aktiviert wird oder deaktiviert bleibt.
Durch den applizierbaren Koordinator bzw. den Zusatandsautomaten, der in Abhängigkeit von den auszuwertenden Größen entscheidet, ob der Motor bei stehendem Motor abgestellt wird oder nicht, lässt sich eine optimale Start-Stopp-Funktion realisieren. Da die Zeit, die das Fahrzeug steht auch eine wesentliche Rolle bei der Entscheidung über eine mögliche Abschaltung spielt, sollte der Fahrer einerseits manuell hervorrufen können und andererseits eine vorgesehene Abschaltung manuell blockieren können.

Claims

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 StuttgartStart-Stopp-Automatik für ein KraftfahrzeugAnsprüche
1. Start-Stopp- Automatik für Motoren in Kraftfahrzeugen mit wenigstens einem im Abgastrakt des Motors befindlichen Filter, dadurch gekennzeichnet, dass die Start-Stopp-
Automatik einen Zustandsautomaten umfasst, mit mehreren Einzelzuständen sowie Übergängen zwischen den Einzelzuständen und die Auslösung der Start-Stopp-Funktion abhängig von verschiedenen Randbedingungen erfolgt.
2. Start-Stopp- Automatik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Motor ein
Dieselmotor und das Filter ein Dieselpartikelfϊlter ist.
3. Start-Stopp- Automatik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidung, ob eine Abschaltung des Motors sinnvoll ist, wenigsten s davon abhängt, ob sich das Dieselpartikelfϊlter im Regenerationsbetrieb befindet.
4. Start-Stopp-Automatik nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei erkanntem Regenerationsbetrieb der Motor nicht abgeschaltet wird oder die Start-Stopp-Funktion nicht aktiviert wird oder deaktiviert bleibt.
5. Start-Stopp- Automatik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustandsautomat einen applizierbaren Koordinator umfasst, der in Abhängigkeit von vorgebbaren Größen entscheidet, ob der Motor bei stehendem Fahrzeug abgestellt wird oder nicht.
6. Start-Stopp-Automatik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit, in der das Fahrzeug steht und/oder der ermittelte Bordnetzzustand, bei der Entscheidung über eine mögliche Abschaltung mit berücksichtigt wird.
7. Start-Stopp- Automatik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Zustandsautomat Bestandteil eines Steuergerätes ist.
8. Start-Stopp- Automatik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu-oder Abschaltung manuell mittels eines Tasters möglich ist
9. Start-Stopp-Automatik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschalten ein Abschaltbit gesetzt wird.
PCT/EP2006/063930 2005-08-09 2006-07-06 Start-stopp-automatik für ein kraftfahrzeug WO2007017323A1 (de)

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