DE102004055017A1

DE102004055017A1 - Verfahren zum Steuern eines "Idle Stop & Go"-Systems

Info

Publication number: DE102004055017A1
Application number: DE102004055017A
Authority: DE
Inventors: Sung Il You
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2005-06-09
Also published as: CN1619126A; KR20050047224A; US7080617B2; US20050103302A1; KR100623742B1; CN100348851C

Abstract

In dem Verfahren zum Steuern eines "Idle Stop & Go"-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Motorsteuerungs-Modus gemäß den Zuständen und Bedingungen eines Motors 111 ermittelt, so dass eine Berechnungslast der ECU 109 reduziert werden kann und der Motor 111 und der ISG 105 stabil gesteuert werden können.

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zum Steuern eines "Idle Stop & Go"-Systems.
Ein typisches "Idle Stop & Go"-System ist ein System zum Verbessern des Kraftstoff-Nutzwerts durch Vermeidung von unnötigem Kraftstoffverbrauch aufgrund des Motor-Leerlaufs durch Abschalten des Betriebs des Motors während sich das Fahrzeug nicht bewegt.
Wenn das Fahrzeug anhält, schaltet das "Idle Stop & Go"-System automatisch den Motor einige Sekunden später aus.
Folglich startet das System den Motor automatisch sogar ohne ein Benutzen des Zündschlüssels für den Fall, dass eine Absicht des Fahrers, das Fahrzeug zu fahren, detektiert wird, wenn zum Beispiel das Bremspedal losgelassen oder ein Gang eingelegt wird.

Ein herkömmliches "Idle Stop & Go"-System wird ohne Rücksicht auf die Bedingungen eines Motorzustands oder der Stellung des Zündschlüssels gesteuert.

Deshalb gibt es bei dem herkömmlichen "Idle Stop & Go"-System ein Problem, dass die "Idle Stop & Go"-Steuerung nicht stabil ist.

Die in diesem Grundlagenabschnitt der Erfindung offenbarte Information ist lediglich zum Verbessern des Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und soll nicht als Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag genommen werden, dass diese Information den Stand der Technik, welcher einem Fachmann in diesem Land bekannt ist, bildet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes und damit effizienteres Verfahren zum Steuern eines "Idle Stop & Go"-Systems bereitzustellen.

Dementsprechend ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet, welches keine beschränkenden Vorteile des Steuerns des "Idle Stop & Go"-Systems gemäß den Zuständen und Bedingungen eines Motors aufweist.

Ein exemplarisches Verfahren zum Steuern eines "Idle Stop & Go"-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiels der Erfindung weist einen oder mehrere Motorsteuerungs-Modi auf, wobei der eine oder die mehreren Motorsteuerungs-Modi aufweisen: einen Start-Modus, wobei die Motorsteuerungs-Einheit (engine control unit = ECU) einen Motor mittels eines Motor-Ausschaltaufhebungs-Signals, welches aus der Starter/Generator-Steuerungs-Einheit (starter/generator control unit = SCU) empfangen wird, startet, einen Normal-Modus für normalen Betrieb des Motors und einen Nachlauf-Modus, wobei die ECU den Motor basierend auf einem Motor-Ausschalt-Signal, welches aus der SCU empfangen wird, ausschaltet.

In einem anderen Ausführungsbeispiel ändert die ECU den Motorsteuerungs-Modus von dem Start-Modus in den Normal-Modus, nachdem der Motor startet.

In noch einem anderen Ausführungsbeispiel ändert die ECU den Motorsteuerungs-Modus in den Nachlauf-Modus für den Fall, dass ein Zündschlüssel in eine Aus-Stellung gedreht wird oder ein Motor-Ausschalt-Signal aus der SCU im Normal-Modus empfangen wurde.

In wieder einem anderen Ausführungsbeispiel ändert die ECU den Motorsteuerungs-Modus in den Start-Modus für den Fall, dass ein Motor-Ausschaltaufhebungs-Signal aus der SCU im Nachlauf-Modus empfangen wird, während sich ein Zündschlüssel in einer Ein-Stellung befindet.

In noch einem anderen Ausführungsbeispiel ändert die ECU den Motorsteuerungs-Modus in den Nachlauf-Modus für den Fall, dass im Start-Modus ein Zündschlüssel in die Aus-Stellung gedreht wird.

In wiederum einem anderen Ausführungsbeispiel ändert die ECU den Motorsteuerungs-Modus in den Start-Modus, falls eine Motordrehzahl für eine vorbestimmte Zeitdauer niedriger ist als eine vorbestimmte Drehzahl und falls ein Fehlercode in der ECU auftritt.

Die anhängenden Zeichnungen, welche in der Spezifikation enthalten sind und einen Teil der Spezifikation bilden, stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundlagen der Erfindung zu erklären.

Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung, welche ein "Idle Stop & Go"-System zeigt, welches ein Verfahren zum Steuern eines "Idle Stop & Go"-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchführen kann; und
2 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern des "Idle Stop & Go"-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend nun im Detail mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung, welche ein "Idle Stop & Go"-System zeigt, welches ein Verfahren zum Steuern eines "Idle Stop & Go"-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchführen kann.
Wie in 1 gezeigt ist, weist ein "Idle Stop & Go"-System gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf: eine Motorsteuerungs-Einheit (engine control unit = ECU) 109 zum Steuern eines Motors 111; einen integrierten Startergenerator (ISG) 105 zum Starten des Motors 111 und zum Aufladen einer Batterie 107; eine Starter/Generator-Steuerungseinheit (starter/generator control unit = SCU) 103 zum Steuern des ISG 105; und einen oder mehrere Sensoren und Schalter 101.
Die SCU 103 und die ECU 109 können mittels eines oder mehrerer Prozessoren, die mittels eines vorbestimmten Programms aktiviert sind, entsprechend realisiert sein, wobei das vorbestimmte Programm programmiert sein kann, um jeden Schritt eines Verfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchzuführen.
Die SCU 103 und die Ecu 109 sind miteinander durch ein Netzwerk 150 hindurch, wie beispielsweise ein Control Area Network (CAN), verbunden, um verschiedene Daten untereinander auszutauschen.
Die ECU 109 kann mit einem Motordrehzahl-Sensor 121 und einem Zündschalter 123 verbunden sein, um Signal davon zu empfangen. Der Motordrehzahl-Sensor 121 detektiert eine Motordrehzahl (U/min) und erzeugt ein entsprechendes Motordrehzahl-Signal, und der Zündschalter 123 erzeugt entsprechend einer Betriebsstellung eines Zündschlüssels ein Zündung-an-Signal oder ein Zündung-aus-Signal.
Nachstehend wird ein grundlegendes Betriebsprinzip des "Idle Stop & Go"-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben.
Der ISG 105 kann sowohl als Starter, um den Motor 111 zu starten, als auch Generator, um die Batterie 107 aufzuladen, arbeiten, und kann mittels eines Riemens angetrieben werden. Da der ISG 105 mittels des Riemens angetrieben wird, können Störungen wie beispielsweise Geräusche wesentlich reduziert werden.
Die SCU 103 ermittelt, ob ein Leerlauf-Abschalten (idle stop) benötigt wird oder eine Aufhebung des Leerlauf-Abschaltens (idle stop release) benötigt wird, und erzeugt ein entsprechendes Motorsteuerungs-Signal (d.h. ein Motor-Ausschalt-Signal oder ein Motor-Ausschaltaufhebungs-Signal), und die ECU 109 steuert basierend auf dem Motor-Ausschalt-Signal oder dem Motor-Ausschaltaufhebungs-Signal Betriebzustände des Motors 111, welche Signale aus der SCU 103 empfangen wurden.
Ein anfänglicher Start des Motors 111 wird mittels eines herkömmlichen Starters 113 durchgeführt, um eine Motorstart-Fähigkeit in einer kalten Umgebung zu erhöhen, und ein Neustart des Motors 111 wird mittels des ISG 105 durchgeführt, wenn eine Kühlwassertemperatur höher als eine vorbestimmte Temperatur ist. Da die vorbestimmte Temperatur einem Fachmann bekannt ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung hiervon verzichtet.
Nachdem der Motor 111 gestartet wurde, lädt der ISG 105 automatisch die Batterie 107 auf.
2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern des "Idle Stop & Go"-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, wird das Verfahren zum Steuern des "Idle Stop & Go"-Systems im Folgenden beschrieben.
Die ECU 109 ermittelt aus einer Mehrzahl von Motorsteuerungs-Modi auf der Basis von Signalen, welche ausgehend von dem Zündschalter 123, dem Motordrehzahl-Sensor 121 und der SCU 103 empfangen wurden, einen Motorsteuerungs-Modus, wobei die Motorsteuerungs-Modi aufweisen: einen Initialisierungs-Modus, einen Start-Modus, einen Normal-Modus und einen Nachlauf-Modus.
In dem Initialisierungs-Modus werden die ECU 109 und die SCU 103 initialisiert. Der Motor 111 kann in dem Start-Modus mittels des Signals aus der SCU 103 normal gestartet werden. Das heißt, dass der ISG 105 in dem Start-Modus in einem Zustand gehalten wird, in welchem der ISG 105 die Funktion eines Startmotors durchführen kann.
Zusätzlich ändert die ECU 109 den Motorsteuerungs-Modus von dem Start-Modus in den Normal-Modus, nachdem der Motor startet.
In dem Normal-Modus arbeitet der Motor 111 normal. In dem Normal-Modus empfängt die ECU 109 Signale von dem Motordrehzahl-Sensor 121, dem Zündschalter 123 und der SCU 103.
Der ISG 105 wird in dem Normal-Modus als eine Lichtmaschine betrieben.
Falls das Motor-Ausschalt-Signal aus der SCU 103 für ein Leerlauf-Abschalten im Normal-Modus empfangen wird, ändert die ECU 109 den Motorsteuerungs-Modus von dem Normal-Modus in den Nachlauf-Modus, auch wenn ein Zündschlüssel in einer Ein-Stellung gehalten wird.
Für den Fall, dass der Zündschlüssel in eine Aus-Stellung gedreht wird, während der Motorsteuerungs-Modus im Normal-Modus ist, wird der Motorsteuerungs-Modus ebenfalls in den Nachlauf-Modus mittels der ECU 109 geändert.
Im Falle des Nachlauf-Modus wird der Motor 111 nicht sofort ausgeschaltet (das heißt, die ECU 109 schaltet nicht sofort eine Energieversorgung des Motors ab), jedoch wird der Motor 111 nach einer Motor-Fehlerüberprüfung ausgeschaltet und Diagnosetests werden für einige Sekunden durchgeführt. Zum Schluss wird der Motor 111 im Nachlauf-Modus ausgeschaltet.
Die SCU 103 überwacht von den Schaltern und den Sensoren 101 empfangene Signale während des Nachlauf-Modus, und während sie das durchführt, wird der Motorsteuerungs-Modus sofort von dem Nachlauf-Modus in den Start-Modus geändert, wenn eine Neustart-Bedingung erfüllt ist.
Die Neustart-Bedingung wird als erfüllt ermittelt, falls der Zündschlüssel in eine Ein-Stellung im Nachlauf-Modus gedreht ist oder falls das Motor-Ausschaltaufhebungs-Signal aus der SCU 103 im Nachlauf-Modus empfangen wird.
Nachdem der Motor 111 ausgeschaltet wurde, fragt die SCU 103 nicht mehr nach einem Motorausschalten.
Die ECU 109 ändert den Motorsteuerungs-Modus in den Nachlauf-Modus für den Fall, dass im Start-Modus der Zündschlüssel in eine Aus-Stellung gedreht ist.
Unterdessen ändert die ECU 109 den Motorsteuerungs-Modus in den Start-Modus, falls die Motordrehzahl während einer vorbestimmten Zeitdauer niedriger ist als die vorbestimmte Drehzahl und falls ein Fehlercode in der ECU 109 auftritt.
Wie oben in dem Verfahren zum Steuern eines "Idle Stop & Go"-Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wird, wird ein Motorsteuerungs-Modus gemäß den Zuständen und Bedingungen eines Motors ermittelt, so dass eine Berechnungslast der ECU reduziert werden kann und der Motor und der ISG stabil gesteuert werden können.
Während die Erfindung in Verbindung mit dem, was derzeit als sehr praktisches und bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Betracht gezogen wird, beschrieben wurde, sollte es klar sein, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Gegenteil dazu vorgesehen ist, verschiedene im Schutzumfang der anhängenden Ansprüche eingeschlossene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken.

Claims

Verfahren zum Steuern eines "Idle Stop & Go"-Systems basierend auf einem oder mehreren Motorsteuerungs-Modi, wobei der eine oder die mehreren Motorsteuerungs-Modi aufweisen: einen Start-Modus, wobei eine Motorsteuerungs-Einheit (ECU) (109) einen Motor (111) mittels eines aus einer Starter/Generator-Steuerungs-Einheit (SCU) (103) empfangenen Motor-Ausschaltaufhebungs-Signals startet; einen Normal-Modus für normalen Betrieb des Motors (111); und einen Nachlauf-Modus, wobei die ECU (109) den Motor (111) basierend auf einem aus der SCU (103) empfangenen Motor-Ausschalt-Signals ausschaltet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die ECU (109) den Motorsteuerungs-Modus von dem Start-Modus in den Normal-Modus ändert, nachdem der Motor (111) startet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die ECU (109) den Motorsteuerungs-Modus in den Nachlauf-Modus für den Fall ändert, dass ein Zündschlüssel in eine Aus-Stellung gedreht ist oder ein Motor-Ausschalt-Signal aus der SCU (103) im Normal-Modus empfangen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die ECU (109) den Motorsteuerungs-Modus in den Start-Modus für den Fall ändert, dass ein Motor-Ausschaltaufhebungs-Signal aus der SCU (103) im Nachlauf-Modus empfangen wird, während sich ein Zündschlüssel in einer Ein-Stellung befindet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die ECU (109) den Motorsteuerungs-Modus in den Nachlauf-Modus für den Fall ändert, dass im Start-Modus ein Zündschlüssel in eine Aus-Stellung gedreht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die ECU (109) den Motorsteuerungs-Modus in den Start-Modus ändert, falls eine Motordrehzahl für eine bestimmte Zeitdauer niedriger ist als eine vorbestimmte Drehzahl und ein Fehlercode in der ECU (109) auftritt.