DE102011087950B4

DE102011087950B4 - Verfahren und Systeme zur Steuerung eines unterstützten Direktstarts

Info

Publication number: DE102011087950B4
Application number: DE102011087950.1A
Authority: DE
Inventors: Felix Nedorezov; Hong Jiang; Davor David Hrovat; Alex O'Connor Gibson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: US8574125B2; CN102582622A; US20140045650A1; DE102011087950A1; US9187076B2; US20120172175A1; CN102582622B

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugmotors mit einem Drehmomentwandler (11) und einem Automatikgetriebe (15), jeweils mit einer Kupplung (13, 16), umfassend:während einer Fahrzeugbewegungsbedingung das Herunterfahren des Motors (10) zum Stillstand und während eines anlasserunterstützten Neustarts aus dem Stillstand und während die Drehmomentwandlerkupplung (13) ausgerückt ist, das Einstellen eines Grads an Getriebekupplungseingriffnahme auf der Basis der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl relativ zu der Drehmomentwandlereingadrehzahl.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft Verfahren und Systeme zum Steuern einer Motorabschaltung und eines nachfolgenden Neustarts.
Allgemeiner Stand der Technik und kurze Darstellung der Erfindung
Fahrzeugmotoren können konfiguriert sein, während Leerlaufbedingungen abzuschalten, wie etwa wenn das Fahrzeug zu einem Stopp kommt, während eine Bremse angelegt wird, und neu gestartet zu werden, nachdem die Bremse gelöst ist (z. B. ein Stopp-Start-System). Solche Stopp-Start-Systeme ermöglichen das Einsparen von Kraftstoff, eine Reduktion bei Abgasemissionen, Reduktion bei Geräuschen und dergleichen. Der Kraftstoffverbrauch kann durch Abschalten des Motors vor dem Bremsen weiter reduziert werden, zum Beispiel, während sich das Fahrzeug während längerer Rollperioden bewegt.
Die Erfinder haben jedoch bei solchen Systemen ein Problem erkannt. Häufiges Umschalten zwischen Motor-Leerlauf-Stopp- und Motor-Neustart-Operationen kann zu störenden Geräuschen und metallischen Schlägen führen, die aufgrund des Übergangs zwischen dem angehaltenen Motor und dem sich drehenden Motor das Fahrgefühl beeinflussen. Beispielsweise kann Spiel bei verschiedenen Getriebekomponenten, wie etwa Zahnrädern, Kettenantrieben, Differentialen und so weiter, aufgrund des Einrückens und Ausrückens, zu dem es kommt, stärkere Geräusche, Schwingungen und Rauigkeit (NVH - Noise, Vibration and Harshness) verursachen. Diese können als solche das Fahrgefühl sowie die Kundenzufriedenheit herabsetzen. Weiterhin können wiederholte metallische Schläge und verwandte Torsionsbeanspruchungen Getriebe- oder Triebstrangkomponenten (z. B. Getriebezahnräder, Kupplungen usw.) im Laufe der Zeit verschlechtern. DE 602 13 144 T2 zeigt ein Kraftmaschinen-Steuergerät, mit einer Bremspedalbetätigungsgrad-Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Betätigungsgrades eines Bremspedals in einem Fahrzeug, einer Bremspedalbetätigungsgrad-Beurteilungseinrichtung zur Beurteilung, ob der erfasste Betätigungsgrad des Bremspedals unter einem ersten vorgegebenen Wert liegt oder nicht, einer Verzögerungserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Verzögerung des Fahrzeugs, und einer automatischen Start-Stopp-Steuereinrichtung zum automatischen Abstellen einer das Fahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine, wenn die Verzögerungserfassungseinrichtung eine Verzögerung des Fahrzeugs erfasst und die Bremspedalbetätigungsgrad-Beurteilungseinrichtung die Beurteilung trifft, dass der erfasste Betätigungsgrad des Bremspedals nicht unter dem ersten vorgegebenen Wert liegt.
Somit können bei einem Beispiel einige der obigen Probleme durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugmotors mit einem Drehmomentwandler und einem Automatikgetriebe, jeweils mit einer Kupplung, mindestens teilweise behandelt werden. Ein Ausführungsbeispiel umfasst, während einer Fahrzeugbewegungsbedingung das Herunterfahren des Motors zum Stillstand und während eines anlasserunterstützten Neustarts aus dem Stillstand und während die Drehmomentwandlerkupplung ausgerückt ist, das Einstellen eines Grads an Getriebekupplungseingriffnahme auf der Basis der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl relativ zu der Drehmomentwandlereingangsrehzahl.
Bei einem Beispiel rollt möglicherweise ein Fahrzeug, wobei das Fahrpedal und das Bremspedal nicht gedrückt sind und eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellwert liegt. Als Reaktion auf die Rollbedingung kann der Motor abgeschaltet werden, indem beispielsweise eine Kraftstoffzufuhr und die Zündung zu dem Motor abgestellt wird. Während der Motor zum Stillstand herunterfährt, kann eine Drehmomentwandlerkupplung (z. B. eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung) ausgerückt sein. Weiterhin kann ein Kupplungsdruck einer Fahrzeuggetriebekupplung (z. B. Vorwärtskupplung) während des Herunterfahrens des Motors auf fast Hubhöhe reduziert werden (z. B. bei oder gerade unter der Hubhöhe). Auf diese Weise kann die Kupplung durch Aufrechterhalten des Kupplungsdrucks nahe einer Hubhöhe bis zu einem nachfolgenden Neustart ab dem Motorstillstand vorgespannt gehalten werden.
Während eines nachfolgenden Neustarts kann der Motor, während sich das Fahrzeug immer noch bewegt und während die Drehmomentwandlerkupplung immer noch ausgerückt ist, unter Verwendung der Anlasserunterstützung gestartet werden, indem ein Anlassermotor aktiviert wird. Weiterhin kann ein Grad an Einrücken der Getriebekupplung auf der Basis einer Drehmomentwandlerausgabedrehzahl relativ zu einer Drehmomentwandlereingangsdrehzahl eingestellt werden (z. B. erhöht werden). Wenn bei einem Beispiel die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl (wie beispielsweise aus der Motordrehzahl geschlossen) niedriger ist als die Drehmomentwandlerausgabedrehzahl (wie beispielsweise aus einer Getriebeeingangswellengeschwindigkeit geschlossen ist), was anzeigt, dass der Motor noch kein positives Drehmoment an den Triebstrang anlegt, kann ein Kupplungsdruck der Getriebevorwärtskupplung mit einer ersten niedrigeren Rate und/oder auf ein erstes niedrigeres Ausmaß an Kupplungsdruck erhöht werden. Das erste Ausmaß und/oder die erste Rate können auf einer Differenz zwischen den Drehzahlen basieren, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl unter der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt. Nachdem im Vergleich die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl die Drehmomentwandlerausgabedrehzahl übersteigt und der Motor nun ein positives Drehmoment durch den Triebstrang anlegt, kann der Kupplungsdruck mit einer zweiten höheren Rate und/oder auf ein zweites höheres Ausmaß des Kupplungsdrucks erhöht werden. Das zweite Ausmaß und/oder die zweite Rate können auf einer Differenz zwischen den Drehzahlen basieren, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl über der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt. Auf diese Weise kann der während des Übergangs durch das Spielgebiet angelegte Grad an Drehmoment relativ niedrig gehalten werden, bis nachdem der Spielübergang abgeschlossen ist (wie durch die Drehmomentwandlerdrehzahlen angegeben), um das Schlagen des Triebstrangs zu reduzieren. Nachdem der Übergang dann beendet ist, kann der Kupplungsdruck auf eine ausreichende Höhe angelegt werden, um das gewünschte Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen.
Es versteht sich, dass zwar der Grad an Getriebekupplungseinrücken auf der Basis einer Differenz von Drehzahlen über dem Drehmomentwandler eingestellt werden kann, aber auch andere Ansätze möglich sind. Beispielsweise kann das Einstellen auf einem Verhältnis (oder anderer Funktion) von Drehzahlen über dem Drehmomentwandler basieren.
Auf diese Weise kann ein Motor mit Anlassermotorunterstützung neugestartet werden, während sich das Fahrzeug immer noch bewegt, und zwar mit reduzierten Drehmomentstörungen in dem Triebstrang. Indem eine Getriebekupplung während einer Motorabschaltung vorgespannt gehalten wird, können Verzögerungen bei dem Einrücken der Kupplung während eines nachfolgenden Neustarts reduziert werden. Durch Reduzieren der Drehmomentkapazität einer Getriebekupplung während einer Motorabschaltung und dann Erhöhen der Drehmomentkapazität der Kupplung auf der Basis einer Motordrehzahl relativ zu einer Getriebeeingangswellendrehzahl kann ein flüssigerer Übergang durch das Spielgebiet des Getriebes ermöglicht werden. Durch Verbessern der Gesamtmotordrehmomentsteuerung während eines Motorneustarts können Drehmomentstörungen und hörbare Schläge reduziert werden, wodurch die Qualität von Motorneustarts wesentlich verbessert wird.
Es versteht sich, dass die obige kurze Darstellung vorgelegt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung, die folgt, näher beschrieben werden. Sie soll keine wichtigen oder essentiellen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzbereich durch die Ansprüche definiert wird, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige, oben oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung erwähnte Nachteile lösen.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das verschiedene Antriebsstrangkomponenten darstellt.
2 zeigt ein Schemadiagramm eines Motors.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Steuerroutine zum Abschalten eines Motors während längerer Rollbedingungen darstellt.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Steuerroutine zum Neustarten eines Motors aus einer Abschaltbedingung darstellt.
5 zeigt ein Kennfeld, das beispielhafte Motorabschalt- und -neustartoperationen gemäß der vorliegenden Offenbarung graphisch darstellt.

Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines an ein Getriebe und einen Drehmomentwandler in einem Motorfahrzeug gekoppelten Verbrennungsmotors, wie etwa in dem Fahrzeugsystem der 1 -Fig. 2. Das Getriebe und der Drehmomentwandler können jeweils eine Kupplung enthalten. Während Fahrzeugrollbedingungen kann ein Motor abgeschaltet und zum Stillstand herunter gefahren werden, während sich das Fahrzeug bewegt. Außerdem kann, wie in 3 ausgeführt, eine Drehmomentwandlerkupplung ausgerückt werden, während eine Getriebekupplung (z. B. Vorwärtskupplung) in einem gespannten Zustand gehalten wird, indem der Kupplungsdruck auf fast Hubhöhe reduziert wird. Während eines nachfolgenden Motorneustarts kann der Motor bei ausgerückter Drehmomentwandlerkupplung mit einem Anlasser angeworfen werden, während sich das Fahrzeug bewegt. Außerdem kann, wie in 4 ausgeführt, ein Grad an Einrücken der Vorwärtskupplung auf der Basis der Eingabe- und Ausgabedrehzahl des Drehmomentwandlers eingestellt werden. Beispielsweise kann der Kupplungsdruck mit einer niedrigeren Rate erhöht werden, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl unter der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt, und mit einer höheren Rate erhöht werden, wenn die Eingangsdrehzahl die Ausgabedrehzahl übersteigt. Ein Motorcontroller kann mit Code konfiguriert sein zum Durchführen einer Steuerroutine wie etwa den Routinen von 3-4, um den Kupplungsdruck bei Motorabschalt- und -neustartoperationen als Reaktion auf mindestens eine Drehzahldifferenz über dem Drehmomentwandler einzustellen. Beispielhafte Einstellungen sind in 5 graphisch dargestellt. Indem während einer Motorabschaltung mindestens etwas Kupplungsdruck aufrechterhalten wird und der Kupplungsdruck während des nachfolgenden Neustarts allmählich erhöht wird, kann auf diese Weise die Drehmomentsteuerung während eines Neustarts verbessert werden, wodurch Torsionsbeanspruchung und Drehmomentstörungen, die aufgrund eines häufigen Übergangs zwischen durch die Triebstrangkomponenten angelegten positivem und negativem Drehmoment entstehen, reduziert werden. Dies kann als solches die Qualität von Fahrzeugneustarts verbessern und die Verschlechterung von Getriebekomponenten reduzieren.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10 , hierin unter besonderer Bezugnahme auf 2 näher beschrieben, so gezeigt, dass er über eine Kurbelwelle 40 an einen Drehmomentwandler 11 gekoppelt ist. Insbesondere ist der Motor 10 an eine Pumpe des Drehmomentwandlers 11 gekoppelt. Somit kann eine Drehmomentwandlereingangsdrehzahl (oder Pumpendrehzahl) auf der Motordrehzahl basieren (oder es kann daraus auf sie geschlossen werden). Der Drehmomentwandler 11 ist auch über eine Getriebeeingangswelle 17 an das Getriebe 15 gekoppelt. Insbesondere koppelt die Getriebeeingangswelle 17 das Getriebe 15 an eine Turbine des Drehmomentwandlers 11 . Somit kann eine Drehmomentwandlerausgabedrehzahl (oder Turbinendrehzahl) auf einer Getriebeeingangswellendrehzahl basieren (oder es kann durch sie darauf geschlossen werden). Der Drehmomentwandler 11 weist eine Überbrückungskupplung 13 auf, die eingerückt, ausgerückt oder teilweise eingerückt sein kann. Wenn die Kupplung 13 ausgerückt ist, wird gesagt, dass sich der Drehmomentwandler in einem unüberbrückten Zustand befindet. Bei einem Beispiel ist der Drehmomentwandler 11 eine Komponente des Getriebes 15 , und die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 13 ist eine Getriebekupplung.
Das Getriebe 15 kann ein Automatikgetriebe mit Getriebeabstufung sein. Beispielsweise kann das Getriebe 15 ein elektronisch gesteuertes Getriebe mit mehreren wählbaren diskreten Untersetzungsverhältnissen sein. Das Getriebe 15 kann auch verschiedene andere Zahnräder umfassen, wie etwa beispielsweise eine nicht gezeigte Achsantriebs-Untersetzung. Alternativ kann das Getriebe 15 ein stufenloses Getriebe (CVT - Continuously Variable Transmission) sein. Das Getriebe 15 kann mehrere Getriebekupplungen einschließlich einer Vorwärtskupplung 16 enthalten. Ein Grad an Einrücken der Vorwärtskupplung 16 kann durch Variieren eines Kupplungsdrucks eingestellt werden, um dadurch ein durch das Getriebe 15 übertragenes Drehmoment einzustellen.
Das Getriebe 15 kann weiter über eine Achse 21 an einen Reifen 19 gekoppelt sein. Der Reifen 19 koppelt das nicht gezeigte Fahrzeug mit der Straße 23 . Man beachte, dass bei einem Ausführungsbeispiel dieser Antriebsstrang in einem Personenfahrzeug gekoppelt ist, das sich auf der Straße bewegt. Während verschiedene Fahrzeugkonfigurationen verwendet werden können, ist bei einem Beispiel der Motor die einzige Energiequelle, und somit ist das Fahrzeug kein hybridelektrisches, Hybrid-Plugin- usw. Fahrzeug. Bei anderen Ausführungsformen kann das Verfahren in ein Hybridfahrzeug integriert sein.
2 ist ein Schemadiagramm, das einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt, der in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem mit dem Controller 12 und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabeeinrichtung gesteuert werden. Bei einem Beispiel beinhaltet die Eingabeeinrichtung ein Fahrpedal 132 und einen Pedalpositionssensor 134 zum Generieren eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Bei einem weiteren Beispiel beinhaltet die Eingabeeinrichtung einen Schalthebel 136 , der von dem Fahrer auf der Basis einer gewünschten Getriebeausgabe zwischen verschiedenen Gangoptionen verschoben werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Fahrer die folgenden fahrerwählbaren Optionen haben: Parken (P), Rückwärts (R), Neutral (N), Fahren (D) und Niedrig (L). Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Hebel als ein PRNDL-Hebel bekannt entsprechend den verschiedenen Optionen. Bei einem Beispiel, wenn in Park- oder Neutralposition, kann im Wesentlichen kein Drehmoment von einem Motor auf den Getriebeausgang übertragen werden. In der Fahrposition kann ein elektronischer Controller das Getriebe dahingehend steuern, beliebige verfügbare Vorwärtsgangverhältnisse zu wählen. In der Rückwärtsposition ist ein einziger Rückwärtsgang gewählt. In der Niedrigposition kann nur ein unterer Satz von Vorwärtsgangverhältnissen von dem elektronischen Controller gewählt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann es eine Option Niedrig 1 und Niedrig 2 geben. Der Schalthebel 136 kann sich an einer Längssäule oder zwischen Fahrer- und Passagiersitzen befinden.
Der Brennraum 30 des Motors 10 kann Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 enthalten. Der Kolben 36 kann an eine Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Pendelbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Weiterhin kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassbetrieb des Motors 10 zu ermöglichen.
Der Brennraum 30 kann Einlassluft von dem Einlasskrümmer 44 über eine Einlasspassage 42 enthalten und Verbrennungsabgase über einen Auslasskanal 48 ausstoßen. Der Einlasskrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 selektiv mit dem Brennraum 30 kommunizieren. Bei einigen Ausführungsformen kann der Brennraum 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oderzwei oder mehr Auslassventile enthalten. Die Auslassnockenwelle 53 betreibt das Auslassventil 54 gemäß dem Profil eines Nockens, der entlang der Länge der Auslassnockenwelle angeordnet ist. Die Einlassnockenwelle 51 betreibt das Einlassventil 52 gemäß dem Profil eines Nockens, der entlang der Länge der Nockenwelle angeordnet ist. Ein Auslassnockenpositionssensor 57 und ein Einlassnockenpositionssensor 55 übertragen jeweilige Nockenwellenpositionen an den Controller 12. Eine Pumpe 72 liefert Öl zum Indexieren der Einlassnockenwelle 51 und Auslassnockenwelle 53 relativ zur Kurbelwelle 40 auf der Basis von dem Controller 12 gelieferten Befehlen an nicht gezeigte Nockenwellenaktuatoren. Die Pumpe 72 kann elektrisch angetrieben sein, sodass Nockenwellen indexiert werden können, wenn der Motor 10 nicht läuft.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist direkt an den Brennraum 30 gekoppelt gezeigt zum direkten Einspritzen von Kraftstoff darin proportional zu der Impulsbreite des vom Controller 12 über einen elektronischen Träger 68 empfangenen Signals FPW. Auf diese Weise liefert die Kraftstoffeinspritzdüse 66 das, was als Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Brennraum 30 bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann zum Beispiel in der Seite des Brennraums oder in der Oberseite des Brennraums montiert sein. Kraftstoff kann von einem nicht gezeigten Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffrail enthält, an die Kraftstoffeinspritzdüse 66 geliefert werden. Bei einigen Ausführungsformen kann der Brennraum 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse enthalten, die in einer Konfiguration in dem Einlasskrümmer 44 angeordnet ist, die das liefert, was als Einlasskanaleinspritzung von Kraftstoff in den Einlasskanal vor dem Brennraum 30 bekannt ist.
Die Einlasspassage 42 kann eine Drossel 62 mit einer Drosselplatte 64 enthalten. Bei diesem besonderen Beispiel kann die Position der Drosselplatte 64 von dem Controller 12 über ein Signal variiert werden, das an einen Elektromotor oder Aktuator geliefert wird, der mit der Drossel 62 enthalten ist, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (ETC - Electronic Throttle Control) bekannt ist. Auf diese Weise kann die Drossel 62 so betätigt werden, dass sie die an den Brennraum 30 , unter anderen Motorzylindern, gelieferte Einlassluft variiert. Die Position der Drosselplatte 64 kann durch ein Drosselpositionssignal TP an den Controller 12 gemeldet werden. Die Einlasspassage 42 kann einen Luftmassensensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Liefern jeweiliger Signale MAF und MAP an den Controller 12 enthalten.
Das Zündsystem 88 kann als Reaktion auf ein Zündverstellsignal SA von dem Controller 12 unter ausgewählten Betriebsmodi einen Zündfunken über eine Zündkerze 92 an den Brennraum 30 liefern. Wenngleich Fremdzündungskomponenten gezeigt sind, kann der Brennraum 30 oder können eine oder mehrere andere Brennräume des Motors 10 bei einigen Ausführungsformen in einem Verdichtungszündungsmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
Ein Abgassensor 126 ist vor einer Emissionsreinigungseinrichtung 70 an den Auslasskanal 48 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 126 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Liefern einer Anzeige eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses im Abgas wie etwa ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal or wide-range Exhaust Gas Oxygen), ein Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO, ein HEGO (Heated EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor sein. Die Emissionsreinigungseinrichtung 70 ist entlang des Auslasskanals 48 hinter dem Abgassensor 126 angeordnet gezeigt. Die Einrichtung 70 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC - Three Way Catalyst), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionsreinigungseinrichtungen oder Kombinationen davon sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die Emissionsreinigungseinrichtung 70 während des Betriebs des Motors 10 periodisch zurückgesetzt werden, indem mindestens ein Zylinder des Motors mit einem bestimmten Luft-/Kraftstoffverhältnis betrieben wird.
Der Controller 12 ist in 2 als ein Mikrocomputer gezeigt, mit Mikroprozessoreinheit (CPU) 102 , Eingangs-/Ausgangskanälen 104 , einem elektronischen Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, bei diesem besonderen Beispiel als ein Festwertspeicherchip (ROM) 106 gezeigt, einem Direktzugriffsspeicher (RAM) 108 , einem Arbeitsspeicher (KAM) 110 und einem Datenbus. Der Controller 12 kann von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren verschiedene Signale empfangen, zusätzlich zu jenen Signalen, die zuvor erörtert wurden, einschließlich Messung einer induzierten Luftmasse (MAF) von dem Luftmassensensor 120 , Motorkühlmitteltemperatur (ECT - Engine Coolant Temperature) von einem an eine Kühlmuffe 114 gekoppelten Temperatursensor 112 ; Fahrzeugbremse 121 ; ein Zündungsprofil-Aufnehmersignal (PIP - Profile Ignition Pickup) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; eine Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor und ein Absolutkrümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor 122 . Das Motordrehzahlsignal RPM kann vom Controller 12 aus dem Signal PIP generiert werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Anzeige über Unterdruck oder Druck in dem Einlasskrümmer zu liefern. Man beachte, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Bei einem Beispiel kann der Sensor 118, der auch als ein Motordrehzahlsensor verwendet wird, bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen erzeugen.
Das Speichermedium Festwertspeicher 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert werden, die Befehle darstellen, die von einer Mikroprozessoreinheit 102 ausgeführt werden können, um die unten beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten auszuführen, die antizipiert werden, aber nicht spezifisch aufgeführt sind.
Der Controller 12 empfängt auch Signale von einem nicht gezeigten Getriebe und liefert Steuersignale dort hin. Zu den Getriebesignalen können unter anderem Getriebeeingangs- und -ausgabedrehzahlen, Signale zum Regeln des Getriebeleitungsdrucks (z. B. an Getriebekupplungen gelieferter Fluiddruck) und Signale zum Steuern des den Kupplungen zugeführten Drucks zum Betätigen von Getriebezahnrädern zählen.
Wie oben beschrieben, zeigt 2 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors, und dass jeder Zylinder analog seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzdüsen, Zündkerzen usw. enthalten kann.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 3 wird eine Steuerroutine 300 zum Abschalten eines Motors während einer Fahrzeugbewegungsbedingung dargestellt, wie etwa beim Fahrzeugrollen. Insbesondere identifiziert die Routine 300 Gelegenheiten, während derer sich das Fahrzeug bewegt, wobei die Verbrennung in dem Motor deaktiviert werden kann. Die Routine stellt weiterhin den Kupplungsdruck von einer oder mehreren Getriebekupplungen ein, um eine Drehmomentkapazität des Getriebes zu reduzieren, wenn der Motor abgeschaltet ist, während die Kupplung vorgespannt gehalten wird.
Bei 301 kann die Routine bestimmen, ob der Fahrzeugführer einen Getriebehebel (wie etwa dem PRNDL-Hebel von 2) aus einer Fahrposition (z. B. Position D) zu einer Neutralposition (z. B. Position N) bewegt hat. Bei einem Beispiel kann ein Fahrer den Hebel aus einer Fahrposition zu einer Neutralposition verschieben, damit das Fahrzeug bei abgeschaltetem Motor rollen kann. Durch Verschieben von Fahren zu Neutral kann der Führer somit Motorabschaltbefehle, auf die geschlossen wurde, manuell außer Kraft setzen, wie etwa Motorabschaltbefehle, auf die automatisch geschlossen wurde, als Reaktion auf hier unten ausgeführte erweiterte Rollbedingungen. Falls der Fahrer den Hebel in die Neutralposition gelegt hat, kann die Routine dann als Reaktion auf eine Fahrzeugbewegungsbedingung, bei der sich das Fahrzeug mit einem Getriebehebel in einer Neutralposition bewegt, zu 310 weitergehen, wobei ein elektronischer Controller den Motor abschalten und den Motor zum Stillstand herunterfahren lassen kann. Bei einem Beispiel kann, wie unten ausgeführt, der Motor gestoppt werden, indem die Kraftstoffzufuhr und die Zündung zu dem Motor abgestellt werden.
Falls der Fahrer das Getriebe nicht zu Neutral bewegt hat, dann können bei 302 verlängerte Rollbedingungen bestätigt werden. Beispielsweise kann auf das Fahrzeugrollen geschlossen werden, wenn sich das Fahrzeug bewegt, ohne dass Bremspedal und Fahrpedal gedrückt sind. Falls verlängerte Rollbedingungen nicht bestätigt werden, kann die Routine enden. Bei einer Bestätigung des Fahrzeugrollens können bei 304 Einstiegsbedingungen für ein Fahrzeugrollen-Abschalten bestätigt werden. Zu Eintrittsbedingungen können unter anderem Motorspülbedingungen, ein Ladezustand einer Fahrzeugbatterie, Motortemperatur, Emissionsreinigungseinrichtungstemperatur usw. zählen. Beispielsweise kann die Batterie verwendet werden, um verschiedene Komponenten (z. B. Elektromotoren, Lichter usw.) zu versorgen, während der Motor ausgeschaltet ist; somit darf der Motor erst dann abgeschaltet werden, wenn die Batterie eine bestimmte Ladungsmenge erreicht hat. Als ein weiteres Beispiel: Falls das Kraftstoffdampfspülsystem gegenwärtig Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem in den Motoreinlasskrümmer spült, darf der Motor erst nach der Beendigung des Spülens abgeschaltet werden. Falls Eintrittsbedingungen nicht erfüllt sind, kann der Motorbetrieb bei 306 aufrechterhalten werden, d.h., der Motor darf nicht abgeschaltet werden.
Falls Eintrittsbedingungen erfüllt sind, dann kann bei 308 die Fahrzeuggeschwindigkeit geschätzt werden und es kann bestimmt werden, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit (VS) über einem Schwellwert liegt. Bei einem Beispiel kann die Schwellwertgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit wiedergeben, unter der eine Fahrzeugrollen-Abschaltoperation die Kraftstoffersparnis des Fahrzeugs möglicherweise nicht substanziell verbessert, und somit kann die Abschaltoperation in diesem Fall deaktiviert werden, um den Motorbetrieb aufrechtzuerhalten. Bei einem weiteren Beispiel kann die Schwellwertgeschwindigkeit einem Ausmaß an Fahrzeugträgheit entsprechen, das möglicherweise nicht in der Lage ist, das Fahrzeugrollen für eine substanzielle Dauer aufrechtzuerhalten, wobei ein potentieller Fahrzeugstillstand möglicherweise bevorsteht. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit unter der Schwellwertgeschwindigkeit liegt, kann die Routine somit zu 306 zurückkehren, um den Motorbetrieb aufrechtzuerhalten und den Motor nicht abzuschalten.
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über dem Schwellwert liegt, dann kann der Motor bei 310 abgeschaltet oder gestoppt werden, wobei der Motor zum Stillstand herunterlaufen kann. Bei einem Beispiel kann das Herunterlaufen des Motors zum Stillstand zum Beispiel das Abschalten der Zündung und der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor beinhalten. Weiterhin kann eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung ausgerückt oder vollständig überbrückt sein, um ein auf den Motor ausgeübtes Raddrehmoment zu reduzieren.
Zusätzlich kann bei 310 ein Grad an Getriebekupplungseinrücken eingestellt werden, während der Motor zum Stillstand herunterfährt. Dies kann beinhalten, das Getriebekupplungseinrücken auf fast Hubhöhe zu senken und das Getriebekupplungseinrücken bis zu einem nachfolgenden Neustart fast bei Hubhöhe zu halten. Bei einem Beispiel ist die Getriebekupplung, die eingestellt wird, eine Getriebevorwärtskupplung. Das Einstellen eines Einrückgrads der Getriebekupplung kann dabei das Einstellen (beispielsweise Reduzieren) eines Kupplungsdrucks der Getriebevorwärtskupplung zu fast Hubhöhe beinhalten (d. h., auf oder gerade unter dem Hubhöhendruck). Auf diese Weise können, indem die Kupplung vorgespannt gehalten wird, Verzögerungen bei dem Kupplungseinrücken während eines nachfolgenden Neustarts reduziert werden. Durch Reduzieren des Kupplungsdrucks während des Herunterfahrens des Motors wird die Drehmomentkapazität des Getriebes gesenkt. Wie in 4 ausgeführt, kann durch allmähliches Erhöhen der Drehmomentkapazität der Kupplung während des nachfolgenden Motorneustarts ein Übergang durch ein Spielgebiet des Getriebes verbessert werden. Durch Abschalten des Motors, während die Kraftstoffeinspritzdüsen abgestellt sind und während der Fuß des Führers sich weg vom Fahrpedal und Bremspedal befindet, kann außerdem die in dem Katalysator der Abgasreinigungseinrichtung des Fahrzeugsystems gepumpte Luftmenge reduziert werden. Dies reduziert als solches die Notwendigkeit für die Anreicherung nach dem Abschalten des Kraftstoffs, wodurch zusätzliche Vorzüge bezüglich Kraftstoffeinsparung erhalten werden. Das Einstellen des Kupplungsdrucks während einer Motorabschaltung bei sich bewegendem Fahrzeug kann mit dem einer Motorabschaltung bei Bedingungen eines angehaltenen Fahrzeugs kontrastiert werden, wie etwa, wenn ein Fahrer das Fahrzeug abschaltet. Bei einem derartigen Abschalten ohne Bewegung kann das Kupplungseinrücken unter die Hubhöhe reduziert werden, wie etwa voll ausgerückt.
Bei 312 kann bestimmt werden, ob ein Neustart angefordert wird. Der Motorneustart kann durch eine Drossel- oder Drehmomentnachfrage, durch eine Änderung bei der Fahrzeuggeschwindigkeit, durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die über oder unter einem Schwellwert liegt, durch eine Änderung bei der Bremspedal- oder Fahrpedalposition oder durch andere Neustartbedingungen und/oder Kombinationen davon initiiert werden. Weiterhin werden zahlreiche Ausführungsformen, unter Bezugnahme auf 4 ausgeführt, antizipiert, unter denen verschiedene Bedingungen verwendet werden können, um zu bestimmen, ob der Motor neu gestartet werden soll oder nicht. Falls kein Neustart angefordert wird, dann kann der Motor bei 314 abgeschaltet bleiben, wobei die Drehmomentwandlerkupplung ausgerückt ist und ein Druck auf die Vorwärtskupplung des Getriebes fast auf Hubhöhe gehalten wird. Falls Neustartbedingungen bestätigt werden, dann kann bei 316 eine Neustartroutine, wie in 4 gezeigt, durchgeführt werden.
4 zeigt eine Steuerroutine 400 zum Neustarten eines Fahrzeugmotors, während sich das Fahrzeug bewegt, wie etwa beim Rollen des Fahrzeugs. Insbesondere startet die Routine 400 den Motor aus der Motorstillstandsbedingung neu, während sich das Fahrzeug bewegt und wobei die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung ausgerückt ist. Die Routine moduliert weiterhin den Kupplungsdruck von einer oder mehreren Getriebekupplungen auf der Basis einer Geschwindigkeit über einem Drehmomentwandler, um hörbare Schläge zu reduzieren und einen flüssigen Übergang durch ein Spielgebiet des Getriebes während des Neustarts zu ermöglichen.
Bei 402 können Motorneustartbedingungen bestätigt werden. Als solches kann ein Motorneustart durch eine Drossel- oder Drehmomentnachfrage, durch eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die über oder unter einem Schwellwert liegt, durch eine Änderung der Bremspedal- oder Fahrpedalposition oder durch andere Neustartbedingungen initiiert werden. Zu verschiedenen anderen Ausführungsformen, unter denen der Motor neu gestartet werden kann, zählen beispielsweise, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Schwellwert liegt, wobei der Schwellwert eine Fahrzeugträgheit darstellt, unter der eine Rolloperation möglicherweise nicht aufrechterhalten werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform können die Bremsposition (z. B. die Position des Fahrzeugbremspedals) und die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden, um zu bestimmen, wann der Motor neu gestartet werden soll. Falls beispielsweise der Fuß des Führers weg von dem Bremspedal bleibt, dann kann ein Motor im Stillstand solange im Stillstand bleiben, bis das Fahrzeug zu einem Stopp kommt und/oder der Führer seinen Fuß auf Bremse drückt. Weiterhin kann eine Änderung der Position des Bremspedals (z. B. wird das Bremspedal neu positioniert) zum Initiieren eines Motorstarts verwendet werden. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Motorneustart auf der Basis einer Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit initiiert werden. Falls beispielsweise der Fuß des Führers sich weg von der Bremse befindet und sich das Fahrzeug verlangsamt, weil sich die Straßensteigung ändert (wenn beispielsweise das Fahrzeug einen Weg bergauf fährt), kann der Motor neu gestartet werden. Weiterhin können verschiedene Signale und Kombinationen von Signalen verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Motor bei 402 neu gestartet werden soll.
Falls Motorneustartbedingungen nicht bestätigt werden, dann kann der Motor bei 404 , wie bei 314 (3) ausgeführt, abgeschaltet bleiben, wobei die Drehmomentwandlerkupplung ausgerückt ist und ein auf die Vorwärtskupplung des Getriebes ausgeübter Druck fast auf Hubhöhe gehalten wird. Falls Motorneustartbedingungen bestätigt werden, dann kann der Motor bei 406 unter Verwendung von Anlassermotorunterstützung gestartet werden, um ein Durchdrehen des Motors zu initiieren. Außerdem kann der Motorbetrieb beispielsweise durch Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung initiiert werden. Die Anlasserunterstützung wird möglicherweise nur für eine Dauer verwendet, bis die Motordrehzahl eine Schwellwertdrehzahl erreicht. Beispielsweise kann der Anlasser von dem Motor entkoppelt werden, bevor die Motordrehzahl die Turbinendrehzahl des Getriebes erreicht.
Bei 408 können Motorbetriebsbedingungen geschätzt und/oder gemessen werden. Dazu können beispielsweise Motordrehzahl, eine Drehmomentwandlereingangsdrehzahl, eine Drehmomentwandlerausgabedrehzahl (d. h. Turbinendrehzahl), eine Getriebeeingangswellendrehzahl usw. zählen. Bei einem Beispiel kann auf die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl aus der Motordrehzahl geschlossen werden, während aus der Getriebeeingangswellendrehzahl auf die Drehmomentwandlerausgabedrehzahl geschlossen werden kann.
Bei 410 kann die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl relativ zu der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl verglichen werden. Alternativ kann eine Motordrehzahl relativ zu einer Getriebeturbinendrehzahl oder einer Eingangswellendrehzahl verglichen werden. Bei einem Beispiel (wie dargestellt) kann eine Differenz von Drehzahlen über dem Drehmomentwandler mit einem Schwellwertbereich verglichen werden. Bei einem weiteren Beispiel kann ein Verhältnis von Drehzahlen über dem Drehmomentwandler mit einem Schwellwertbereich verglichen werden. Bei noch einem weiteren Beispiel kann der Vergleich eine alternative Funktion der Eingangsdrehzahl und der Ausgabedrehzahl des Drehmomentwandlers beinhalten.
Als nächstes kann während des durch den anlasserunterstützten Neustarts aus der Motorstillstandbedingung, und während die Drehmomentwandlerkupplung immer noch ausgerückt ist, eine Drehmomentkapazität des Getriebes eingestellt werden, indem ein Grad an Getriebekupplungseinrücken auf der Basis der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl relativ zu der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl eingestellt wird. Insbesondere beinhaltet bei 412 die Routine das Erhöhen des Grads an Getriebekupplungseinrücken mit einer ersten niedrigeren Rate (und/oder durch ein erstes niedrigeres Ausmaß), wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl unter der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt und/oder innerhalb eines Bereichs um die Ausgabedrehzahl herum liegt (z. B. innerhalb 10 min-1). Im Vergleich beinhaltet die Routine bei 414 das Erhöhen des Grads an Getriebekupplungseinrücken mit einer zweiten höheren Rate (und/oder um ein zweites höheres Ausmaß), wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl über, beispielsweise ausreichend über der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt (z. B. um mehr als 10 min-1 darüber). Die Rate und/oder das Ausmaß der Erhöhung kann weiter auf einer Differenz, einem Verhältnis oder einer alternativen Funktion der Drehzahl an dem Drehmomentwandler basieren.
Bei einem Beispiel beinhaltet das Einstellen eines Grads an Übertragungskupplungseinrücken das Einstellen eines Kupplungsdrucks einer Getriebevorwärtskupplung auf der Basis der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl (wie auf der Basis der Getriebeturbinendrehzahl gemessen oder daraus geschlossen) relativ zu der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl (wie auf der Basis der Motordrehzahl gemessen oder daraus geschlossen). Insbesondere kann ein Ausmaß und/oder eine Rate der Erhöhung bei dem Vorwärtskupplungsdruck auf der Basis des Drehzahlenvergleichs eingestellt werden. Beispielsweise kann der Kupplungsdruck auf ein erstes, höheres Ausmaß und/oder mit einer ersten, höheren Rate erhöht werden, wenn die Motordrehzahl (oder Drehmomentwandlereingangsdrehzahl) unter oder innerhalb eines Bereichs der Turbinendrehzahl (oder Drehmomentwandlerausgabedrehzahl) liegt, wobei das erste Ausmaß und/oder die erste Rate auf einer Differenz zwischen den Drehzahlen basieren, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl unter der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt. Mit zunehmender Differenz können somit das erste Ausmaß und/oder die Rate erhöht werden. Bei einem weiteren Beispiel kann der Kupplungsdruck auf ein zweites, höheres Ausmaß und/oder mit einer zweiten, höheren Rate erhöht werden, wenn die Motordrehzahl (oder die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl) über der Turbinendrehzahl (oder Drehmomentwandlerausgabedrehzahl) liegt, wobei das zweite Ausmaß und/oder die zweite Rate auf der Differenz zwischen den Drehzahlen basiert, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl über der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt. Somit können mit zunehmender Differenz das zweite Ausmaß und/oder die Rate erhöht werden. Bei einem besonderen Beispiel wird die Änderungsrate des Kupplungsdrucks als Reaktion auf die Drehmomentwandlereingangs- und -ausgabedrehzahl relativ zueinander eingestellt. Wenn beispielsweise die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl innerhalb eines Bereichs der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl liegt (±10 min-1), kann die Änderungsrate des Kupplungsdrucks auf oder unter einer ersten Änderungsrate liegen. Wenn jedoch die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl außerhalb des Bereichs der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl liegt (> ±10 min-1), kann die Änderungsrate des Kupplungsdrucks eine zweite Änderungsrate sein, die über der ersten Änderungsrate liegt. Wenn die Drehzahlen als solches im Wesentlichen gleich sind und innerhalb des Beispielbereichs von 10 min-1 voneinander liegen, kann der Kupplungsdruck langsamer eingestellt werden, als wenn die Drehzahlen außerhalb dieses Bereichs liegen.
Es können auch andere Motorbetriebsparameter eingestellt werden, um einen flüssigen Neustart zu ermöglichen. Beispielsweise können die Kraftstoffsteuerung, die Position von Nocken, Zündsteuerung (früh/spät), Kraftstoffeinspritzmenge, Kraftstoffeinspritzdruck und Drosselposition eingestellt werden, um den Motorstart zu verbessern. Bei einem Beispiel kann der Motorcontroller weiterhin mit Code konfiguriert sein, eine Nockensteuerung des Motors während des Neustarts einzustellen, um (über die Nockensteuerung) eine Motoreinlassluftladung zu erhöhen, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl (oder Motordrehzahl) über der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl (oder Turbinendrehzahl) liegt.
Bei einem weiteren Beispiel kann Kraftstoff vor dem Drehen des Motors direkt in einen Zylinder eingespritzt werden, um das Drehen des Motors zu unterstützen, wenn ein Funke ausgegeben wird, um den eingespritzten Kraftstoff zu verbrennen. Bei noch einem weiteren Beispiel kann die Kraftstoffsteuerung zusätzlich relativ zu einem Kurbelwellenwinkel vor- oder nachverstellt werden, bei dem Kraftstoff vor dem letzten Motorstopp dem Motor zugeführt wurde. Bei noch einem weiteren Beispiel kann ein Drosselwinkel so gesetzt werden, dass eine gesteuerte Luftmenge während des Motorneustarts in den Zylinder eintritt. Weiterhin können Kombinationen oder Teilkombinationen aus diesen und anderen Parametern während des Motorneustarts eingestellt werden.
Auch die Motorsteuerparameter können in Relation zu der Fahrzeuggeschwindigkeit während des Motorneustarts während Fahrzeugbewegungsbedingungen gesetzt werden. Beispielsweise können Nockensteuerung, Drosselposition, Kraftstoffeinspritzstart, Kraftstoffsteuerung und Zündwinkel derart eingestellt werden, dass das beim Neustart des sich bewegenden Fahrzeugs von dem Motor erzeugte Drehmomentausmaß auf oder geringfügig unter dem Drehmoment ist, das erforderlich ist, damit sich das Fahrzeug mit der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit weiter bewegt. Bei einem weiteren Beispiel kann der Motor durch Setzen der Motorsteuerparameter auf eine erste Position beim Motorneustart erneut gestartet werden, und dann können kurz nach dem Start oder während des Motorhochfahrens die Parameter auf eine zweite Position gesetzt werden, die auf der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert. Auf diese Weise kann der Betrieb des Motors in Relation zu der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden, sodass es zu flüssigen Übergängen zwischen dem Betrieb des Fahrzeugs ohne den Motor und dem Betrieb des Fahrzeugs mit dem Motor kommen kann.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 5 zeigt ein Kennfeld 500 beispielhafte Motorabschalt- und -neustartszenarien mit mehreren Kurven 502 -512 . Die Kurve 502 zeigt Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit während den beispielhaften Operationen der Motorabschaltung beim Fahrzeugrollen und/oder dem Neustart. Die Kurve 504 zeigt Änderungen bei der Motordrehzahl, während die Kurve 506 Änderungen bei der Getriebeturbinendrehzahl über die gleiche Dauer hinweg zeigt. Die Kurve 508 zeigt Einstellungen an einem Getriebekupplungseinrückzustand, wie durch entsprechende Änderungen bei einem Getriebekupplungsdruck angegeben. Die Kurve 510 liefert eine Anzeige des Status einer Kraftstoffzufuhr. Die Kurve 512 liefert eine Anzeige der Abwesenheit oder Anwesenheit (0 oder 1) einer Anlassermotorunterstützung.
Bei t1 kann eine Fahrzeugbewegungsbedingung, insbesondere eine Fahrzeugrollbedingung, bestätigt werden. Hier kann bei (wie gezeigt) oder kurz vor t1 der Fahrzeugführer seinen Fuß von dem Fahrzeugfahrpedal entfernt haben und hat möglicherweise nicht das Bremspedal gedrückt (Fuß vom Pedal). Weiterhin kann zu der Zeit, wenn der Fahrer seinen Fuß nicht auf dem Fahrpedal und dem Bremspedal hat, die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellwert liegen. Aufgrund der Tatsache, dass das Fahrpedal und das Bremspedal nicht gedrückt sind, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit als solche langsam abnehmen (Kurve 502 ), wenn das Fahrzeug zu einem potentiellen Fahrzeughalt rollt. Als Reaktion auf die Fahrzeugbewegungsbedingung kann ein Motorcontroller bei t1 konfiguriert sein, den Motor abzuschalten, indem beispielsweise eine Kraftstoffzufuhr (Kurve 510 ) zu den Motorzylindern abgestellt wird, um die Verbrennung darin zu stoppen. Als Reaktion auf die Motorabschaltung kann die Motordrehzahl anfangen zu fallen (Kurve 504 ), während der Motor zum Stillstand herunterfährt.
Auch eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung kann während der Motorabschaltung ausgerückt sein, um ein durch die sich bewegenden Räder auf den Motor ausgeübtes Raddrehmoment zu reduzieren. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit langsam abnimmt (Kurve 502), kann auch eine Drehmomentwandlerturbinendrehzahl (Kurve 506) oder Drehmomentwandlerausgabedrehzahl langsam anfangen abzunehmen. Die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung kann in dem ausgerückten Zustand gehalten werden, bis ein nachfolgender Motorneustart angefordert wird.
Um die Drehmomentkapazität des Getriebes während der Abschaltung zu reduzieren, wird ein Druck auf eine Getriebekupplung ausgeübt, um die Kupplung vorgespannt zu halten. Bei einem Beispiel ist die Getriebekupplung eine Vorwärtskupplung und ein auf die Getriebevorwärtskupplung ausgeübter Druck ist auf oder nahe bei der Hubhöhe 509. Bevor die Motorabschaltung initiiert wurde, kann der Kupplungsdruck als solcher auf einem höheren Niveau gewesen sein, und somit kann der Kupplungsdruck während der Motorabschaltung auf einen Wert in der Nähe des Hubhöhendrucks 509 reduziert werden. Die Vorwärtskupplung kann vorgespannt gehalten werden, wobei der Kupplungsdruck sich auf der reduzierten, fast Hubhöhe befindet, bis ein nachfolgender Motorneustart angefordert wird.
Bei t2 kann, während sich das Fahrzeug immer noch bewegt, eine Motorneustartbedingung bestätigt werden. Beispielsweise kann der Motor als Reaktion darauf neu gestartet werden, dass der Fahrzeugführer seinen Fuß auf das Fahrzeugfahrpedal (Fuß auf Pedal) oder Bremspedal setzt. Bei einem weiteren Beispiel kann der Motor als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise um ein geringeres Ausmaß unter einem Schwellwert liegt, neu gestartet werden. Als Reaktion auf die Motorneustartanforderung kann der Motorcontroller konfiguriert sein, den Motor beispielsweise durch Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung in die Motorzylinder (Kurve 510) zum Starten der Verbrennung darin neu zu starten.
Außerdem kann der Motorcontroller damit beginnen, den Motor mit Anlassermotorunterstützung durchzudrehen (Kurve 512). Als Reaktion auf den Motorneustart kann die Motordrehzahl anfangen zuzunehmen (Kurve 504). Bei einem Beispiel kann die Anlassermotorunterstützung für eine Dauer bereitgestellt werden, die ausreicht, um die Motordrehzahl auf eine vorbestimmte Schwellwertdrehzahl anzuheben. Beispielsweise kann die Anlassermotorunterstützung für eine Dauer 511 bereitgestellt werden, und der Anlasser kann von dem Motor entkoppelt werden, bevor die Motordrehzahl (Kurve 504) die Turbinendrehzahl (Kurve 506) erreicht.
Zusätzlich kann bei t2 als Reaktion auf die Motorneustartanforderung nach dem Fuß-auf-Pedal-Ereignis ein Kupplungsdruck bei ausgekuppelter Drehmomentwandlerkupplung auf die Vorwärtskupplung erhöht werden (Kurve 514 ). Ein Ausmaß und/oder eine Rate der Erhöhung wird auf der Basis der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl (hier durch die Turbinendrehzahl in Kurve 506 dargestellt) relativ zu der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl (hier durch die Motordrehzahl in Kurve 504 dargestellt) eingestellt. Insbesondere kann zwischen t2 und t3, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl (Motordrehzahl) unter der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl (Turbinendrehzahl) liegt, der Kupplungsdruck mit einer ersten niedrigeren Rate 514 auf ein erstes niedrigeres Ausmaß von Kupplungsdruck erhöht werden. Hierbei kann das Erhöhen des Kupplungsdrucks mit der ersten, niedrigeren Rate durch die Motorneustartanforderung und dadurch, dass die Motordrehzahl unter der Turbinendrehzahl liegt, aber nicht gleich dieser ist, ausgelöst werden. Die erste Rate und/oder das erste Ausmaß der Kupplungsdruckerhöhung kann auf einer Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Turbinendrehzahl basieren, wenn die Motordrehzahl unter der Turbinendrehzahl liegt. Der Kupplungsdruck kann auf dem ersten niedrigeren Ausmaß gehalten werden oder mit der ersten niedrigeren Rate bis t3 erhöht werden, wobei dann die Motordrehzahl die Turbinendrehzahl zu übersteigen beginnt.
Wenn bei t3 die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl (Motordrehzahl) über der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl (Turbinendrehzahl) liegt, kann der Kupplungsdruck mit einer zweiten höheren Rate 516 auf ein zweites höheres Ausmaß an Kupplungsdruck erhöht werden. Insbesondere kann das Erhöhen des Kupplungsdrucks mit der zweiten, höheren Rate dadurch ausgelöst werden, dass die Motordrehzahl gleich der Turbinendrehzahl wird oder sie übersteigt. Die zweite Rate und/oder das zweite Ausmaß der Kupplungsdruckerhöhung kann auf der Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Turbinendrehzahl basieren, wenn die Motordrehzahl über der Turbinendrehzahl liegt. Der Kupplungsdruck kann dann auf dem zweiten höheren Ausmaß gehalten oder auf der Basis von Fahrzeugbetriebsparametern wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, vom Fahrer angefordertes Drehmoment usw. weiter erhöht werden.
Auf diese Weise kann eine Motorabschaltung durchgeführt werden, während sich ein Fahrzeug bewegt. Weiterhin kann, während der Motor abgeschaltet wird, eine Getriebekupplung vorgespannt gehalten werden, um Einrückverzögerungen während eines nachfolgenden Motorneustarts zu reduzieren. Der Motor kann dann neu gestartet werden, während sich das Fahrzeug bewegt, und mit einer ausgerückten DrehmomentwandlerÜberbrückungskupplung, um das auf den Motor ausgeübte Raddrehmoment zu reduzieren. Um weiter einen flüssigen Übergang durch ein Spielgebiet des Betriebs während des Motorneustarts zu ermöglichen, kann ein Getriebekupplungsdruck auf der Basis von Drehzahlen über den Drehmomentwandler eingestellt werden. Durch Erhöhen des Kupplungsdrucks mit einer niedrigeren Rate, wenn die Motordrehzahl unter der Turbinendrehzahl liegt, und dann Erhöhen des Kupplungsdrucks mit einer höheren Rate, wenn die Motordrehzahl die Turbinendrehzahl übersteigt, kann die Drehmomentsteuerung während des Neustarts verbessert werden und das Spielgebiet kann mit reduziertem störenden Geräusch und Drehmomentstörungen durchquert werden. Auf diese Weise kann ein flüssiger Übergang zwischen Verbrennungs- und Nichtverbrennungs-Motormodi, während sich das Fahrzeug bewegt, erzielt werden und das Fahrgefühl beim Motorneustart kann verbessert werden.
Man beachte, dass die beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen, die hierin enthalten sind, mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien beschreiben wie etwa ereignisgetrieben, interruptgetrieben, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Als solches können verschiedene Handlungen, Operationen oder Funktionen, die dargestellt sind, in der dargestellten Sequenz oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen entfallen. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, wird aber zur Erleichterung der Beschreibung vorgelegt. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können je nach der jeweiligen verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Handlungen einen Code graphisch darstellen, der in dem computerlesbaren Speichermedium in dem Motorsteuersystem programmiert werden soll.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinne anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxermotoren und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung beinhaltet alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht offensichtlich angesehen werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Integrierung von einem oder mehreren solcher Elemente beinhalten, wobei zwei oder mehr solcher Elemente weder erforderlich sind noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, seien sie hinsichtlich Schutzbereich breiter, enger, gleich oder verschieden zu den ursprünglichen Ansprüchen, werden ebenfalls so angesehen, dass sie in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
Bezugszeichenliste
2

68: FAHRER
88: ZÜNDSYSTEM

3

301: Schalthebel in Neutralposition?
YES: JA
NO: NEIN
302: Längeres Rollen?
END: ENDE
304: Eintrittsbedingungen erfüllt?
306: Motorbetrieb aufrechterhalten
308: VS größer als Schwellwert?
310: DFSO ausführen Motor abschalten Getriebekupplungsdruck auf fast Hubhöhe reduzieren Drehmomentwandlerkupplung ausrücken
312: Neustart angefordert?
314: Kupplungsdruck aufrechterhalten
316: Neustartroutine durchführen (4)

4

YES: JA
NO: EIN
402: Neustartbedingungen erfüllt?
404: Motor in abgeschaltetem Zustand halten, Kupplungsdruck bei fast Hubhöhe ausgeübt
406: Anlasser aktivieren zum Durchdrehen des Motors, Initiieren des Motorbetriebs und wieder Kraftstoff an Zylinder schicken
408: Ne, Drehmomentwandlerturbinendrehzahl, Getriebeeingangswellendrehzahl usw. schätzen und/oder messen
410: TC-Eingangsdrehzahl größer als TC-Ausgabedrehzahl?
412: Kupplungsdruck mit einer ersten niedrigeren Rate erhöhen
414: Kupplungsdruck mit einer zweiten höheren Rate erhöhen
END: ENDE

5

Foot-off-brake/engine shut down: Fuß weg vonBremse/Motorabschaltung
Foot-on-pedal/engine restart: Fuß auf Pedal/Motorneustart
Vehicle speed: Fahrzeuggeschwindigkeit
Ne vs turbine speed: Ne vs Turbinendrehzahl
Clutch pressure: Kupplungsdruck
Fuel: Kraftstoff
Starter: Anlasser

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugmotors mit einem Drehmomentwandler (11) und einem Automatikgetriebe (15), jeweils mit einer Kupplung (13, 16), umfassend: während einer Fahrzeugbewegungsbedingung das Herunterfahren des Motors (10) zum Stillstand und während eines anlasserunterstützten Neustarts aus dem Stillstand und während die Drehmomentwandlerkupplung (13) ausgerückt ist, das Einstellen eines Grads an Getriebekupplungseingriffnahme auf der Basis der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl relativ zu der Drehmomentwandlereingadrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen auf der Basis der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl relativ zu der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl das Einstellen auf der Basis einer Differenz zwischen der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl und der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen auf der Basis der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl relativ zu der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl das Einstellen auf der Basis eines Verhältnisses zwischen der Drehmomentwandlereingangsdrehzahl und der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen das Erhöhen des Grads an Getriebekupplungseingriffnahme mit einer ersten niedrigeren Rate, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl unter der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt, und das Erhöhen des Grads an Getriebekupplungseingriffnahme mit einer zweiten höheren Rate, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl über der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend das Einstellen eines Grads an Getriebekupplungseingriffnahme während des Herunterfahrens zum Stillstand.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Einstellen ein Verringern der Getriebekupplungseingriffnahme auf fast Hubhöhe und das Halten der Getriebekupplungseingriffnahme auf fast Hubhöhe bis zu dem anlasserunterstützten Neustart beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen eines Grads an Getriebekupplungseingriffnahme das Einstellen eines Kupplungsdrucks einer Getriebevorwärtskupplung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugbewegungsbedingung beinhaltet, dass ein Fahrzeugfahrpedal und -bremspedal nicht gedrückt werden und eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Herunterfahren des Motors (10) zum Stillstand das Abstellen der Zündung und der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor (10) beinhaltet.
Verfahren zum Betreiben eines Motors (10), umfassend: Stoppen eines Motors (10) eines Fahrzeugs, während sich das Fahrzeug bewegt; Ausüben eines Drucks auf eine Vorwärtskupplung (16) eines Getriebes (15); Neustarten des Motors (10), während sich das Fahrzeug bewegt; und Erhöhen des auf die Kupplung (16) ausgeübten Drucks auf der Basis der Motordrehzahl relativ zu einer Turbinendrehzahl des Getriebes (15).
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Ausüben eines Drucks auf eine Vorwärtskupplung (16) das Ausüben eines Drucks bei oder fast bei einer Hubhöhe und das Halten des Drucks bei oder fast bei der Hubhöhe bis zum Motorneustart beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Erhöhen das Erhöhen des Drucks auf einen ersten, niedrigeren Druck mit einer ersten, niedrigeren Rate, wenn die Motordrehzahl unter der Turbinendrehzahl liegt, wobei die erste Rate auf einer Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Turbinendrehzahl basiert, wenn die Motordrehzahl unter der Turbinendrehzahl liegt, und Erhöhen des Drucks auf einen zweiten, höheren Druck mit einer zweiten, höheren Rate, wenn die Motordrehzahl über der Turbinendrehzahl liegt, wobei die zweite Rate auf der Differenz zwischen der Motordrehzahl und der Turbinendrehzahl basiert, wenn die Motordrehzahl über der Turbinendrehzahl liegt, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Stoppen des Motors (10), während sich das Fahrzeug bewegt, das Abschalten der Zündung und einer Kraftstoffzufuhr zu dem Motor (10) beinhaltet, während sich das Fahrzeug mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellwert bewegt, wobei ein Fahrpedal (132) und ein Bremspedal nicht gedrückt sind.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Neustarten des Motors (10) das Neustarten des Motors (10) unter Verwendung einer Anlasserunterstützung, während eine Drehmomentwandlerkupplung (13) des Getriebes ausgerückt ist, beinhaltet, wobei der Anlasser von dem Motor (10) ausgekoppelt wird, bevor die Motordrehzahl die Turbinendrehzahl erreicht.
Verfahren nach Anspruch 10, weiterhin umfassend das Einstellen einer Nockensteuerung des Motors (10) während des Neustarts.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Einstellen das Erhöhen einer Luftladung des Motors (10) über die Nockensteuerung, wenn die Motordrehzahl über der Turbinendrehzahl liegt, beinhaltet.
Fahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: einen Motor (10); ein Getriebe (15) mit einer Getriebevorwärtskupplung (16); einen Drehmomentwandler (11) mit einer Drehmomentwandlerkupplung (13) und ein Steuersystem konfiguriert mit Code für, während einer Fahrzeugbewegungsbedingung, Herunterfahren des Motors (10) zum Stillstand, während sich das Fahrzeug bewegt, und Verringern eines auf die Vorwärtskupplung (16) ausgeübten Drucks auf eine Hubhöhe; und während eines anlasserunterstützten Neustarts aus dem Motorstillstand, wobei die Drehmomentwandlerkupplung (13) ausgerückt ist, Erhöhen eines auf die Vorwärtskupplung (16) ausgeübten Drucks, eines Ausmaßes und/oder einer Rate der Erhöhung eingestellt auf der Basis einer Drehmomentwandlerausgabedrehzahl relativ zu einer Drehmomentwandlereingangsdrehzahl.
System nach Anspruch 17, wobei das Einstellen das Erhöhen des Drucks auf ein erstes, niedrigeres Ausmaß und/oder mit einer ersten, niedrigeren Rate, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl unter der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt, und das Erhöhen des Drucks auf ein zweites, höheres Ausmaß und/oder mit einer zweiten, höheren Rate, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl über der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt, beinhaltet.
System nach Anspruch 18, wobei das Steuersystem weiterhin konfiguriert ist mit Code für, während des Neustarts, Einstellen einer Nockensteuerung des Motors (10) zum Erhöhen einer Motoreinlassluftladung, wenn die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl über der Drehmomentwandlerausgabedrehzahl liegt.
System nach Anspruch 18, wobei aus einer Motordrehzahl auf die Drehmomentwandlereingangsdrehzahl geschlossen wird und wobei aus einer Getriebeeingangswellendrehzahl auf die Drehmomentwandlerausgabedrehzahl geschlossen wird.