DE102013114270A1 - Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Ein Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors (100), welches aufweist: Berechnen und Speichern eines Kraftstoffeinsparungsschätzbetrags (fm_stop) bei Leerlaufabschaltung eines Verbrennungsmotors (100) auf der Basis von Fahrinformationen (S210, S320), Berechnen des Betrags des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen (fm_start) zum Wiederanlassen (S220, S320), wenn eine Leerlaufabschaltungsbedingung des Verbrennungsmotors erfüllt ist, Vergleichen der Größe des Kraftstoffeinsparungsschätzbetrags (fm_stop) mit dem Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen (fm_start) (S230, S325), und Abschalten des Verbrennungsmotors (100) entsprechend dem Ergebnis des Vergleichens (S240, S330), und Wiederanlassen des Verbrennungsmotors (100), wenn eine Wiederanlassbedingung des Verbrennungsmotors (100) erfüllt ist.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 16. September 2013 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0111103 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme für alle Zwecke hierin einbezogen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors, welches Kraftstoffverbrauch und die Menge an Abgas verringert, indem ermittelt wird, ob ein Verbrennungsmotor abgeschaltet werden soll oder im Leerlauf laufen gelassen werden soll, wenn sich ein Fahrzeug im Stillstand befindet und der Verbrennungsmotor im Leerlauf läuft.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • Eine Technik des Verringerns von Kraftstoff im Leerlauf eines Verbrennungsmotors zum Verringern des verbrauchten Kraftstoffs durch einen Verbrennungsmotor wurde untersucht.
  • Insbesondere kann die Leerlaufabschaltungssteuerung eines Verbrennungsmotors, ein Verfahren des Abschaltens eines Verbrennungsmotors durch Stoppen der Kraftstoffeinspritzung, wenn sich ein Fahrzeug im Stillstand befindet und der Verbrennungsmotor im Leerlauf läuft, unnötigen Kraftstoffverbrauch und die Menge an Abgas im Leerlauf verringern.
  • Ferner ist es möglich, ein Fahrzeug durch Wiederanlassen des Verbrennungsmotors wieder zu starten, indem der Betrieb eines Getriebes, einer Bremse oder einer Kupplung erfasst wird. Ferner sollte eine Bedingung, dass die Temperatur eines Kühlmittels, welches durch einen Verbrennungsmotor zirkuliert, innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs (z. B. 50 bis 60°C) ist, erfüllt sein, um einen Verbrennungsmotor im Leerlauf abzuschalten.
  • Obwohl der Kraftstoff in der Leerlaufabschaltung eines Verbrennungsmotors eingespart wird, ist die Menge an Kraftstoff, welcher bei der Leerlaufabschaltung eingespart wird, größer als die Menge an Kraftstoff, welche zum Wiederanlassen des Verbrennungsmotors verbraucht wird, wenn der Verbrennungsmotor für eine kurze Zeit abgeschaltet und wieder angelassen wird, so dass der Effekt des Einsparens von Kraftstoff verringert sein kann.
  • Die obigen Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen ein Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors, welches die Vorteile hat, dass die Verschwendung von Kraftstoff verringert wird und eine Abgasqualität verbessert wird, indem eine Leerlaufabschaltung entsprechend den Fahrzuständen durchgeführt wird oder nicht, sogar falls ein Verbrennungsmotor eine Leerlaufabschaltungsbedingung erfüllt.
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen ein Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors, welches aufweist: Berechnen und Speichern eines Kraftstoffeinsparungsschätzbetrags bei einer Leerlaufabschaltung eines Verbrennungsmotors auf der Basis einer Fahrinformation, Berechnen des Betrags des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen zum Wiederanlassen, wenn eine Leerlaufabschaltungsbedingung des Verbrennungsmotors erfüllt ist, Vergleichen der Größe des Kraftstoffeinsparungsschätzbetrags mit dem Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen, und Abschalten des Verbrennungsmotors entsprechend dem Ergebnis des Vergleichens, und Wiederanlassen des Verbrennungsmotors, wenn eine Wiederanlassbedingung des Verbrennungsmotors erfüllt ist.
  • Der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag kann berechnet werden durch Multiplizieren einer Leerlaufabschaltungsschätzzeit, welche berechnet wird durch Teilen der Gesamtzeit der Leerlaufabschaltung des Verbrennungsmotors durch die Gesamtzahl an Leerlaufabschaltungen des Verbrennungsmotors, mit dem Betrag des Kraftstoffverbrauchs im Leerlauf.
  • Der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen kann der Betrag des Kraftstoffverbrauchs zum Wiederanlassen des Verbrennungsmotors auf Basis der momentanen Fahrinformation sein.
  • Die Fahrinformation kann die Temperatur eines Kühlmittels sein, welches durch den Verbrennungsmotor zirkuliert.
  • Wenn ermittelt wird, dass der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag größer als der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen ist, kann der Verbrennungsmotor abschalten.
  • Wenn ermittelt wird, dass der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag gleich dem oder kleiner als der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen ist, dann kann der Verbrennungsmotor im Leerlauf verbleiben.
  • Ein Injektor, welcher Kraftstoff einspritzt, kann abgeschaltet werden, wenn der Verbrennungsmotor abschaltet, und ein Anlassmotor und der Injektor können angeschaltet werden, wenn der Verbrennungsmotor wieder startet.
  • Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Verschwendung von Kraftstoff weiter zu verringern und die Abgasqualität zu verbessern, indem eine Leerlaufabschaltung entsprechend Fahrbedingungen durchgeführt wird oder nicht, sogar falls ein Verbrennungsmotor eine Leerlaufabschaltungsbedingung erfüllt.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Verbrennungsmotorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein beispielhaftes Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches ein beispielhaftes Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 4 ist ein Graph, welcher den Betrag des Kraftstoffverbrauchs in einem Leerlaufabschaltungszeitraum des Verbrennungsmotors und einem Wiederanlasszeitraum eines beispielhaften Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 zeigt Ausdrücke, welche den Betrag des Kraftstoffverbrauchs bei Leerlaufabschaltung eines beispielhaften Verbrennungsmotors und beim Wiederanlassen des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines Verbrennungsmotorsystems gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Bezugnehmend auf 1 weist ein Verbrennungsmotorsystem einen Verbrennungsmotor 100, eine Kraftstoffversorgungseinheit 110, eine Geschwindigkeitsverringerungseinheit 120, eine Anlasseinheit 130 und eine Steuereinheit 160 auf, und die Steuereinheit 160 weist einen Speicher 140 und einen Rechner 150 auf. Der Speicher 140 speichert erfasste oder berechnete Informationen, und der Rechner 150 führt eine Berechnung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch.
  • Die Kraftstoffversorgungseinheit 110 weist einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Injektor, etc. auf, wobei der Kraftstofftank Kraftstoff speichert, die Kraftstoffpumpe Kraftstoff pumpt und der Injektor Kraftstoff einspritzt.
  • Die Geschwindigkeitsverringerungseinheit 120 erfasst die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs durch einen Geschwindigkeitssensor, die Anlasseinheit 130 weist eine Batterie und einen Anlassmotor auf, und der Anlassmotor startet den Verbrennungsmotor unter Verwendung von von der Batterie zugeführter Elektrizität.
  • Die Steuereinheit 160 ermittelt basierend auf der Fahrinformation, wie z. B. der Position des Bremspedals, der Position des Gaspedals, der Position des Getriebes und der Temperatur des Kühlmittels, und auf der Geschwindigkeitsinformation des Fahrzeugs eine Leerlaufabschaltungsbedingung des Verbrennungsmotors 100 und stoppt die Kraftstoffeinspritzung durch Steuern des Injektors der Kraftstoffversorgungseinheit 110.
  • Wenn die Anlass-Absicht des Fahrers basierend auf der Fahrinformation erfasst wird, dann startet die Steuereinheit 160 ferner den Verbrennungsmotor 100 durch Steuern des Injektors der Kraftstoffversorgungseinheit 110 und der Anlasseinheit 130.
  • In zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zählt die Steuereinheit 160 die Anzahl an Leerlaufabschaltungen des Verbrennungsmotors, summiert die Leerlaufabschaltungszeit und speichert den bei der Leerlaufabschaltung eingesparten Kraftstoffbetrag im Speicher.
  • Wenn der Verbrennungsmotor im Leerlauf abschaltet, kann ferner die Steuereinheit 160 basierend auf der Gesamt-Leerlaufabschaltungszeit, der Gesamtzahl an Leerlaufabschaltungen und der Menge an Kraftstoff, welche im Leerlauf eingespritzt wird, eine Leerlaufabschaltungsschätzzeit durch Teilen der Gesamt-Leerlaufabschaltungszeit des Verbrennungsmotors 100 durch die Gesamtzahl an Leerlaufabschaltungen des Verbrennungsmotors 100 berechnen und kann einen Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag durch Multiplizieren der Leerlaufabschaltungsschätzzeit mit dem Betrag des Kraftstoffverbrauchs im Leerlauf berechnen und speichern.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
  • Bezugnehmend auf 1 wird die Leerlaufabschaltungsbedingung des Verbrennungsmotors 100 in S200 ermittelt. Das Ermitteln der Leerlaufabschaltungsbedingung kann von der Temperatur des Kühlmittels, dem Schaltungszustand, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Position des Bremspedals und der Position des Kupplungspedals, etc. abhängen.
  • Der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag in dem Verbrennungsmotor-Leerlaufabschaltungszeitraum wird in S210 berechnet (ausgewählt). Der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag kann durch Abschätzen des Verbrennungsmotor-Leerlaufabschaltungszeitraums unter Verwendung des Gesamtzeitraums der Verbrennungsmotor-Leerlaufabschaltung und der Gesamtzahl an Verbrennungsmotor-Leerlaufabschaltungen, welche im Voraus gespeichert wurden, und durch Multiplizieren des Verbrennungsmotor-Leerlaufabschaltungszeitraums mit dem Betrag des Kraftstoffverbrauchs im Leerlauf des Verbrennungsmotors berechnet werden.
  • Der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen des Verbrennungsmotors 100 wird ferner in S220 berechnet. Der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen kann aus einem Kennfelddatensatz im Voraus basierend auf der Fahrinformation, wie z. B. der Temperatur des Kühlmittels, ausgewählt werden.
  • Der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag und der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen werden in S230 verglichen, und der Verbrennungsmotor 100 wird entsprechend den verglichenen Daten in S240 abgeschaltet oder verbleibt im Leerlauf.
  • Wenn der Verbrennungsmotor 100 sich in der Leerlaufabschaltung befindet, wird in S250 ermittelt, ob die Wiederanlassbedingung des Verbrennungsmotors 100 erfüllt ist, und der Verbrennungsmotor wird in S260 wieder angelassen.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Bezugnehmend auf 3 startet die Steuerung in S300, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit in S310 erfasst und wird in S315 ermittelt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und die Leerlaufabschaltungsbedingung des Verbrennungsmotors erfüllt ist. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, kehrt der Vorgang zurück zu S310, und, wenn die Bedingung erfüllt ist, wird S320 durchgeführt.
  • In S320 wird der Kraftstoffeinsparungsbetrag fm_stop (Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag) in dem Leerlaufabschaltungszeitraum des Verbrennungsmotors 100 berechnet oder ausgewählt und wird der Betrag des Kraftstoffverbrauchs fm_start beim Wiederanlassen des Verbrennungsmotors (der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen) berechnet oder ausgewählt.
  • Der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag und der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen werden ferner in S325 verglichen, und dann, wenn der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag größer ist als der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen, wird S330 durchgeführt, oder, falls er das nicht ist, wird S350 durchgeführt.
  • Der Verbrennungsmotor 100 wird in S330 durch Stoppen der Kraftstoffeinspritzung abgeschaltet, und, wenn die Wiederanlassbedingung in S335 erfüllt ist, wird in S340 der Verbrennungsmotor 100 wieder angelassen. Der Verbrennungsmotor 100 bleibt in S350 im Leerlauf laufen, und die Steuerung endet in S345.
  • 4 ist ein Graph, welcher den Betrag des Kraftstoffverbrauchs in einem Leerlaufabschaltungszeitraum eines Verbrennungsmotors und einem Wiederanlasszeitraum des Verbrennungsmotors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die horizontale Achse ist die Zeit und die vertikale Achse ist der Betrag des Kraftstoffverbrauchs. Der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag fm_stop wird in dem tatsächlichen Leerlaufabschaltungszeitraum eingespart, und der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen fm_start wird in dem Wiederanlasszeitraum verbraucht.
  • In zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch weiter zu reduzieren und häufige Leerlaufabschaltung durch Abschalten des Verbrennungsmotors 100 im Leerlauf entsprechend der Größe des Kraftstoffeinsparungsschätzbetrags und des Betrags des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen zu verhindern.
  • 5 zeigt Ausdrücke, welche den Betrag des Kraftstoffverbrauchs im Leerlauf eines Verbrennungsmotors und beim Wiederanlassen des Verbrennungsmotors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Bezugnehmend auf 5 wird der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag fm_stop durch Teilen der Gesamt-Verbrennungsmotor-Leerlaufabschaltungszeit durch die Gesamtzahl an Verbrennungsmotor-Leerlaufabschaltungen und durch Multiplizieren des sich ergebenden Werts der Division mit dem Betrag des Kraftstoffverbrauchs im Leerlauf berechnet, und das Ergebnis wird im Speicher gespeichert.
  • Ferner wird der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen fm_start aus einem Kennfelddatensatz im Voraus entsprechend den Fahrzuständen ausgewählt. Beispielsweise kann der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen aus Kennfelddaten basierend auf der Temperatur des Kühlmittels ausgewählt werden.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2013-0111103 [0001]

Claims (7)

  1. Ein Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors (100), welches mit einer Steuereinheit (160) durchgeführt wird, welche einen Rechner (150) und einen Speicher (140) aufweist, aufweisend: Berechnen eines Kraftstoffeinsparungsschätzbetrags (fm_stop) mit dem Rechner (150) bei Leerlaufabschaltung eines Verbrennungsmotors (100) auf der Basis von Fahrinformationen (S210, S320), und Speichern der Kraftstoffeinsparungsschätzung (fm_stop) in dem Speicher (140), Berechnen des Betrags des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen (fm_start) zum Wiederanlassen (S220, S320), wenn eine Leerlaufabschaltungsbedingung des Verbrennungsmotors erfüllt ist, Vergleichen der Größe des Kraftstoffeinsparungsschätzbetrags (fm_stop) mit dem Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen (fm_start) (S230, S325), und Abschalten des Verbrennungsmotors (100) entsprechend dem Ergebnis des Vergleichens (S240, S330), und Wiederanlassen des Verbrennungsmotors (100), wenn eine Wiederanlassbedingung des Verbrennungsmotors (100) erfüllt ist.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag (fm_stop) durch Multiplizieren einer Leerlaufabschaltungsschätzzeit, welche durch Teilen der Gesamtzeit der Leerlaufabschaltung des Verbrennungsmotors (100) durch die Gesamtzahl der Leerlaufabschaltungen des Verbrennungsmotors (100) berechnet wird, mit dem Betrag des Kraftstoffverbrauchs im Leerlauf berechnet wird.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen (fm_start) der Betrag des Kraftstoffverbrauchs zum Wiederanlassen des Verbrennungsmotors (100) auf Basis der momentanen Fahrinformation ist.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Fahrinformation die Temperatur des Kühlmittels ist, welches durch den Verbrennungsmotor (100) zirkuliert.
  5. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei, wenn ermittelt ist, dass der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag (fm_stop) größer ist als der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen (fm_start), der Verbrennungsmotor (100) abschaltet.
  6. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei, wenn ermittelt ist, dass der Kraftstoffeinsparungsschätzbetrag (fm_stop) gleich dem oder kleiner als der Betrag des Kraftstoffverbrauchs beim Wiederanlassen (fm_start) ist, der Verbrennungsmotor (100) im Leerlauf verbleibt.
  7. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Injektor, welcher Kraftstoff einspritzt, abgeschaltet wird, wenn der Verbrennungsmotor abschaltet, und ein Anlassmotor und der Injektor angeschaltet werden, wenn der Verbrennungsmotor wieder startet.
DE102013114270.2A 2013-09-16 2013-12-18 Leerlaufabschaltungsbedingungsermittlungsverfahren eines Verbrennungsmotors Withdrawn DE102013114270A1 (de)

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