DE102017118634A1 - Verfahren und system zum betreiben eines motor-start/stopp-systems in einem fahrzeug - Google Patents

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David H. Schmitt
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Motor-Start/Stopp-Systems in einem Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst eine Steuerung, die einen Motorbefehl zum automatischen Starten eines Motors ausgibt, basierend auf dem Erkennen eines Gangschalthebelpositionswechsels in eine erste einer Gruppe Gangschalthebelpositionen sowie darauf, ob eine erste im Voraus festgelegte Zeitschwelle nach dem Gangschalthebelpositionswechsel in Reaktion auf die Präsenz eines automatischen Motorstopp-Modus und eines einer Gruppe von vorgewählten Fahrmodi überschritten ist. Das Fahrzeug kann einen Motor, eine Traktionsbatterie und eine Steuerung umfassen. Die Traktionsbatterie versorgt selektiv Komponenten des Fahrzeugs mit Energie, wenn der Motor automatisch gestoppt wird. Die Steuerung ist dazu programmiert, einen Motorbefehl zum automatischen Starten des Motors auszugeben, in Reaktion auf das Erkennen eines Zustands eines automatischen Motorstopps, eines einer Gruppe vorgewählter Fahrmodi sowie eines Gangschalthebelpositionswechsels in eine einer ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen samt Bremsbetätigung.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zum Betreiben eines Motor-Start/Stopp-Systems in einem Kraftfahrzeug.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Fahrzeuge, die mit Start/Stopp-Systemen ausgestattet sind, werden durch konventionelle Verbrennungsmotoren angetrieben. Eine Steuerung kann unter bestimmten Betriebsbedingungen ein automatisches Abschalten oder Starten initiieren. Beispielsweise kann das Start/Stopp-System den Motor automatisch abschalten, wenn das Fahrzeug anhält oder abgebremst wird und der Motor nicht für Vortrieb oder andere Zwecke benötigt wird. Zu einem späteren Zeitpunkt kann das Start/Stopp-System den Motor wieder starten, wenn dieser für Vortrieb oder andere Zwecke benötigt wird, z. B. wenn das Bremspedal nicht mehr betätigt und/oder das Gaspedal betätigt wird. Durch das Abschalten des Motors nach Möglichkeit wird der Kraftstoffverbrauch insgesamt verringert.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Verfahren zum Steuern eines Motor-Start/Stopp-Systems in einem Kraftfahrzeug umfasst eine Steuerung, die einen Motorbefehl zum automatischen Starten eines Motors ausgibt, und zwar basierend auf einem Gangschalthebelpositionswechsel in eine einer ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen sowie darauf, ob eine erste im Voraus festgelegte Zeitschwelle nach dem Gangschalthebelpositionswechsel in Reaktion auf die Präsenz eines automatischen Motorstopp-Modus und eines einer Gruppe von vorgewählten Fahrmodi überschritten ist. Die erste Gruppe Gangschalthebelpositionen kann einen Sportmodus, einen normalen Modus, einen Abschlepp-/Transport-/Steighilfemodus, einen Schlamm- und Sandmodus, einen Baja-Modus, einen Schotter-/Kriechmodus, einen Sparmodus, einen Bergabfahrsteuerungsmodus, einen niedrigen Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), einen niedrigen Allradantriebsmodus ohne HDC oder einen Sport-Adaptive-Modus umfassen. Das Verfahren kann ferner in Reaktion auf das Erkennen eines Lösens der Bremse das Ausgeben eines Motorbefehls über die Steuerung zum automatischen Motorstart umfassen.
  • Das Verfahren kann ferner in Reaktion auf das Erkennen eines Nichtlösens der Bremse das Ausgeben eines Motorbefehls über die Steuerung zum Beibehalten des automatischen Motorstopps umfassen. Das Verfahren kann ferner in Reaktion auf das Erkennen eines Gangschalthebelpositionswechsels in eine einer zweiten Gruppe Gangschalthebelpositionen und des laufenden Motors während des Gangschalthebelpositionswechsels das Ausgeben eines Motorbefehls über die Steuerung zum Weiterlaufen des Motors umfassen. Die zweite Gruppe Gangschalthebelpositionen kann einen Sportmodus, einen Abschlepp-/Transportmodus, einen Schlamm- und Sandmodus, einen Schlamm- und Spurrillenmodus, einen Schotter-/Kriechmodus, einen Bergabfahrsteuerungsmodus, einen niedrigen Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), einen niedrigen Allradantriebsmodus ohne HDC, einen Sport-Adaptive-Modus oder einen Baja-Modus umfassen. Das Verfahren kann ferner in Reaktion darauf, dass kein Gangschalthebelpositionswechsel von einer vorgewählten Gruppe von Fahrmodi in eine zweite Gruppe Gangschalthebelpositionen wahrgenommen wurde, keine im Voraus festgelegte Zeitschwelle überschritten ist und eine Bremse eingerastet ist, das Ausgeben eines Motorbefehls zum Beibehalten des automatischen Motorstopps umfassen. Das Verfahren kann ferner in Reaktion auf das Erkennen eines Überschreitens einer zweiten im Voraus festgelegten Zeitschwelle und eines Lösens der Bremse das Ausgeben eines Motorbefehls über eine Steuerung zum automatischen Starten umfassen. Die zweite im Voraus festgelegte Zeitschwelle kann auf Fahrzeugbedingungen und Fahrereingabe basieren.
  • Ein Verfahren zum Steuern eines Motor-Start/Stopp-Systems in einem Kraftfahrzeug umfasst das Ausgeben eines Motorbefehls über eine Steuerung zum automatischen Starten eines Motors, basierend auf dem Erkennen eines Gangschalthebelpositionswechsels von einer der vorgewählten Fahrmodi in eine erste einer Gruppe Gangschalthebelpositionen sowie darauf, ob eine Bremse während des Gangschalthebelpositionswechsels in Reaktion auf das Erkennens eines laufenden Motors und eines der vorgewählten Gruppe von Fahrmodi betätigt wird. Die erste Gruppe Gangschalthebelpositionen kann einen Sportmodus, einen normalen Modus, einen Abschlepp-/Transport-/Steighilfemodus, einen Schlamm- und Sandmodus, einen Baja-Modus, einen Schotter-/Kriechmodus, einen Sparmodus, einen Bergabfahrsteuerungsmodus, einen niedrigen Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), einen niedrigen Allradantriebsmodus ohne HDC oder einen Sport-Adaptive-Modus umfassen. Das Verfahren kann ferner in Reaktion auf das Überschreitens einer im Voraus festgelegten Zeitschwelle während des Betätigens der Bremse das Ausgeben eines Motorbefehls über die Steuerung zum Betätigen des automatischen Stopps umfassen. Die im Voraus festgelegte Zeitschwelle kann auf einer zugreifbaren Fahrereingabehistorie basieren. Das Verfahren kann ferner in Reaktion auf das Erkennen eines Gangschalthebelpositionswechsels in eine zweite Gruppe Gangschalthebelpositionen das Ausgeben eines Motorbefehls über die Steuerung zum Weiterlaufen des Motors umfassen. Die zweite Gruppe Gangschalthebelpositionen kann einen Sportmodus, einen Abschlepp-/Transportmodus, einen Schlamm- und Sandmodus, einen Schlamm- und Spurrillenmodus, einen Schotter-/Kriechmodus, einen Bergabfahrsteuerungsmodus, einen niedrigen Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), einen niedrigen Allradantriebsmodus ohne HDC, einen Sport-Adaptive-Modus oder einen Baja-Modus umfassen.
  • Ein Fahrzeug umfasst einen Motor, eine Traktionsbatterie und eine Steuerung. Die Traktionsbatterie versorgt selektiv Komponenten des Fahrzeugs mit Energie, wenn der Motor automatisch gestoppt wird. Die Steuerung ist dazu programmiert, einen Motorbefehl zum automatischen Starten des Motors auszugeben, und zwar in Reaktion auf das Erkennen eines Zustands eines automatischen Motorstopps, eines einer Gruppe vorgewählter Fahrmodi sowie eines Gangschalthebelpositionswechsels in eine einer ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen samt Bremsbetätigung. Die erste Gruppe Gangschalthebelpositionen kann einen Sportmodus, einen normalen Modus, einen Abschlepp-/Transport-/Steighilfemodus, einen Schlamm- und Sandmodus, einen Baja-Modus, einen Schotter-/Kriechmodus, einen Sparmodus, einen Bergabfahrsteuerungsmodus, einen niedrigen Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), einen niedrigen Allradantriebsmodus ohne HDC oder einen Sport-Adaptive-Modus umfassen. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, in Reaktion auf das Erkennen eines Lösens der Bremse während des Gangschalthebelpositionswechsels in eine der ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen einen Motorbefehl zum Beibehalten des automatischen Stopps auszugeben. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, in Reaktion auf das Erkennen eines Überschreitens einer im Voraus festgelegten Zeitschwelle und das Erkennen eines Lösens der Bremse einen Motorbefehl zum automatischen Starten des Motors auszugeben. Die im Voraus festgelegte Zeitschwelle kann auf einer zugreifbaren Fahrereingabehistorie beruhen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Fahrzeugs zeigt.
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Algorithmus zeigt, um automatische Motor-Start/Stoppvorgänge eines Fahrzeugs zu unterstützen.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Algorithmus zeigt, um automatische Motor-Start/Stoppvorgänge eines Fahrzeugs zu unterstützen.
  • Bei 4A bis 4D handelt es sich um eine Matrix, die eine beispielhafte Steuerungsstrategie für automatische Motor-Start/Stoppvorgänge eines Fahrzeugs zeigt.
  • Bei 5A bis 5D handelt es sich um eine Matrix, die eine weitere beispielhafte Steuerungsstrategie für automatische Motor-Start/Stoppvorgänge eines Fahrzeugs zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es ist versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten von bestimmten Komponenten zu zeigen. Dementsprechend sind hierin offenbarte konkrete bauliche und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Basis, um einen Fachmann eine vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Wie Fachleute verstehen werden, können verschiedene Merkmale, die dargestellt und unter Bezugnahme auf beliebige der Figuren beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, welche mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, können jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen erwünscht sein.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, auf das hierin als Fahrzeug 10 Bezug genommen wird. Das Fahrzeug 10 umfasst einen Verbrennungsmotor 12 und ein Automatikgetriebe 14. Drehmoment, das von einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 12 bereitgestellt wird, wird durch Stufenschaltung des Getriebes 14 einer Antriebswelle 16 und einer Achsantrieb-Differenzial-und-Achse-Anordnung 18 für Traktionsräder 20 bereitgestellt.
  • Die Schaltung für das Getriebe 14 kann mehrere Drehmomentverhältnisse unter Kontrolle eines Ventilkörpers 22 festsetzen. Diese Verhältnisse können durch ein Einrasten und Ausrasten von Kupplungen und Bremsen in herkömmlicher Art und Weise festgesetzt werden. Das Getriebe 14 kann zu einem neutralen Zustand konfiguriert werden, indem eine Vorwärtsantriebkupplung ausgerastet wird. Ein Startermotor 24 unter Kontrolle einer Niedrigspannungsbatterie (nicht abgebildet) kann dazu benutzt werden, den Motor 12 unter Kaltstartbedingungen zu starten. Das Fahrzeug 10 kann auch einen elektronische Drosselsteuerung 26 für den Motor 12 umfassen. Während das Fahrzeug 10 mit einem Automatikgetriebe abgebildet ist, kann bzw. können eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung auch in Fahrzeugen mit manuellem Getriebe eingesetzt werden.
  • Das Fahrzeug 10 kann ein automatisches Start/Stopp-System umfassen, das automatisch den Motor 12 abstellt und neu startet, um einen Zeitraum zu verringern, während dessen sich der Motor im Leerlauf befindet, wodurch Treibstoffverbrauch und Emissionen reduziert werden. Das automatische Abstellen des Motors kann für Fahrzeuge vorteilhaft sein, die viel Zeit mit dem Warten an Ampeln verbringen oder häufig im Verkehr stecken bleiben. Während das automatische Start/Stopp-Merkmal in Hybridelektrofahrzeugen vorhanden ist, können automatische Start/Stopp-Systeme auch in Fahrzeugen vorkommen, denen der Hybridelektroantriebsstrang fehlt.
  • Das Fahrzeug 10 kann in einen automatischen Stoppmodus eintreten (d.h. der Motor wird automatisch gestoppt), wenn bestimmte Fahrzeugantriebsbedingungen erfüllt sind, wie zum Beispiel, wenn der Fahrer die Bremsen betätigt hat und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer im Voraus festgelegten Geschwindigkeitsgrenze liegt. Sobald der Fahrer eine Anfrage auf Fahrzeugantrieb anzeigt (beispielsweise durch Lösen des Bremspedals), kann eine Antriebsstrangsteuerung automatisch den Motor 12 neu starten.
  • Zu diesem Zweck kann der Motor 12 mit einer Kurbelwellenrolle in Antriebsverbindung stehen, die einen riemengetriebenen integrierten Starter-Generator 28 in einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung antreibt. Obwohl ein Riemenantrieb offenbart wird, können auch andere Antriebstypen benutzt werden, um eine Antriebsverbindung zwischen dem Motor 12 und dem Starter-Generator 28 herzustellen. Beispielsweise könnte je nach Gestaltungswunsch ein flexibler Kettenantrieb oder ein Zahnradantrieb benutzt werden. Der Starter-Generator 28 kann elektrisch an eine Spannungsquelle gekoppelt sein, wie zum Beispiel eine Niedrigspannungsbatterie 30 oder eine Hochspannungsbatterie 32. Die Hochspannungsbatterie 32 kann mit dem Starter-Generator 28 über einen Wechselrichter 34 verbunden sein.
  • Da Automobilzubehör wie Klimaanlagen und Wasserpumpen normalerweise so gestaltet ist, dass es von einem Keilriemen an einem Motor angetrieben wird, müssen diese Systeme möglicherweise umgestaltet werden, um sachgemäß zu funktionieren, wenn der Motor abgestellt ist. In vollen Hybridelektrofahrzeugen wird typischerweise ein Elektromotor benutzt, um diese Geräte mit Energie zu versorgen. In Fahrzeug 10 kann Hybridfahrzeugzubehör, wie zum Beispiel ein Klimaanlagenkompressor 36, eine Kraftstoffpumpe 38 und eine Lenkhilfepumpe 40, elektrisch von der Niedrigspannungsbatterie 30 angetrieben werden. Die Spannungsquellen können durch einen Gleichspannungswandler 42 getrennt werden, der den Spannungswert anpassen bzw. heruntersetzen kann, um es der Hochspannungsbatterie 32 zu ermöglichen, die Niedrigspannungsbatterie 30 zu laden.
  • Ein Fahrzeugsteuersystem, allgemein als eine Fahrzeugsteuerung 44 gezeigt, kann bereitgestellt werden, um verschiedene Komponenten und Subsysteme des Fahrzeugs 10 zu steuern, einschließlich des automatischen Start/Stopp-Systems. Die Fahrzeugsteuerung 44 kann eine allgemeine Fahrzeugsteuerung sein, wie zum Beispiel eine Fahrzeugsystemsteuerung (Vehicle System Controller, VSC). Obwohl sie als Einzelsteuerung gezeigt wird, kann die Fahrzeugsteuerung 44 mehrere Steuerungen oder mehrere Softwarekomponenten oder Module, die in eine Einzelsteuerung eingebettet sind, umfassen, um verschiedene Fahrzeugsysteme, Subsysteme und Komponenten zu steuern. Beispielsweise kann die Fahrzeugsteuerung 44 die Antriebsstrangsteuerung umfassen, um verschiedene Aspekte des Mikrohybridantriebsstrangs zu steuern. Die Antriebsstrangsteuerung könnte eine separate Hardwarevorrichtung sein oder ein separates Antriebsstrangsteuerungsmodul (Powertrain Control Module, PCM) umfassen, das eine in eine Allzwecksteuereinrichtung eingebettete Software sein kann, wie zum Beispiel die VSC. Die Fahrzeugsteuerung 44 kann allgemein eine beliebige Anzahl Mikroprozessoren, ASICs, ICs, Speicher (z. B. FLASH, ROM, RAM, EPROM und/oder EEPROM) und Softwarecode umfassen, um zur Ausführung einer Reihe von Vorgängen zusammenzuwirken.
  • Die Fahrzeugsteuerung 44 kann mit anderen Steuerungen über ein fahrzeugweites Netzwerk kommunizieren, beispielsweise über ein Controller Area Network (CAN). Das CAN kann eine Festnetzfahrzeugverbindung (z. B. Bus) sein und mithilfe einer beliebigen Anzahl von Kommunikationsprotokollen implementiert werden. Beispielsweise kann die Fahrzeugsteuerung 44 mit einer Getriebesteuerungseinheit (Transmission Control Unit, TCU) 46 und einem Batteriesteuerungsmodul (Battery Control Module, BCM) 48 kommunizieren, das elektrisch an die Hochspannungsbatterie 32 gekoppelt ist. Alternativ dazu können die oben genannten Steuerungen Softwaresteuermodule innerhalb der Fahrzeugsteuerung 44 oder in anderen Allzwecksteuerungen sein, die sich im Fahrzeug befinden. Manche oder alle dieser verschiedenen Steuerungen bzw. Softwaresteuermodule. Manche oder alle dieser verschiedenen Steuerungen bzw. Softwaresteuermodule können ein Steuersystem gemäß der vorliegenden Anwendung bilden. Es versteht sich jedoch, dass verschiedene Aspekte des offenbarten Gegenstands nicht auf einen bestimmten Typ oder eine bestimmte Konfiguration der Fahrzeugsteuerung 44 oder auf eine spezifische Steuerlogik zum Managen den Betrieb des Mikrohybridantriebsstrangs oder anderer Fahrzeugsysteme beschränkt sind.
  • Die Fahrzeugsteuerung 44 kann mit jedem individuellen Fahrzeugsystem kommunizieren, um Fahrzeugvorgänge gemäß programmierten Algorithmen und Steuerlogik zu überwachen und zu steuern. In dieser Hinsicht kann das Fahrzeugsteuerung 44 helfen, die verschiedenen verfügbaren Energiequellen und den Motorstatus zu managen, um den Kraftstoffverbrauch zu optimieren und/oder die Reichweite des Fahrzeugs zu maximieren. Die Fahrzeugsteuerung 44 kann einen programmierbaren digitalen Computer und geeignete Eingangs-/Ausgangsschaltungen o. Ä. umfassen, die dazu konfiguriert sind, die verschiedenen Eingangssignale zu empfangen, die einen Zustand der Fahrzeugsystemkomponenten anzeigen. Die Eingangssignale können von den Fahrzeugsystemkomponenten selbst oder vorrichtungsspezifischen Steuerungen kommuniziert werden, oder sie können von verschiedenen Fahrzeugsystemsensoren, Antennen oder manuellen Eingaben wie den oben beschriebenen empfangen werden. Die Fahrzeugsteuerung 44 kann diese Eingangs- und andere Signale gemäß logischen Regeln verarbeiten, um den Betrieb des mikrohybriden Antriebsstrangs zu überwachen und zu steuern.
  • Zusätzlich zum Vorangehenden kann das Fahrzeug 10 eine Benutzeroberfläche 50 umfassen, um Kommunikationen mit einem Fahrer zu ermöglichen. Die Benutzeroberfläche kann mit der Fahrzeugsteuerung 44 kommunizieren und dem Fahrer relevanten Fahrzeuginhalt bereitstellen. The Fahrzeugsteuerung 44 kann dazu konfiguriert sein, Eingangssignale zu empfangen, die aktuelle Betriebs- und/oder Umweltbedingungen des Fahrzeugs 10 anzeigen, einschließlich Signale, die relevant für den Betrieb des automatischen Start/Stopp-Systems sind. Beispielsweise kann die Fahrzeugsteuerung 44 Eingangssignale von der TCU 46 und dem BCM 48 empfangen, sowie unter anderem von einem Schalthebel (PRNDL) 52, einem Gaspedalpositionssensor (APPS) 54, einem Bremspedalpositionssensor (BPPS) 56, einem Klimaregelungsmodul 58, einem Zündschalter (IGN) 60 und einem automatischen Start/Stopp-Schalter 62. Der automatische Start/Stopp-Schalter 62 kann es dem Fahrer ermöglichen, dass automatische Start/Stopp-System manuell zu deaktivieren, wodurch automatische Motorstopps auf Anfrage des Fahrers verhindert werden. Die Fahrzeugsteuerung 44 kann der Benutzeroberfläche 50 Ausgaben bereitstellen, sodass die Benutzeroberfläche 50 dem Fahrer Fahrzeugbetriebsvorgänge übermittelt, wie zum Beispiel Informationen über den Betrieb des automatischen Start/Stopp-Schalters. Die Benutzeroberfläche 50 kann relevante Fahrzeuginformationen visuell über eine Anzeige 64 und/oder hörbar über einen Lautsprecher 66 einem Fahrer mitteilen.
  • Die Anzeige 64 kann elektrisch an eine Anzeigesteuerung (nicht abgebildet) gekoppelt sein. Die Anzeigesteuerung kann mit der Antriebsstrangsteuerung, der TCU 46, dem BCM 48 und anderen dedizierten oder Allzwecksteuerungen wie der Fahrzeugsteuerung 44 kommunizieren. Die Anzeigesteuerung kann Daten von verschiedenen Fahrzeugsystemen und -komponenten erfassen, auf die über das CAN zugegriffen werden kann. Überdies kann die Anzeigesteuerung der Anzeige 64 Daten zur aussagekräftigen Übermittlung von Fahrzeugbetriebsinformationen an den Fahrer bereitstellen. Signalausgaben von den verschiedenen Fahrzeugsystemen und Komponenten können in der Fahrzeugsteuerung 44, in der Anzeigesteuerung oder der Anzeige 64 oder einer Kombination der Vorangehenden verarbeitet und Anzeigeberechnungen darin durchgeführt werden. Die Anzeigesteuerung kann eine separate Steuerung sein oder in die Fahrzeugsteuerung 44 oder eine andere Allzweck- oder dedizierte Fahrzeugsteuerung integriert sein. Daher können wie bei der Antriebsstrangsteuerung sämtliche Überwachungs-, Verarbeitungs- und Steuervorgänge, die von einer separaten Anzeigesteuerung durchgeführt werden können, hierin als von der Fahrzeugsteuerung 44 ausgeführt beschrieben werden. Zusätzlich zu dem automatischen Start/Stopp-Schalter 62 kann die Fahrzeugsteuerung 44 automatisch während bestimmter Betriebsbedingungen automatische Motorstopps verhindern.
  • Steuerstrategien können basierend auf einem Erkennen bestimmter Bedingungen beim Anweisen der Initiierung der Start/Stopp-Motorbefehle helfen. 2 zeigt einen beispielhaften Algorithmus, der automatische Motor-Start/Stoppvorgänge eines Fahrzeugs unterstützt und auf den hierin als Algorithmus 200 Bezug genommen wird. Der Algorithmus 200 kann mit verschiedenen Fahrzeugkonfigurationen wie zum Beispiel einem Fahrzeug mit herkömmlichen PRINDL-System, Nicht-Druckknopf-Shift-by-Wire-System und Druckknopf-Shift-by-Wire-System benutzt werden.
  • Der Algorithmus 200 ist repräsentativ als Programmierungsbeispiel zum Betreiben des Fahrzeugs. Beispielsweise kann bei Vorgang 204 eine Steuerung des Fahrzeugs ermitteln, ob der Motor in einem automatischen Stoppmodus ist und ob das Fahrzeug sich in einem einer Gruppe vorgewählter Fahrmodi befindet. Die Gruppe vorgewählter Fahrmodi kann folgende umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: einen Sportmodus, einen Wettermodus und einen Sparmodus. Einer oder mehrere Sensoren können sich im gesamten Fahrzeug befinden, um eine Vielzahl von Zuständen von Fahrzeugkomponenten wahrzunehmen. Der eine oder die mehreren Sensoren können sich in Kommunikation mit der Steuerung befinden, um Signale bereitzustellen, die eine Wahrnehmung oder Nichtwahrnehmung dieser Bedingungen anzeigen. Falls der automatische Stoppmodus wahrgenommen wird und das Fahrzeug sich in einem der Gruppe vorgewählter Fahrmodi befindet, kann die Steuerung bei Vorgang 206 ermitteln, ob eine Gangschalthebelposition in eine einer ersten Gruppe von Gangschalthebelpositionen wechselt. Beispielhafte Gangschalthebelpositionen der ersten Gruppe von Gangschalthebelpositionen umfassen normalen Basispedalmodus, Winter-/Nass-/Schneemodus, Gras-/Kiesel-/Schneemodus und Sparmodus.
  • Falls die Steuerung bei Vorgang 204 ermittelt, dass sich der Motor nicht in einem automatischen Stoppmodus befindet oder das Fahrzeug nicht in einem der vorgewählten Fahrmodi ist, kann die Steuerungsstrategie zum Anfang zurückkehren. Falls die Steuerung bei Vorgang 206 ermittelt, dass kein Gangschalthebelpositionswechsel in eine der ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen stattgefunden hat, kann die Steuerungsstrategie zum Anfang zurückkehren.
  • Falls bei Vorgang 206 ein Gangschalthebelpositionswechsel in eine der ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen ermittelt wird, kann die Steuerung dann bei Vorgang 208 ermitteln, ob die Bremse betätigt oder gelöst ist. Falls die Steuerung in Vorgang 208 ermittelt, dass die Bremse nicht gelöst ist, kann die Steuerung den Motor bei Vorgang 210 anweisen, weiterhin automatisch gestoppt zu bleiben. Falls die Steuerung bei Vorgang 208 ermittelt, dass die Bremse nicht gelöst ist, kann die Steuerung den Motor bei Vorgang 214 anweisen, den Motor automatisch zu starten.
  • Bei Vorgang 216 kann die Steuerung ermitteln, ob eine Gangschalthebelposition in eine einer zweiten Gruppe Gangschalthebelpositionen gewechselt hat. Beispiele der zweiten Gruppe Gangschalthebelpositionen umfassen Sportmodus, einen Abschlepp-/Transportmodus, einen Schlamm- und Sandmodus, einen Schlamm- und Spurrillenmodus, einen Schotter-/Kriechmodus, einen Bergabfahrsteuerungsmodus, einen niedrigen Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), einen niedrigen Allradantriebsmodus ohne HDC, einen Sport-Adaptive-Modus und einen Baja-Modus. Falls die Steuerung ein Umschalten in eine Position der zweiten Gruppe Gangschalthebelpositionen ermittelt, kann die Steuerung bei Vorgang 218 ermitteln, ob der Motor während des Schaltens lief. Bei Vorgang 220 weist die Steuerung den Motor an, weiter zu laufen, falls ein Schalten in eine der zweiten Gruppe Gangschalthebelpositionen bei Vorgang 218 ermittelt wird.
  • Wenn bei Vorgang 216 kein Wechsel in eine der zweiten Gruppe Gangschalthebelpositionen wahrgenommen wird oder die Steuerung bei Vorgang 218 ermittelt, dass der Motor nicht läuft, kann die Steuerung den Motor bei Vorgang 226 anweisen, automatisch gestoppt zu bleiben.
  • Bei Vorgang 228 kann die Steuerung ermitteln, ob eine im Voraus festgelegte Zeitschwelle überschritten wurde oder ob die Bremse gelöst wurde. Die im Voraus festgelegte Zeitschwelle kann einen Zeitraum zwischen Gangschalthebelpositionswechseln durch den Fahrer und prognostizierten Fahrerabsichten reflektieren. Die im Voraus festgelegte Zeitschwelle kann je nach Art der Fahrzeugkomponente variieren. Während die im Voraus festgelegte Zeitschwelle sich einstellen lassen kann, um verschiedene Fahrzeugbedingungen und Fahrereingaben zu berücksichtigen, kann in einem Beispiel die im Voraus festgelegte Zeitschwelle zwischen 200 und 300 Millisekunden liegen. Beispielsweise kann ein Entprellungs-Timer in Kommunikation mit der Steuerung und Fahrzeugkomponenten stehen, um Zeitdaten an die Steuerung zu senden, die anzeigen, ob eine Gangschalthebelposition innerhalb des im Voraus festgelegten Zeitraums gewechselt hat. Die im Voraus festgelegte Zeitschwelle kann auch auf historischen Fahrerdaten basieren, auf welche die Steuerung zugreift, um dabei zu helfen, Fahrerabsichten zu prognostizieren und Belästigungen zu reduzieren, denen der Fahrer bei Gangschalthebelpositionswechseln ausgesetzt sein könnte.
  • Falls bei Vorgang 228 die im Voraus festgelegte Zeitschwelle überschritten ist oder die Bremse gelöst ist, kann die Steuerung bei Vorgang 214 anweisen, dass der Motor automatisch startet. Falls ein Gangschalthebelpositionswechseln stattfindet, bevor die im Voraus festgelegte Zeitschwelle überschritten ist oder die Bremse nicht gelöst ist, kann die Steuerung bei Vorgang 230 den Motor anweisen, automatisch gestoppt zu bleiben.
  • 3 zeigt einen weiteren beispielhaften Algorithmus zur Initiierung der Start/Stopp-Motorbefehle basierend auf bestimmten Bedingungen, auf den hierin allgemein als Algorithmus 300 Bezug genommen wird. Bei Vorgang 304 kann die Steuerung ermitteln, ob der Motor läuft und ob das Fahrzeug sich in einem einer Gruppe vorgewählter Fahrmodi befindet. Beispiele von Fahrmodi umfassen einen Geländemodus, einen Sportmodus, einen normalen Modus, einen Abschlepp-/Transport-/Steighilfemodus, einen Schlamm- und Sandmodus, einen Baja-Modus, einen Schotter-/Kriechmodus, einen Sparmodus, einen Bergabfahrsteuerungsmodus, einen niedrigen Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), einen niedrigen Allradantriebsmodus ohne HDC und einen Sport-Adaptive-Modus.
  • Falls die Steuerung bei Vorgang 304 ermittelt, dass der Motor nicht läuft und das Fahrzeug nicht im Fahrmodus ist, kann die Steuerungsstrategie zum Anfang zurückkehren. Falls die Steuerung bei Vorgang 306 ermittelt, dass kein Gangschalthebelpositionswechsel in eine der ersten Gruppe Schaltpositionen stattgefunden hat, kann die Steuerungsstrategie zum Anfang zurückkehren.
  • Bei Vorgang 306 kann die Steuerung ermitteln, ob eine Gangschalthebelposition in eine der ersten Gruppe vorgewählter Gangschalthebelpositionen wie oben beschrieben gewechselt hat. Falls bei Vorgang 308 ein Lösen der Bremse wahrgenommen wird, kann die Steuerung den Motor anweisen, weiter zu laufen. Falls bei Vorgang 308 kein Lösen der Bremse wahrgenommen wird, kann die Steuerung Vorgang 310 ermitteln, ob eine im Voraus festgelegte Zeitschwelle für eine der ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen überschritten ist und ob die Bremse betätigt ist.
  • Falls bei Vorgang 310 die im Voraus festgelegte Zeitschwelle mit betätigter Bremse nicht überschritten ist, kann die Steuerung den Motor bei Vorgang 312 anweisen, weiter zu laufen. Falls die Steuerung bei Vorgang 310 wahrnimmt, dass die im Voraus festgelegte Zeitschwelle überschritten ist und die Bremse betätig ist, kann die Steuerung bei Vorgang 320 anweisen, dass der automatische Motorstopp aktiviert wird. Wie oben beschrieben ist die im Voraus festgelegte Zeitschwelle basierend auf verschiedenen Szenarien in Bezug auf Fahrzeugbedingungen und Fahrereingaben einstellbar. In einem Beispiel liegt die im Voraus festgelegte Zeitschwelle zwischen 200 und 300 Millisekunden. Ein Entprellungs-Timer kann sich in Kommunikation mit der Steuerung und Fahrzeugkomponenten befinden, um Zeitdaten an die Steuerung zu senden, die anzeigen, ob sich eine Gangschalthebelposition innerhalb des im Voraus festgelegten Zeitraums geändert hat. Die im Voraus festgelegte Zeitschwelle kann auch auf historischen Fahrerdaten basieren, auf welche die Steuerung zugreift, um dabei zu helfen, Fahrerabsichten zu prognostizieren und Belästigungen zu reduzieren, denen der Fahrer bei Gangschalthebelpositionswechseln ausgesetzt sein könnte.
  • Bei 4A bis 4D handelt es sich um eine beispielhafte Matrix einer Steuerungsstrategie für automatische Motor-Start/Stoppvorgänge eines Fahrzeugs, wobei ein Motor automatisch gestoppt wird, auf die hierin allgemein als Matrix 400 Bezug genommen wird. Die Matrix 400 umfasst Spalten, die als Vorbedingungen 404, nächste Bedingungen 406 und Rationale 408 bezeichnet werden. Die Vorbedingungen 404 repräsentieren verschiedene Beispiele von Fahrzeugbedingungen, während sich letzteres in einem einer Gruppe vorgewählter Fahrmodi befindet und der Motor automatisch gestoppt wird. Die nächsten Bedingungen 406 können verschiedene Beispiele von Motorbefehlen basierend auf den Gangschalthebelpositionswechseln von einem der vorgewählten Fahrmodi in eine andere Gangschalthebelposition darstellen. Die Steuerung kann Bedingungen des Fahrzeugs überwachen, um einen Status der Vorbedingungen 404 zu identifizieren und den Betrieb eines Motor-Start/Stopp-Systems in Reaktion auf die nächsten Bedingungen 406 anzuweisen.
  • Die Vorbedingungen 404 umfassen einen Gangschalthebelpositionsstatus und einen Laufender-Motor-Bedingungsstatus. Die Matrix 400 zeigt den Gangschalthebelpositionsstatus als eine Fahrmodus-Position. Der Laufender-Motor-Bedingungsstatus kann entweder einen „Läuft“-Status oder einen „Automatisch-gestoppt“-Status anzeigen.
  • Die nächsten Bedingungen 406 umfassen einen Gangschalthebelpositionsstatus und einen Hinweis auf die Art des Gangschalthebelpositionswechsels. Der Gangschalthebelpositionsstatus zeigt an, ob das Fahrzeug von einem der vorgewählten Fahrmodi in eine andere Gangschalthebelposition gewechselt hat. Die Spalte Rationale 408 zeigt an, ob die Steuerung den Motor angewiesen hat, basierend darauf, ob eine im Voraus festgelegte Zeitschwelle überschritten ist, automatisch zu stoppen oder automatisch zu starten. Die im Voraus festgelegte Zeitschwelle kann auf Fahrzeugbedingungen und Fahrereingaben basieren.
  • Beispielsweise befindet sich in Zeile 414 der Motor in einem automatischen Stoppmodus mit einer Fahrmodus-Schaltposition wie in Vorbedingung 404 gezeigt. Die Steuerung kann einen Wechsel in eine andere Gangschalthebelposition erkennen, wie zum Beispiel einen Normalmodus. Die Rationale 408 weist darauf hin, dass unter diesen Bedingungen die Steuerung den Motor zum automatischen Stoppen anweisen wird.
  • Bei 5A bis 5D handelt es sich um eine weitere beispielhafte Matrix einer Steuerungsstrategie für automatische Motor-Start/Stoppvorgänge eines Fahrzeugs, wobei der Motor läuft, auf die hierin allgemein als Matrix 500 Bezug genommen wird. Die Matrix 500 umfasst Spalten, die als Vorbedingungen 504, nächste Bedingungen 506 und Rationale 508 bezeichnet werden. Die Vorbedingungen 504 können verschiedene Beispiele von Fahrzeugbedingungen repräsentieren, bei denen das Fahrzeug in einem Fahrmodus ist und der Motor läuft. Die nächsten Bedingungen 506 können verschiedene Beispiele von Motorbefehlen basierend auf einem Gangschalthebelpositionswechsel vom Fahrmodus in eine andere Gangschalthebelposition darstellen. Die Steuerung kann Bedingungen des Fahrzeugs überwachen, um einen Status der Vorbedingungen 504 zu identifizieren und den Betrieb eines Motor-Start/Stopp-Systems in Reaktion auf die nächsten Bedingungen 506 anzuweisen.
  • Die Vorbedingungen 504 umfassen einen Gangschalthebelpositionsstatus und einen Laufender-Motor-Bedingungsstatus. Die Matrix 500 zeigt den Gangschalthebelpositionsstatus als einen der vorgewählten Fahrmodi. Der Laufender-Motor-Bedingungsstatus kann entweder einen „Läuft“-Status oder einen „Automatisch-gestoppt“-Status anzeigen.
  • Die nächsten Bedingungen 506 umfassen einen Gangschalthebelpositionsstatus und einen Hinweis auf die Art des Gangschalthebelpositionswechsels. Der Gangschalthebelpositionsstatus zeigt an, ob sich die Gangschalthebelposition geändert hat. Die Spalte Rationale 508 zeigt an, ob die Steuerung den Motor angewiesen hat, basierend darauf, ob eine im Voraus festgelegte Zeitschwelle überschritten ist, automatisch zu stoppen oder automatisch zu starten. Die im Voraus festgelegte Zeitschwelle kann auf Fahrzeugbedingungen und Fahrereingaben basieren.
  • Beispielsweise läuft der Motor in Zeile 514 und das Fahrzeug befindet sich in einem der vorgewählten Fahrmodi wie in Vorbedingung 504 gezeigt. Die Steuerung kann einen Wechsel in eine andere Gangschalthebelposition erkennen. Die Rationale 508 weist darauf hin, dass unter diesen Bedingungen die Steuerung den Motor zum Aktivieren des automatischen Stopps anweisen wird.
  • Obwohl vorstehend mehrere Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Ansprüche erfasst werden. Die in der Patentschrift verwendeten Begriffe sind beschreibend, nicht einschränkend, gewählt, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie bereits erwähnt, können die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Offenbarung zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Für Durchschnittsfachleute ist zu erkennen, dass, obwohl verschiedene Ausführungsformen so hätten beschrieben werden können, dass sie gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Charakteristika Vorteile bereitstellen oder bevorzugt werden, auf ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Charakteristika verzichtet werden kann, um gewünschte Gesamtsystemeigenschaften zu erreichen, welche von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Eigenschaften können Vermarktbarkeit, Erscheinung, Konsistenz, Robustheit, Verbraucherakzeptanz, Zuverlässigkeit, Genauigkeit usw. umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein. Entsprechend liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehr Charakteristika beschrieben wurden, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Steuern eines Motor-Start-Stopps in einem Fahrzeug, Folgendes umfassend: in Reaktion auf die Präsenz eines automatischen Motorstopp-Modus und eines einer Gruppe vorgewählter Fahrmodi das Ausgeben eines Motorbefehls über eine Steuerung zum automatischen Starten eines Motors basierend auf dem Erkennen eines Gangschalthebelpositionswechsels in eine einer ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen und ob eine erste im Voraus festgelegte Zeitschwelle nach dem Gangschalthebelpositionswechsel überschritten ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Gruppe Gangschalthebelpositionen ein Sportmodus, ein normaler Modus, ein Abschlepp-/Transport-/Steighilfemodus, ein Schlamm- und Sandmodus, ein Baja-Modus, ein Schotter-/Kriechmodus, ein Sparmodus, ein Bergabfahrsteuerungsmodus, ein niedriger Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), ein niedriger Allradantriebsmodus ohne HDC oder ein Sport-Adaptive-Modus ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner in Reaktion auf das Erkennen eines Lösens der Bremse das Ausgeben eines Motorbefehls über die Steuerung zum Aktivieren des automatischen Motorstarts umfassend.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner in Reaktion auf das Erkennen eines Nichtlösens der Bremse das Ausgeben eines Motorbefehls über die Steuerung zum Beibehalten des automatischen Motorstopps umfassend.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner in Reaktion auf das Erkennen eines Gangschalthebelpositionswechsels in eine einer zweiten Gruppe Gangschalthebelpositionen und des laufenden Motors während des Gangschalthebelpositionswechsels das Ausgeben eines Motorbefehls über eine Steuerung zum Weiterlaufen des Motors umfassend.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die zweite Gruppe Gangschalthebelpositionen ein Sportmodus, ein Abschlepp-/Transportmodus, ein Schlamm- und Sandmodus, ein Schlamm- und Spurrillenmodus, ein Schotter-/Kriechmodus, ein Bergabfahrsteuerungsmodus, ein niedriger Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), ein niedriger Allradantriebsmodus ohne HDC, ein Sport-Adaptive-Modus oder ein Baja-Modus ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, ferner in Reaktion auf das Erkennen, dass es keinen Gangschalthebelpositionswechsel von einem der vorgewählten Gruppe Fahrmodi in eine einer zweiten Gruppe Gangschalthebelpositionen gab, eine im Voraus festgelegte Zeitschwelle nicht überschritten wurde, und eine Bremse betätigt wird, das Ausgeben eines Motorbefehls über eine Steuerung zum Beibehalten des automatischen Motorstopps umfassend.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, ferner in Reaktion auf das Erkennen eines Überschreitens einer zweiten im Voraus festgelegten Zeitschwelle und eines Lösens der Bremse das Ausgeben eines Motorbefehls über eine Steuerung zum automatischen Starten umfassend.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die zweite im Voraus festgelegte Zeitschwelle auf Fahrzeugbedingungen und Fahrereingabe basiert.
  10. Fahrzeug, Folgendes umfassend: einen Motor; eine Traktionsbatterie zur selektiven Energieversorgung von Fahrzeugkomponenten, wenn der Motor automatisch gestoppt wird; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erkennen eines Zustands eines automatischen Motorstopps, eines einer Gruppe vorgewählter Fahrmodi sowie eines Gangschalthebelpositionswechsels in eine einer ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen samt Bremsbetätigung einen Motorbefehl zum automatischen Starten des Motors auszugeben.
  11. Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die erste Gruppe Gangschalthebelpositionen ein Sportmodus, ein normaler Modus, ein Abschlepp-/Transport-/Steighilfemodus, ein Schlamm- und Sandmodus, ein Baja-Modus, ein Schotter-/Kriechmodus, ein Sparmodus, ein Bergabfahrsteuerungsmodus, ein niedriger Allradantriebsmodus mit Bergabfahrsteuerung (Hill Descent Control, HDC), ein niedriger Allradantriebsmodus ohne HDC oder ein Sport-Adaptive-Modus ist.
  12. Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erkennen eines Lösens der Bremse während des Gangschalthebelpositionswechsels in eine der ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen einen Motorbefehl zum Beibehalten des automatischen Stopps auszugeben.
  13. Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf das Erkennen eines Überschreitens einer im Voraus festgelegten Zeitschwelle und das Erkennen eines Lösens der Bremse einen Motorbefehl zum automatischen Starten des Motors auszugeben.
  14. Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei die im Voraus festgelegte Zeitschwelle auf einer zugreifbaren Fahrereingabehistorie beruht.
  15. Verfahren zum Steuern eines Motor-Start-Stopps in einem Fahrzeug, Folgendes umfassend: in Reaktion auf das Erkennen eines laufenden Motors und eines einer vorgewählten Gruppe Fahrmodi das Ausgeben eines Motorbefehls über eine Steuerung zum automatischen Stoppen basierend auf dem Erkennen eines Gangschalthebelpositionswechsels von einem einer vorgewählten Gruppe Fahrmodi in eine einer ersten Gruppe Gangschalthebelpositionen und ob während des Gangschalthebelpositionswechsels eine Bremse betätigt ist.
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