DE10306954A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, bei dem die Brennkraftmaschine vorübergehend gestoppt wird, und Betriebssteuervorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, bei dem die Brennkraftmaschine vorübergehend gestoppt wird, und Betriebssteuervorrichtung

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Abstract

Im Betrieb einer Brennkraftmaschine (1) eines Fahrzeugs, bei dem der Betrieb der Brennkraftmaschine (1) durch die Steuerung einer Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung (12) während eines Fahrzeugbetriebs gestoppt wird, enthält die Steuerungsbestimmung der Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung (12) die Bestimmung, dass die Brennkraftmschine (1) nicht gestoppt wird, wenn die Temperatur des Katalysators nicht gleich oder kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert.

Description

    Technisches Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, bei dem die Brennkraftmaschine auf der Grundlage einer Steuerungsbestimmung einer Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung vorübergehend gestoppt wird, und eine diesbezügliche Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung. Die Erfindung bezieht sich im Besonderen auf eine verbesserte Steuerungsweise der Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung.
    • Stand der Technik
  • Angesichts der Nachfrage nach Maßnahmen zum Umweltschutz wird das Abgassystem einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs, seit einigen Jahren mit einem katalytischen Konverter, der einen Abgasreinigungskatalysator, zum Beispiel einen Dreiwegekatalysator oder einen Lean-NOx-Katalysator aufweist, zur Verarbeitung von im Betrieb der Brennkraftmaschine erzeugtem HC, CO und NOx zu harmlosem H2O, CO2 und N2 ausgestattet. Zum Zweck der Aktivierung und für einen effektiven Betrieb des Abgasreinigungskatalysators in dem katalytischen Konverter ist es notwendig, den Abgasreinigungskatalysator auf eine sehr hohe Temperatur von etwa 700°C zu erwärmen. Dieser Hochtemperaturzustand wird durch die Einführung von aus der Brennkraftmaschine ausgestoßenem Hochtemperaturabgas in den katalytischen Konverter mit der damit einhergehenden Erwärmung des Katalysators und durch eine Erwärmung des Katalysators über die Wärme erzielt, die durch eine Oxidation unverbrannter Komponenten, wie HC und CO in Katalysatorschichten, entsteht.
  • Um der Bedeutsamkeit der Einsparung von Kraftstoffreserven wie auch des Umweltschutzes gerecht zu werden, stehen darüber hinaus seit langem Economy-Running- und Hybridfahrzeuge im Rampenlicht. Bei einem Hybridfahrzeug erfolgt der Antrieb des Fahrzeugs während eines Fahrzeugbetriebs durch eine Kombination des Antriebs durch eine Brennkraftmaschine mit dem Antrieb durch einen Elektromotor auf der Grundlage einer Steuerungsbestimmung einer Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung in Abhängigkeit von dem Fahrzeugbetriebszustand. Bei einem Economy-Running-Fahrzeug wird bei einem vorübergehenden Stop des Fahrzeugs die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einer Steuerungsbestimmung der Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung während des Fahrzeugbetriebs ebenfalls vorübergehend gestoppt. Des Weiteren ist es insbesondere mit einem Hybridfahrzeug durch den kombinatorischen Einsatz der Brennkraftmaschine und des Elektromotors möglich, die Steuerung der Brennkraftmaschine mit einem sehr hohen Freiheitsgrad zu ändern. In diesem Zusammenhang ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 6-165308 vorgeschlagen, die Drehzahl der Brennkraftmaschine und deren Last in Abhängigkeit von einem Programm basierend auf der Temperatur des katalytischen Konverters zu regeln bzw. zu steuern.
  • Mit der Entwicklung der Mikrocomputer kamen in den letzten Jahren des Weiteren Fahrzeugbetriebssteuervorrichtungen mit einem Mikrocomputer zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine von Fahrzeugen zunehmend zum Einsatz. In Verbindung damit erfolgte des Weiteren zunehmend der Einsatz eines Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus ("Fuel Cut"), in dem die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine während eines bestimmten Betriebs, zum Beispiel einer Fahrzeugverzögerung, in dem die Brennkraftmaschine keine Leistung erzeugen muß, unterbrochen wird. In dem vorgenannten Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus strömt jedoch auch dann, wenn sich der Katalysator im katalytischen Konverter in einem Aktivierungszustand bei einer hohen Temperatur befindet, eine große Sauerstoffmenge in den katalytischen Konverter. Aus diesem Grund ist nicht auszuschließen, dass der Katalysator durch den Sauerstoff beeinträchtigt wird. Um dieses Problem zu beheben, ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 2001-59444 vorgeschlagen, im Falle einer hohen Katalysatortemperatur den Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus zu verhindern.
  • Der Katalysator in dem katalytischen Konverter wird durch das Abgas, das eine hohe Temperatur besitzt und, wie vorstehend erwähnt, aus der Brennkraftmaschine in den katalytischen Konverter eingeleitet wird, erwärmt. Es gibt jedoch auch Situationen, in denen der Katalysator durch das Abgas, das durch den und in den katalytischen Konverter strömt, gekühlt wird. Anders ausgedrückt heißt das, dass der Katalysator in dem katalytischen Konverter durch das Abgas erwärmt wird, solange eine Abgasströmung durch den katalytischen Konverter hindurch aufrechterhalten wird, und dass darüber hinaus die Abgasströmung in dem Fall, in dem die Katalysatortemperatur zu hoch wird, dem Katalysator Wärme entzieht, was eine Zunahme der Katalysatortemperatur verhindert. Bei diesem thermischen Gleichgewicht wird die Katalysatortemperatur auf einer angemessenen Temperatur gehalten. Anders als in dem Fall, in dem der Kraftstoffzufuhrunterbrechungsmodus ausgeführt wird, in dem die Kraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine gestoppt wird und wenigstens ein Teil der Ansaugluft der Brennkraftmaschine zugeführt wird, wird beim Stoppen der Brennkraftmaschine jedoch die Abgasströmung durch die Katalysatorschichten hindurch vollständig gestoppt. Dementsprechend kann dem Katalysator durch das Abgas keine Wärme mehr entzogen werden.
  • Darüber hinaus verbleibt die ganze Wärme, die durch die unverbrannten Komponenten erzeugt wird, die in dem Augenblick, in dem die Brennkraftmaschine gestoppt wird, bereits in den katalytischen Konverter befördert wurden, im katalytischen Konverter. Aus diesem Grund nimmt die Katalysatortemperatur in dem katalytischen Konverter vorübergehend zu, wenn die Brennkraftmaschine abgestellt und damit die durch den katalytischen Konverter hindurch strömende Abgasströmung gestoppt wird.
  • Dies stellt dann kein Problem dar, wenn die Katalysatortemperatur nach einem Temperaturanstieg durch das vorstehend erwähnte Phänomen während des Brennkraftmaschinenstops die Lebensdauer des Katalysators nicht beeinträchtigt. Wenn die Katalysatortemperatur während des Brennkraftmaschinenstops jedoch über eine bestimmte Temperatur hinausgeht, kann die Lebensdauer des Katalysators durch den Temperaturanstieg verkürzt werden. Dies ist insbesondere im Fall eines Hybridfahrzeugs und eines Economy-Running-Fahrzeugs ein ernst zu nehmender Aspekt, da gerade jene sich durch einen häufigen Stop der Brennkraftmaschine auszeichnen.
    • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, im Besonderen einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung für ein Hybridfahrzeug und ein Economy-Running-Fahrzeug, mit Blick auf den Stop einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einem katalytischen Abgasreinigungskonverter sowie und diesbezüglich konzipierte Betriebssteuervorrichtung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach dem Anspruch 1 oder 8 bzw. die Vorrichtung nach dem Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, welches die Brennkraftmaschine, einen Abgasreinigungskatalysator im Abgassystem der Brennkraftmaschine, und eine Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung aufweist, wobei während eines Fahrzeugbetriebs durch eine Steuerungsbestimmung der Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt wird. Diese Steuerungsbestimmung enthält die Bestimmung, die Brennkraftmaschine nicht zu stoppen, wenn die Temperatur des Katalysators größer ist als ein bestimmter Schwellwert.
  • Im Fall eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung, die bestimmt, den Betrieb einer Brennkraftmaschine in einem bestimmten Zustand zu stoppen, insbesondere im Fall eines Hybridfahrzeugs oder eines Economy-Running-Fahrzeugs, bei denen die Brennkraftmaschine häufig gestoppt wird, kann ein Katalysator, der im Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordnet ist, einen Schaden erleiden, wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt wird. Eine derartige Beeinträchtigung des Katalysators kann jedoch gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung dadurch verhindert werden, dass die Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung so konfiguriert ist, dass sie den Betrieb der Brennkraftmaschine nicht stoppt bzw. fortsetzt, wenn die Temperatur des Katalysators über einem Schwellwert liegt. Durch die Aufrechterhaltung der Betriebsfunktion des Katalysators in einem guten Zustand, wie vorstehend erwähnt, lässt sich trotz des Umstands, dass die Brennkraftmaschine während dieses Zeitraums nicht gestoppt wird, auf lange Sicht gesehen ein besserer Effekt im Hinblick auf den Schutz der Umwelt erzielen, als wenn die Brennkraftmaschine gestoppt wird.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, welches die Brennkraftmaschine und einen Abgasreinigungskatalysator aufweist, der in einem Abgassystem der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Verfahren umfasst folgende Schritte: Bestimmen, ob der Betrieb der Brennkraftmaschine während des Fahrzeugbetriebs gestoppt werden soll; Erfassen der Temperatur des Katalysators; und Nicht Stoppen bzw. Fortsetzen des Betriebs der Brennkraftmaschine, wenn die erfasste Temperatur des Katalysators höher ist als ein bestimmter Schwellwert, und zwar auch für den Fall, dass bestimmt wird, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt werden soll.
  • Das Verfahren nach dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung ist im Besonderen auf ein Hybridfahrzeug und ein Economy-Running-Fahrzeug anwendbar.
  • Bei einem Hybridfahrzeug und einem Economy-Running- Fahrzeug wird ein Stop der Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug häufiger durchgeführt als bei einem gewöhnlichen Fahrzeug. Daher lässt sich mit dem Verfahren nach dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung in der Anwendung auf ein Hybridfahrzeug und ein Economy-Running-Fahrzeug einen großer Effekt erzielen.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Betriebssteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Katalysatortemperatur in einem Abgasreinigungskatalysator, der in einem Abgassystem der Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug vorgesehen ist, und einer Steuereinrichtung zum Bestimmen, ob der Betrieb der Brennkraftmaschine während des Fahrzeugbetriebs automatisch gestoppt wird, ausgestattet ist. Die Steuereinrichtung bestimmt, dass die Brennkraftmaschine nicht gestoppt bzw. der Betrieb der Brennkraftmaschine fortgesetzt wird, wenn die Katalysatortemperatur höher ist als ein bestimmter Schwellwert.
  • Die Betriebssteuervorrichtung der Brennkraftmaschine kann in ein Hybridfahrzeug integriert sein, das in der Lage ist, sowohl die Antriebskraft der Brennkraftmaschine als auch die Antriebskraft eines Elektromotors als Antriebskraft für das Fahrzeug zu verwenden, ebenso wie in einem Economy-Running-Fahrzeug, bei dem die Brennkraftmaschine während eines vorübergehenden Stops des Fahrzeugs gegebenenfalls vorübergehend gestoppt wird. Im Fall des Hybridfahrzeugs kann, wenn die Brennkraftmaschine durch die Steuerungsbestimmung gestoppt wird, der Antrieb des Hybridfahrzeugs durch die Antriebskraft des Elektromotors erfolgen. Im Fall des Economy-Running-Fahrzeugs wird nach dem vorübergehenden Stop geschätzt, ob der Fahrer die Absicht hat, das Economy-Running-Fahrzeug erneut zu starten, wobei für den Fall, dass davon ausgegangen wird, dass er die Absicht hat, das Economy-Running-Fahrzeug zu starten, die Brennkraftmaschine erneut gestartet werden kann.
  • Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der bestimmte Schwellwert nach dem ersten bis dritten Aspekt um wenigstens den Betrag des Anstiegs der Katalysatortemperatur unmittelbar nach dem Stop der Brennkraftmaschine unter dem zulässigen oberen Grenzwert der Temperatur liegt, bei der eine thermische Beeinträchtigung des Katalysators noch verhindert wird.
  • Das Fahrzeug im Zusammenhang mit dem ersten bis dritten Aspekt ist nicht auf ein Hybridfahrzeug oder ein Economy-Running-Fahrzeug beschränkt, sondern kann grundsätzlich jedes Fahrzeug sein, bei dem der Betriebszustand des Fahrzeugs erfasst und die Brennkraftmaschine auf der Grundlage des erfassten Betriebszustands automatisch gestoppt wird. Die Aussage "Erfassen des Fahrzeugbetriebszustands des Fahrzeugs und automatisches Stoppen der Brennkraftmaschine auf der Grundlage des erfassten Betriebszustands" bezieht sich in diesem Zusammenhang nicht auf einen gewöhnlichen Stop einer Brennkraftmaschine durch das Ausschalten eines Zündschalters durch den Fahrer.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorgenannten und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verständlicher. In den Zeichnungen sind entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Fig. 1 ist ein Blockschema eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • Fig. 2 ist ein Flussschema eines auf ein Hybridfahrzeug angewendetes Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Fig. 3 ist ein Flussschema eines auf ein Economy-Running-Fahrzeug angewendetes Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ein Hybridfahrzeug, welches eine Brennkraftmaschine 1 mit innerer Verbrennung (die aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung im Folgenden als Brennkraftmaschine bezeichnet ist), einen katalytischen Abgasreinigungskonverter 11, der in einem Abgassystem der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen ist, und eine Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung 12 (die aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung im Folgenden als Steuerungsvorrichtung bezeichnet ist) aufweist. Die Steuerungsvorrichtung 12 liest ein Signal betreffend die Temperatur eines Katalysators, die von einer in dem katalytischen Konverter 11 vorgesehenen Temperaturerfassungseinrichtung 6 erfasst wird, ein Signal betreffend die Temperatur der Brennkraftmaschine 1, die von einer Temperaturerfassungseinrichtung 7 erfasst wird, die in der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen ist, ein Signal betreffend den Stellungswinkel Acc einer Beschleunigungsvorrichtung eines (nicht gezeigten) Beschleunigungsvorrichtungssensors, ein Signal betreffend die Fahrzeuggeschwindigkeit V eines (nicht gezeigten) Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und ein Signal betreffend den Ladegrad einer Batterie 9 ein. Des Weiteren sendet die Steuerungsvorrichtung 12 ein Steuersignal auf der Grundlage dieser Signale an einen Generator 3, einen Elektromotor 4 und die Brennkraftmaschine 1. Die Batterie 9 steht über einen Wechselrichter 8 mit dem Generator 3 und dem Elektromotor 4 in Verbindung. Die Brennkraftmaschine 1 ist über eine Antriebskraftverzweigungs- und Antriebskraftintegriervorrichtung 2, die mit einem Planetengetriebemechanismus ausgestattet ist, in der Weise mit dem Generator 3 und dem Elektromotor 4 verbunden, dass die Antriebskraft zwischen der Brennkraftmaschine 1, dem Generator 3 und dem Elektromotor 4 übertragen werden kann. Die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 1 und des Elektromotors 4 wird auf Räder 10A und 10B übertragen.
  • Fig. 2 ist ein Flussschema einer Steuerung der Brennkraftmaschine in einem Hybridfahrzeug. Eine grundlegende Funktion des Hybridfahrzeug besteht darin, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine 1 durch eine Steuerungsbestimmung einer Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung (entsprechend der Steuerungsvorrichtung 12 der Ausführungsform) während das Fahrzeugbetriebs gestoppt wird. Dies ist gleichfalls eine grundlegendes Konfigurationsmerkmal eines Economy-Running-Fahrzeugs. Daher zählen die grundlegende Funktion und das grundlegende Konfigurationsmerkmal zum Stand der Technik, so dass auf eine weitere Erläuterung verzichtet wird, um zu vermeiden, dass die Beschreibung zu weitschweifig wird.
  • Die Steuerung gemäß dem Flussschema in Fig. 2 beginnt im Schritt S1, wenn ein (nicht gezeigter) Zündschalter eines Fahrzeugs geschlossen wird und nachdem die diesbezüglich notwendigen Taten eingelesen wurden. Im Schritt S1 wird bestimmt, ob der Stellungswinkel Acc der Beschleunigungsvorrichtung (das heißt der Betätigungsbetrag des vom Fahrer betätigten Gaspedals) gleich oder kleiner ist als ein bestimmter Wert. Dieser bestimmte Wert ist ein relativ kleiner Winkelwert, der zweckmäßig erscheint, damit das Hybridfahrzeug die Brennkraftmaschine stoppt und den Fahrbetrieb ausschließlich durch den Antrieb des Elektromotors 4 einleitet. Ist die Bestimmung im Schritt S1 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S2.
  • Im Schritt S2 wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner ist als ein bestimmter Wert. Der bestimmte Wert in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit V ist ebenfalls ein relativ kleiner Fahrzeuggeschwindigkeitswert, der zweckmäßig erscheint, damit das Hybridfahrzeug die Brennkraftmaschine 1 stoppt und den Fahrbetrieb ausschließlich durch den Antrieb des Elektromotors 4 einleitet. Ist die Bestimmung im Schritt S2 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S3.
  • Im Schritt S3 wird bestimmt, ob der Ladegrad der Batterie 9 gleich oder größer ist als ein bestimmter Wert. Der bestimmter Wert in Bezug auf den Ladegrad gibt einen Zustand an, in dem die Batterie 9 soweit geladen ist, dass bei einem Stop der Brennkraftmaschine 1 ein elektrischer Antrieb möglich ist. Ist die Bestimmung im Schritt S3 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S4.
  • Im Schritt S4 wird bestimmt, ob die Brennkraftmaschinentemperatur gleich oder größer ist als ein bestimmter Wert. Der bestimmte Wert in Bezug auf die Brennkraftmaschinentemperatur ist eine Temperatur, bei der die Brennkraftmaschine 1 warmgelaufen ist. Wenn sich die Brennkraftmaschine 1 in einem Zustand vor dem Erreichen dieser Temperatur befindet, ist es von Vorteil, wenn die Brennkraftmaschine 1 nicht gestoppt wird. Ist die Bestimmung im Schritt S4 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S5.
  • Im Schritt S5 wird bestimmt, ob die Katalysatortemperatur gleich oder kleiner ist als ein bestimmter Wert. Der bestimmte Wert in Bezug auf die Katalysatortemperatur ist ein oberer Grenzwert der Temperatur, bei der der Katalysator selbst dann noch keinen thermischen Schaden erleidet, wenn, wie vorstehend erwähnt, die Brennkraftmaschine 1 gestoppt wird und die Katalysatortemperatur in dem katalytischen Konverter 11 unmittelbar dem Stop einer Abgasströmung durch den katalytischen Konverter 11 hindurch vorübergehend ansteigt. Der zulässige obere Grenzwert, bei dem eine thermische Beeinträchtigung des Katalysators noch verhindert wird, liegt bei etwa 800° bis 850°C, hängt aber vom letztlich vom Katalysator ab. Der vorübergehende Temperaturanstieg, den der Katalysator in dem katalytischen Konverter 11 unmittelbar nach einem Stop der Brennkraftmaschine erfährt, liegt erwartungsgemäß bei etwa 50°C, hängt aber vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 ab. Daher werden die vorgenannten bestimmten Werte auf der Grundlage des oberen Grenzwerts für die Temperatur und des Temperaturanstiegs ermittelt. Wenn der zulässige obere Grenzwert in einem Bereich von 800° bis 850°C liegt, liegt der vorgenannte bestimmte Wert demnach in einem Bereich von 750° bis 800°C.
  • Ist die Bestimmung im Schritt S5 positiv, das heißt, sind sämtliche Bestimmungen in den Schritten S1 bis S5 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S6. Im Schritt S6 wird die Brennkraftmaschine 1 gestoppt, und im Fall eines Hybridfahrzeugs wird der Antrieb in den elektrischen Antrieb geschaltet. Während des elektrischen Antriebs und des Stops der Brennkraftmaschine erfolgt keine Ladung der Batterie 9 durch die Brennkraftmaschine 1.
  • Wenn die Bestimmung in einem der Schritte S1 bis S5 negativ ist, geht die Steuerung von dem Schritt, an dem die negative Bestimmung erhalten wurde, zum Schritt S7. Im Schritt S7 wird ein automatischer Stop der Brennkraftmaschine 1 durch eine Steuerungsbestimmung der Steuerungsvorrichtung 12 verhindert, so dass das Hybridfahrzeug die Brennkraftmaschine 1 nicht stoppt. Während sich das Hybridfahrzeug in einem Fahrbetrieb befindet, wird es entweder durch die Brennkraftmaschine 1 oder den Elektromotor 4 oder sowohl durch die Brennkraftmaschine 1 und den Elektromotor 4 angetrieben.
  • Fig. 3 ist ein Flussschema einer Steuerung eines Economy-Running-Fahrzeugs gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Konfiguration eines Economy-Running- Fahrzeugs entspricht derjenigen eines herkömmlichen Fahrzeugs, bei dem der katalytische Konverter mit der Temperaturerfassungseinrichtung ausgestattet ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Des Weiteren ist die in das Fahrzeug eingebaute Batterie eine herkömmliche Batterie zum Speichern von elektrischer Energie, die zum Starten der Brennkraftmaschine bzw. für den Antrieb eines Nebengeräts für das Fahrzeug erforderlich ist. Die Steuerung gemäß dem Flussschema in Fig. 3 beginnt im Schritt S11 ebenfalls, wenn der (nicht gezeigte) Zündschalter des Fahrzeugs geschlossen wird und nachdem die erforderlichen Daten eingelesen wurden.
  • Im Schritt S11 wird zunächst bestimmt, ob der Stellungswinkel der durch den Fahrer betätigten Beschleunigungsvorichtung Null ist oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, ob der Fahrer die Absicht hat, das Fahrzeug zu starten. Ist die Bestimmung im Schritt S11 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S12.
  • Im Schritt S12 wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner ist als ein bestimmter Wert. Der bestimmte Wert in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit eines Economy-Running-Fahrzeugs, die einen Grenzwert zum Stoppen der Brennkraftmaschine darstellt. Die Economy-Running- Funktion stoppt die Brennkraftmaschine, wenn das Fahrzeug vorübergehend gestoppt wird, oder auch unter Berücksichtigung anderer Umstände, wenn bestimmt wird, dass ein Brennkraftmaschinenstop zulässig und zweckmäßig ist. Die Bestimmung in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit im Schritt S12 kann die Bestimmung beinhalten, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Null beträgt. Jedoch kann der Effekt einer Economy-Running-Funktion dadurch erhöht werden, dass der bestimmte Wert auf einen anderen zweckmäßigen kleinen Wert ungleich Null gesetzt wird. Ist die Bestimmung im Schritt S12 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S13.
  • Im Schritt S13, wird bestimmt, ob der Ladegrad der Batterie gleich oder größer ist als ein bestimmter Wert. Der bestimmte Wert in Bezug auf den Ladegrad gibt einen Zustand an, in dem die Batterie bis zu einem Grad geladen ist, der ausreicht, um die sich in einem Stoppzustand befindliche Brennkraftmaschine ohne Schwierigkeiten erneut zu starten. Ist die Bestimmung im Schritt S13 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S14.
  • Im Schritt S14 wird bestimmt, ob die Brennkraftmaschinentemperatur gleich oder größer ist als ein bestimmter Wert. Der bestimmte Wert in Bezug auf die Brennkraftmaschinentemperatur ist eine Temperatur, bei der die Brennkraftmaschine warmgelaufen ist. Wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Zustand vor dem Erreichen dieser Temperatur befindet, ist es von Vorteil, wenn die Brennkraftmaschine nicht gestoppt wird. Ist die Bestimmung im Schritt S14 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S15.
  • Im Schritt S15 wird bestimmt, ob die Katalysatortemperatur gleich oder kleiner ist als ein bestimmter Wert. Wie im Fall der Ausführungsform von Fig. 2 ist der bestimmte Wert in Bezug auf die Katalysatortemperatur ein oberer Grenzwert der Temperatur, bei der der Katalysator selbst dann nicht thermisch beeinträchtigt wird, wenn die Brennkraftmaschine gestoppt wird und die Katalysatortemperatur im Konverter unmittelbar nach der Unterbrechung der Abgasströmung durch den katalytischen Konverter hindurch vorübergehend ansteigt.
  • Ist die Bestimmung im Schritt S15 positiv, das heißt, sind sämtliche Bestimmungen der Schritte S11 bis S15 positiv, geht die Steuerung zum Schritt S16 und die Brennkraftmaschine wird gestoppt. Anschließend wird eine Marke F auf 1 gesetzt.
  • Ist die Bestimmung im Schritt S11 andererseits negativ, geht die Steuerung zum Schritt S17, und es wird bestimmt, ob die Marke F gleich 1 ist. Die Marke F wird zu Beginn der Steuerung auf 0 zurückgesetzt. Die Marke F hat daher den Wert 0, wenn die Brennkraftmaschine im Schritt S16 nicht gestoppt wurde, und den Wert 1, wenn die Brennkraftmaschine im Schritt S16 gestoppt wurde. Wenn die Bestimmung im Schritt S17 negativ ist, das heißt, wenn die Brennkraftmaschine bislang nicht vorübergehend gestoppt wurde und das Gaspedal weiterhin betätigt wird, oder, wenn die Bestimmung in einem der Schritte S12 bis S15 negativ ist, geht die Steuerung zum Schritt S18. Dann wird ein automatischer Stop der Brennkraftmaschine durch die Steuerungsbestimmung der Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung (die der Steuerungsvorrichtung 12 in Fig. 1 entspricht) verhindert.
  • Wenn die Steuerung zum Schritt S16 geht und die Brennkraftmaschine gestoppt wird, geht die Steuerung, wenn die Bestimmung im Schritt S11 aufgrund der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer von einer positiven in eine negative Bestimmung wechselt, zum Schritt S17, wobei auch die Bestimmung im Schritt S17 positiv wird. Dann geht die Steuerung zum Schritt S19, in dem die Brennkraftmaschine mittels des Starters erneut gestartet wird. Weiter wird die Marke F anschließend auf 0 zurückgesetzt.
  • Wenngleich zwei Ausführungsformen der Erfindung ausführlich erläutert wurden, liegt es für den Fachmann auf der Hand, dass verschiedene Abwandlungen dieser Ausführungsformen innerhalb des in den Patentansprüchen definierten Erfindungsgedankens möglich sind.
  • Zusammenfassend enthält im Betrieb einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, bei dem der Betrieb der Brennkraftmaschine durch die Steuerung einer Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung während eines Fahrzeugbetriebs gestoppt wird, die Steuerungsbestimmung der Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung die Bestimmung, dass die Brennkraftmaschine nicht gestoppt wird, wenn die Temperatur des Katalysators nicht gleich oder kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert.

Claims (9)

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (1), einem Abgasreinigungskatalysator (11) im Abgassystem der Brennkraftmaschine und einer Fahrzeugbetriebssteuervorrichtung (9) zum Stoppen des Betriebs der Brennkraftmaschine (1) während eines Fahrzeugbetriebs auf der Grundlage einer Steuerungsbestimmung, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsbestimmung die Bestimmung enthält, die Brennkraftmaschine (1) nicht zu stoppen, wenn die Temperatur des Katalysators über einem vorgegebenen Schwellwert liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand des Fahrzeugs erfasst wird, und die Brennkraftmaschine (1) in Abhängigkeit von dem erfassten Betriebszustand automatisch gestoppt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Hybridfahrzeug ist, das in der Lage ist, sowohl die mittels der Brennkraftmaschine (1) erzielbare Antriebskraft als auch die mittels eines Elektromotors (4) erzielbare Antriebskraft als die Antriebskraft zu verwenden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridfahrzeug durch die Antriebskraft des Elektromotors (4) angetrieben wird, wenn die Brennkraftmaschine (1) auf der Grundlage der Steuerungsbestimmung gestoppt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine für ein Economy-Running-Fahrzeug ist, bei dem die Brennkraftmaschine während eines vorübergehenden Stops des Fahrzeugs bei Bedarf vorübergehend gestoppt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
geschätzt wird, ob der Fahrer die Absicht hat, das Economy-Running-Fahrzeug nach dem vorübergehenden Stop erneut zu starten, und
die Brennkraftmaschine erneut gestartet wird, wenn angenommen wird, dass der Fahrer die Absicht hat, das Economy-Running-Fahrzeug zu starten.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Schwellwert um wenigstens den Betrag des Anstiegs der Katalysatortemperatur unmittelbar nach einem Stop der Brennkraftmaschine (1) kleiner ist als ein zulässiger oberer Grenzwert, bei dem eine thermische Beeinträchtigung des Katalysators noch verhindert wird.
8. Betriebsverfahren einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug mit der Brennkraftmaschine (1) und einem Abgasreinigungskatalysator (11) in einem Abgassystem der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass
während eines Fahrzeugbetriebs bestimmt wird, ob der Betrieb der Brennkraftmaschine (1) zu stoppen ist,
die Temperatur des Katalysators erfasst wird, und
der Betrieb der Brennkraftmaschine (1) selbst für den Fall der Bestimmung, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine (1) zu stoppen ist, nicht gestoppt wird, wenn die erfasste Temperatur des Katalysators über einem vorgegebenen Schwellwert liegt.
9. Betriebssteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, mit einer Erfassungseinrichtung (6) zum Erfassen der Temperatur eines Abgasreinigungskatalysators (11) im Abgassystem der Brennkraftmaschine (1) und einer Steuereinrichtung (12) zum Bestimmen, ob der Betrieb der Brennkraftmaschine (1) automatisch gestoppt wird, während eines Fahrzeugbetriebs, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) bestimmt, dass die Brennkraftmaschine (1) nicht gestoppt wird, wenn die durch die Erfassungseinrichtung (6) erfasste Katalysatortemperatur über einem vorgegebenen Schwellwert liegt.
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