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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugmotorsteuerungen, welche
automatisierte Anlaß-
und Ausschalt-Steuersysteme umfassen, welche auf Batteriespannungsniveaus
reagieren und eine Einstellung des Batteriespannungsschwellenwerts
in Reaktion auf eine Erfassung einer sich ändernden Umgebungstemperatur
aktivieren.
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Ein
elektronisches Steuermodul kann eine Funktion zum automatisierten
Anlassen und Ausschalten des Leerlaufs umfassen. Die Steuerung verwendet
Daten zum kontinuierlichen Überwachen
von Eingabedaten, wie etwa Motortemperatur und Batteriespannung.
In Perioden, während
derer sich das Fahrzeug nicht bewegt, läßt das System den Motor nach
Notwendigkeit automatisch an und schaltet diesen aus, um die Temperatur
des Kraftstoffs in dem Motor auf einem wünschenswerten Niveau zur Verbrennung
sowie die Batteriespannung innerhalb definierter Grenzen zu halten.
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Bei
einer bekannten Einheit aktiviert ein Fahrer das Funktionsmerkmal
zum automatisierten Anlassen und Ausschalten durch Schalten des
Getriebes auf Neutralstellung (und hohe Übersetzung, wenn verfügbar), Betätigen der
Standbremse und Einschalten der Fahrtsteuerung, während sich
der Motor im Leerlauf befindet. Ferner müssen die Motorhauben- bzw.
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Motorraumtüren geschlossen
sein. Wenn die Leerlaufabschaltungs-Schaltuhr in der Steuerung abläuft, übernimmt
das Funktionsmerkmal die Steuerung, bis das Fahrzeug zum nächstenmal
gefahren wird bzw. bis ein Bediener einfach die Zündung ausschaltet,
um das Funktionsmerkmal zum automatisierten Anlassen und Ausschalten
zu deaktivieren.
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Ein
zuvor bekanntes System umfaßt
ferner einen optionalen Thermostaten für Schlepperfahrzeuge, welche
mit einem Schlafplatz versehen sind, welcher ermöglicht, daß Funktionsmerkmale zum automatisierten
Anlassen und Ausschalten die Führerhaustemperatur
in dem erwünschten
Bereich halten. Dies ist ferner für Reisebusanwendungen verfügbar, um
die Innentemperatur in dem erwünschten
Bereich zu halten. Der Thermostat weist eine beleuchtete Anzeige-
und Steuertafel zur einfachen Verwendung auf und kann ausgeschaltet
werden, wenn eine Regelung der Innentemperatur nicht erwünscht ist.
Der Fahrer stellt die erwünschte
Innentemperatur ein. Drei durch den Fahrer auswählbare „Komfortbereichs"-Einstellungen regeln
die Empfindlichkeit des Thermostaten. Ein enger Bereich hält die Temperatur sehr
genau, während
ein breiterer Bereich dadurch zu größeren Einsparungen führt, daß der Motor
weniger häufig
angewiesen wird, anzuspringen und zu laufen. Ein kontinuierlicher
Leerlauf ist bei extremen Außentemperaturen
möglich.
Ohne zusätzliche
Steuerungsreaktionen auf möglicherweise
auftretende Bedingungen kann eine begrenzte Anzahl von Eingaben
jedoch zu einem erhöhten
Kraftstoffverbrauch führen.
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Eine
Steuerung für
einen kontinuierlichen Betrieb war zuvor bekannt, um zu ermöglichen,
daß der
Motor kontinuierlich läuft,
wenn der Außentemperaturparameter
die Fabrikeinstellungsgrenzen (warm und kalt) überschreiten und der Thermostateinstellungspunkt
nicht erreicht werden kann (der Fabrikvorgabewert beträgt 25°F (-3,88°C) für den Kaltmodus
und 90°F
(32°C) für den Warmmodus).
Wenn sich der Thermostat in dem Zustand eines kontinuierlichen Betriebs befindet,
blinkt das Thermometer-Kennsymbol gemeinsam mit dem Heizungs- bzw. Kühlungs-Kennsymbol.
Derartige Systeme weisen jedoch festgelegte Werte für Schwellenwerte
auf, bei welchen keine Einstellung zum Ändern des Reaktionsverhaltens
des automatischen Anlaß-
und Ausschaltbetriebs erfolgt.
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Wenn
die Bedingungen, welche die Steuerung für einen kontinuierlichen Betrieb
auslösen, nicht
erfüllt
sind und der Thermostateinstellungspunkt in 45 Minuten nicht erreicht
wird, schaltet der Motor für
15 Minuten aus, springt wieder an und läuft 15 Minuten lang. Dieser
Ein-Aus-Zyklus von 15 Minuten wird fortgesetzt, bis der Thermostateinstellungspunkt
erreicht wird bzw. bis der Thermostat ausgeschaltet wird. Wenn die
automatische Anlaß-
und Ausschaltfunktion des Leerlaufs in den verlängerten Leerlaufmodus des Betriebs
eintritt, kann die Warm- bzw. Kalteinstellung an dem Thermostaten
nicht der Heiz- bzw.
Kühlsystemeinstellung
des Fahrzeugs entsprechen. Ein derartiger Betrieb kann ferner einen Hinweis
auf einen Kühlmittelmangel,
eine Verstopfung des Heizungssystems oder einen unbefugten Systemeingriff
bedeuten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung überwindet
die oben erwähnten
Nachteile durch Schaffen eines Motorsteuermoduls, welches ein automatisches
Anlaß- und
Ausschaltsystem mit zusätzlichen
Eingaben und zusätzlichen
Reaktionen aufweist, um den Betrieb eines Funktionsmerkmals eines
elektronischen Steuermoduls, welches zum automatischen Anlassen
und Ausschalten dient, einzustellen. Das System liefert eine zusätzliche
Reaktion durch Ändern
der Batteriespannungsniveaus, bei welchen die Anlaßbefehle
erzeugt werden, durch Einstellen des Batteriespannungs-Schwellenwerts
in Reaktion auf Erfassungen der Umgebungslufttemperatur. Vorzugsweise
liefert die Steuerung die bevorzugte Reaktion, den Batteriespannungs- Schwellenwert, bei
welchem die Steuerung einen Motoranlaßbefehl für Umgebungsluftbedingungen
mit niedrigeren Werten auslöst,
zu erhöhen.
Der Schwellenwert wird vorzugsweise gemäß einer Verweistabelle bestimmt,
welche die Umgebungslufttemperatur mit der Batteriespannung vergleicht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist durch Verweis auf die folgende genaue
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels bei Betrachtung
in Verbindung mit der beigefügten
Zeichnung besser verständlich,
wobei gleiche Bezugszeichen in den gesamten Ansichten gleiche Abschnitte
bezeichnen, und wobei:
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1 eine
diagrammartige Darstellung eines Fahrzeugs ist, welche eine perspektivische
Ansicht eines Motors mit einer elektronischen Steuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt;
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2 eine
diagrammartige und schematische Darstellung eines Steuersystems
ist, welches in dem Fahrzeug von 1 verwendet
wird; und
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3 eine
diagrammartige und schematische Darstellung der Steuerung ist, wobei
Teile aus Gründen
der Klarheit entfernt sind.
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GENAUE BESCHREIBUNG DES
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
(DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE)
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1 ist
eine perspektivische Darstellung eines Verdichtungszündungs-Verbrennungsmotors 10, welcher
verschiedene Funktionsmerkmale der Motorsteuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt.
Wie durch gewöhnlich Fachkundige
zu ersehen, kann der Motor 10 innerhalb einer breiten Vielfalt
von Gerätschaften 11 für Anwendungen
verwendet werden, welche unter anderem Lastkraftwägen auf
der Straße,
Baugerätschaften,
Schiffe und Generatoren umfassen. Der Motor 10 umfaßt eine
Vielzahl von Zylindern, welche unter einer entsprechenden Verkleidung
angeordnet sind, welche generell durch die Bezugsziffer 12 bezeichnet
ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Motor 10 ein mehrzylindriger Verdichtungszündungs-Verbrennungsmotor, wie
beispielsweise ein 4-, 6-, 8-, 12-, 16- oder 24-Zylinder-Dieselmotor. Ferner
sei bemerkt, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf einen bestimmten Typ eines Motors
bzw. Kraftstoffs beschränkt
ist.
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Der
Motor 10 umfaßt
ein Motorsteuermodul (ECM) 14. Das ECM 14 kommuniziert
mit verschiedenen Motorsensoren und Betätigungselementen über eine
zugeordnete Verkabelung bzw. Drähte, welche
generell durch die Bezugsziffer 18 bezeichnet sind, um
eine Steuereinheit 32 (2) zum Steuern des
Motors und der Gerätschaften 11 zu
bilden. Ferner kommuniziert die Steuereinheit 32 mit dem
Motorbediener unter Verwendung zugeordneter Lampen, Schalter, Anzeigen
und ähnlichem,
wie genauer in 2 dargestellt. Wenn dieser in
einem Fahrzeug angebracht ist, ist der Motor 10 über ein
Schwungrad 16 mit einem Getriebe verbunden. Wie Fachkundigen
gut bekannt ist, umfassen viele Getriebe eine Leistungsabzweigungsanordnung
(PTO-Anordnung; PTO für
engl.: power take-off), wobei eine Hilfswelle mit zugeordneten Hilfsgerätschaften
verbunden werden kann, welche durch den Motor bzw. das Getriebe unter
Verwendung des veränderlichen
Drehzahlreglers (VSG; für
engl.: variable Speed governor) des Motors mit einer relativ konstanten
Drehzahl betrieben wird. Die Hilfsgerätschaften können Hydraulikpumpen für Baugerätschaften,
Wasserpumpen für Befeuerungsmotoren,
Leistungsgeneratoren und beliebige aus einer Anzahl anderer drehend
betriebener Zubehörgeräte umfassen.
Typischerweise wird der PTO-Modus lediglich dann verwendet, wenn
das Fahrzeug unbeweglich ist.
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In 2 ist
ein Blockdiagramm dargestellt, welches ein Motorsteuersystem 30 mit
einer Batterieaufladbarkeitsreaktion gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt. Das System 30 stellt das Steuersystem für den Motor 10 von 1 dar.
Das System 30 umfaßt
vorzugsweise eine Steuereinheit 32 in Datenübertragungsverbindung
mit verschiedenen Sensoren 34 und Betätigungselementen 36.
Die Sensoren 34 können
verschiedene Positionssensoren umfassen, wie etwa einen Pedalpositionssensor 38,
welcher mit einem Gaspedal 39 (wie dargestellt) oder einem
Bremspedal verbunden sein kann. Ebenso kann ein Sensor 34 einen
Kühlmitteltemperatursensor 40 umfassen,
welcher eine Angabe der Temperatur des Motorblocks 42 liefert.
Ebenso wird ein Öldrucksensor 44 verwendet,
um die Motorbetriebsbedingungen durch Liefern eines geeigneten Signals
zu der Steuereinheit 32 zu überwachen. Andere Sensoren
können
Drehungssensoren zum Erfassen der Drehzahl des Motors, wie etwa
einen Drehzahlsensor 88, und bei einigen Anwendungen einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (VSS; für engl.: vehicle speed sensor) 90 umfassen.
Der VSS 90 liefert eine Angabe der Drehzahl der Abtriebswelle
bzw. Schlußwelle
eines Getriebes (nicht dargestellt), welche verwendet werden kann,
um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen. Ein VSS 90 kann
ferner einen oder mehrere Raddrehzahlsensoren darstellen, welche
beispielsweise bei Antiblockier-Bremssystem-Anwendungen (ABS-Anwendungen) verwendet
werden, welche gleichfalls durch das ECM 32 gesteuert werden
können.
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Die
Betätigungselemente 36 umfassen
verschiedene Fahrzeugelemente, welche durch zugeordnete Steuersignale
von der Steuereinheit 32 betrieben werden. Wie in 2 dargestellt,
können
verschiedene Betätigungselemente 36 ferner
eine Signalrückführung zu
der Steuereinheit 32 bezüglich des Betriebszustands
davon liefern, zusätzlich
zu Rückführpositions-
oder anderen Signalen, welche verwendet werden, um die Betätigungselemente 36 zu steuern.
Die Betätigungselemente 36 umfassen
vorzugsweise sowohl Elemente in Ergänzung dazu als auch eine Vielzahl
von Kraftstoffeinspritzern 46, welche über zugeordnete Solenoide 64 gesteuert
werden, um Kraftstoff an die entsprechenden Zylinder zu liefern.
Bei einem Ausführungsbeispiel
steuert die Steuereinheit 32 eine Kraftstoffpumpe 56 zum
Leiten von Kraftstoff von einer Quelle 58 zu einer gemeinsamen
Leitungsbahn bzw. einem Verteiler 60. Die Betätigung der
Solenoide 64 steuert die Zuleitung der Zeittaktung und
Dauer der Kraftstoffeinspritzung, wie in der Technik gut bekannt
ist. Obgleich das repräsentative
Steuersystem von 2 mit einem zugeordneten Kraftstoffversorgungs-Teilsystem
die typische Anwendungsumgebung der vorliegenden Erfindung darstellt,
ist die Erfindung nicht auf einen bestimmten Typ von Kraftstoff
bzw. Kraftstoffversorgungssystem beschränkt.
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Die
Sensoren 34 und die Betätigungselemente 36 können verwendet
werden, um Status- und Steuerinformationen über eine Konsole 48 zu
einem Motorbediener zu übermitteln.
Die Konsole 48 kann verschiedene Schalter 50 und 54 in
Ergänzung
zu Meldevorrichtungen 52 umfassen. Die Konsole 48 ist vorzugsweise
in enger Nähe
zu dem Motorbediener angeordnet, wie etwa im Führerhaus eines Fahrzeugs. Die
Meldevorrichtungen 52 können
beliebige aus einer Vielzahl akustischer und visueller Meldevorrichtungen,
wie etwa Lampen, welche als Reaktion auf eine Erfassung eines Motorbetriebs
in einem Drehzahlbereich, welcher als unerwünscht erachtet wird, angezeigt
bzw. erleuchtet werden können,
umfassen, wobei dies Anzeigen, Summer, Alarmmelder und ähnliches
umfaßt.
Vorzugsweise werden ein oder mehrere Schalter, wie etwa ein Schalter 50 und ein
Schalter 54, verwendet, um einen bestimmten Betriebsmodus
anzufordern, wie beispielsweise eine Fahrtsteuerung oder einen PTO-Modus.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
umfaßt
die Steuereinheit 32 eine programmierte Mikroverarbeitungseinheit 70 in
Datenübertragungsverbindung
mit den verschiedenen Sensoren 34 und Betätigungselementen 36 über einen
Eingabe-Ausgabe-Anschluß 72.
Wie Fachkundigen gut bekannt ist, liefern die Eingabe-Ausgabe-Anschlüsse 72 eine
Schnittstelle im Hinblick auf die Verarbeitungs-Schaltungsanordnung zum
Anpassen der Signale, Schützen
der Steuereinheit 32 und Liefern geeigneter Signalniveaus
in Abhängigkeit
von der speziellen Eingabe- oder Ausgabevorrichtung. Der Prozessor 70 kommuniziert
mit den Eingabe-Ausgabe-Anschlüssen 72 unter
Verwendung einer herkömmlichen
Daten-/Adressenbusanordnung. Ebenso kommuniziert der Prozessor 70 mit
verschiedenen Typen computerlesbarer Speichermedien 76,
welche einen Aktivhaltespeicher (KAM; für engl.: keep-alive memory) 78,
einen Festspeicher (ROM) 80 und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 82 umfassen
können.
Die verschiedenen Typen computerlesbarer Speichermedien 76 ermöglichen
eine kurzfristige und langfristige Speicherung von Daten, welche
durch die Steuereinheit 32 zum Steuern des Motors verwendet
werden. Die computerlesbaren Speichermedien 76 können durch
beliebige aus einer Anzahl bekannter physikalischer Vorrichtungen
verwirklicht werden, welche in der Lage sind, Daten zu speichern,
welche Anweisungen repräsentieren,
welche durch einen Mikroprozessor 70 ausführbar sind.
Derartige Vorrichtungen können PROM-,
EPROM-, EEPROM-, Blitzspeicher (für engl.: flash memory) und ähnliches
in Ergänzung
zu verschiedenen magnetischen, optischen und Kombinationsmedien
umfassen, welche zu einer zeitweiligen und/oder dauerhaften Datenspeicherung
in der Lage sind.
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Die
computerlesbaren Speichermedien 76 umfassen Daten, welche
Programmanweisungen (Software), Kalibrierungen, Betriebsvariablen
und ähnliches
umfassen, welche in Verbindung mit einer zugeordneten Hardware verwendet
werden, um die verschiedenen Systeme und Teilsysteme des Motors und/oder
Fahrzeugs zu steuern. Die Motor-/Fahrzeugsteuerlogik wird durch
eine Steuereinheit 32 auf Basis der Daten, welche in den
computerlesbaren Speichermedien 76 gespeichert sind, in
Ergänzung zu
verschiedenen anderen elektrischen und elektronischen Schaltungen
davon (Hardware) verwirklicht.
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Wie
für Fachkundige
zu ersehen ist, kann die Steuerlogik als Hardware, Software oder
eine Kombination von Hardware und Software verwirklicht bzw. bewirkt
werden. Die verschiedenen Funktionen werden vorzugsweise durch einen
programmierten Mikroprozessor bewirkt, wie etwa in der DDEC-Steuereinheit
enthalten, welche durch die Detroit Diesel Corporation, Detroit,
Michigan, hergestellt wird. Selbstverständlich kann die Steuerung des
Motors/Fahrzeugs eine oder mehrere Funktionen umfassen, welche durch
zugeordnete elektrische, elektronische oder integrierte Schaltungen
verwirklicht werden. Wie ferner für Fachkundige zu ersehen ist, kann
die Steuerlogik unter Verwendung von beliebigen aus einer Vielzahl
bekannter Programmierungs- und Verarbeitungstechniken verwirklicht
werden und ist nicht auf die Reihenfolge bzw. den Ablauf beschränkt, welche
dargestellt bzw. beschrieben werden. Beispielsweise wird eine Unterbrechungs-
bzw. Ereignissteuerung typischerweise bei Echtzeit-Steueranwendungen
verwendet, wie etwa der Steuerung eines Motors bzw. Fahrzeugs. Ebenso
können
parallelverarbeitende, gleichzeitig verarbeitende bzw. mehrgängige Systeme
und Verfahren verwendet werden, um die Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung zu verwirklichen. Die Erfindung ist unabhängig von
der speziellen Programmiersprache, dem Betriebssystem, dem Prozessor oder
der Schaltungsanordnung, welche verwendet werden, um die dargestellte
Steuerlogik zu entwickeln und/oder zu verwirklichen. Ebenso können in Abhängigkeit
von der speziellen Programmiersprache und der Verarbeitungsstrategie
verschiedene Funktionen in dem dargestellten Ablauf im wesentlichen
zur gleichen Zeit oder in einem verschiedenen Ablauf durchgeführt werden,
wobei die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden.
Die dargestellten Funktionen können
abgewandelt oder in einigen Fällen
weggelassen werden, ohne von Prinzip oder Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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Wie
am besten in 3 dargestellt, kann das Verfahren
der vorliegenden Erfindung bequem in einer programmierbaren elektronischen
Steuereinheit aufgenommen werden, beispielsweise einer DDEC-Steuereinheit
der Detroit Diesel Corporation. Insbesondere umfassen derartige
Steuerungen digitale Ausgaben, deren Schaltung in Reaktion auf einen
programmierten Schwellenwert erfolgt, welcher erreicht wird, wie
durch den entsprechenden Sensor 34 angezeigt. Beispielsweise
können
die Ausgangssignal-Aktivierungs- und Deaktivierungsschwellenwerte
programmiert und festgelegt werden, wie dies die technische Erfahrung
gebietet. Das Anwendungskodesystem bestimmt die Vorgabewertsfunktion,
Anzahl und Klarheit zum Programmieren jedes der digitalen Eingabeanschlüsse und
der digitalen Ausgabeanschlüsse.
Die Funktion der Ausgabeanschlüsse
kann zu der Zeit einer Motoranforderung angefordert oder durch ein
Hilfswerkzeug eines elektronischen Programmsystem eines Fahrzeugs (VEPS)
oder ein Hilfswerkzeug eines Verteilerreprogrammierungssystems (DRS)
eingerichtet werden. Ebenso können
die Drehzahlwerte oder die Polarität wunschgemäß eingestellt werden.
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Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
wird durch Verwenden der vorliegenden Erfindung in dem automatisierten
Anlaß-
und Ausschalt-Steuersystem 84 des Typs Optimized Idle®,
welches in Verbindung mit DDEC-Steuersystemen erhältlich ist, demonstriert,
obgleich die Erfindung mit anderen bekannten elektronischen Steuermodulsystemen
für Maschinerie
oder Fahrzeugsteuersysteme praktisch umgesetzt werden kann. Die
vorliegende Erfindung vermindert die Motorleerlaufszeit ohne Opferung
von Funktionalität
dadurch, daß der
Motor lediglich dann betrieben wird, wenn dies erforderlich ist,
wobei dies durch zusätzliche Überwachungs-Steueralgorithmen erfolgt,
welche mit Batteriespannungsänderungen aufgrund
von Umgebungstemperaturänderungen
zusammenhängen.
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Automatische
Ausschalt- und Wiederanlaßsysteme
lassen den Motor an und schalten diesen aus, um beliebige der folgenden
Tätigkeiten
zu verwirklichen. Die Steuereinheit 32 kann die Motoröltemperatur
zwischen Fabrikeinstellungsgrenzen halten. Die Steuereinheit 32 kann
die Batterie geladen halten. Die Steuerung kann den Führerhaus-/Schlafplatz-
oder den Fahrgastbereich auf der erwünschten Temperatur halten,
wenn ein Thermostatmodus unter Verwendung eines optionalen Thermostaten
verwendet wird.
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Leerlaufszeit-
und Kraftstoffersparnisinformationen sind von dem Steuersystem mit
einem Diagnosekodeleser (DDR) erhältlich, wenn Version 4.0 oder
eine spätere
der DDR-Software
mit Funktionsmerkmalen zum automatisierten Anlassen und Ausschalten
verwendet wird. Weitere Vorteile umfassen eine Gesamtverminderung
von Abgasemissionen und Geräuschen
sowie eine verbesserte Anlasser- und Motorlebensdauer (durch Anlassen
eines warmen Motors und Beseitigen von Anlaßhilfen). Das System vermindert
ferner leere Batterien infolge elektrischer Lasten, wie etwa durch
Kühlschränke oder
Satellitensysteme.
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Bei
dem zuvor bekannten DDEC-System arbeitet das Funktionsmerkmal zum
automatisierten Anlassen und Ausschalten in einem von zwei Moden. Ein
Funktionsmerkmal zum automatisierten Anlassen und Ausschalten in
einem Motormodus wird verwendet, um die Batterie geladen und die
Motoröltemperatur
zwischen Fabrikeinstellungsgrenzen zu halten. Das DDEC-System umfaßt ferner
ein Thermostatmodus-Funktionsmerkmal
zum Halten des Führerhaus-/Schlafplatz(Lastkraftwagen
auf der Straße) und
des Fahrgastbereichs (Reisebus) auf der erwünschten Temperatur und zum
Aufrechterhalten der Motormodusparameter. Der optionale Thermostat muß auf EIN
geschaltet werden, damit der Thermostatmodus aktiv ist. Die Aktivitätslampe
des optimierten Leerlaufs wird immer dann erleuchtet, wenn das Funktionsmerkmal
zum automatisierten Anlassen/Ausschalten aktiviert ist.
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Bei
einem bekannten Steuersystem von Detroit Diesel wird das Anlaß- und Ausschalt-Funktionsmerkmal
durch eine Kombination von Schaltererfassungsbedingungen aktiviert,
obgleich andere Hilfsmittel zum Aktivieren des Funktionsmerkmals
verwendet werden können,
ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Aktivierungskombination
kann eine Aktivierung durch Halten des Zündschalters in der „EIN"-Position umfassen,
wobei sich der Motor im Leerlauf befindet. Die Motorhauben-, Führerhaus-
bzw. Motorraumtür(en)
sind geschlossen, wie durch Sensoren angezeigt. Der Getriebeauswahl-Schalthebel
befindet sich in Neutralstellung. Ferner kann sich das Getriebe
in einem ausgewählten Übersetzungsbereich
befinden, beispielsweise dem einer hohen Übersetzung, wenn mehrere Übersetzungen
auswählbar
sind. Die Standbremsen sind betätigt.
Die Leerlaufabschaltungs-Schaltuhr wird durch Aktivierung aktiviert,
wie erörtert.
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Das
bekannte System kann Optionen wie etwa eine Fahrtsteuerung umfassen.
Wenn das Fahrzeug mit einer Fahrtsteuerung versehen ist, muß der Fahrthauptschalter
zu der „EIN"-Position bewegt werden,
nachdem sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet und die oben erwähnten Bedingungen
eingestellt sind. Wenn der Fahrthauptschalter eingeschaltet ist,
bevor sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet, ist dieser auf „AUS" zu stellen. Der
Fahrthauptschalter ist auf „EIN" zu stellen, nachdem
sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet und die oben erwähnten Bedingungen
erfüllt
sind.
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Das
Funktionsmerkmal zum automatisierten Anlassen und Ausschalten wird
dadurch deaktiviert, daß der
Fahrthauptschalter auf AUS gestellt wird, oder durch Verwenden des
Wegfahr-Funktionsmerkmals, welches unten erörtert wird. Wenn der Motor nicht
läuft,
wird ein Drücken
der Kupplung erfaßt,
um die Anlaß-
und Ausschaltfunktion des Leerlaufs zu deaktivieren. Die Anzeigelampe
ist eingeschaltet, wenn die Anlaß- und Ausschaltfunktion des
Leerlaufs aktiv ist. Wenn sich der Getriebeschalthebel während einer
Aktivität
des Funktionsmerkmals zum automatisierten Anlassen und Ausschalten
bewegte, kann dies erfaßt
werden und den automatisierten Anlaß- und Ausschaltbetrieb des
Leerlaufs deaktivieren. Ein Motorraumalarm ertönt kurz vor jedem Anlassen
des Motors bei einem Anlaß-
und Ausschaltbetrieb des Leerlaufs. Nachdem die Anlaß- und Ausschaltfunktion
des Leerlaufs den Motor anläßt, wird
die Drehzahl auf einen beschränkten
Drehzahlwert eingestellt, beispielsweise 1100 U/min.
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Wenn
die Aktivierungsbedingungen erfüllt sind,
blinkt die Anzeigelampe, wobei die Lampe zu blinken aufhört und eingeschaltet
bleibt, nachdem die Leerlaufabschaltungs-Schaltuhr abläuft und die Steuerung den Motor
ausschaltet. Die Anzeigelampe für
einen automatischen Anlaß-
und Ausschaltbetrieb blinkt, um anzuzeigen, daß der Betrieb der Anlaß- und Ausschaltfunktion
des Leerlaufs beginnt, nachdem die Leerlaufabschaltungs-Schaltuhr
abläuft,
wobei das Funktionsmerkmal aktiviert ist, wobei die Steuerung den
Motor ausschaltet, wenn die Batteriespannung, die Motortemperatur
und die Führerhaustemperatur
erreicht sind. Der Motor springt lediglich dann wieder an, wenn
das ECM 32 bestimmt, daß der Motor angelassen werden
muß, um
die Batterie zu laden, den Motor in dem Motormodus zu erwärmen oder
den Innenraum in dem Thermostatmodus zu heizen bzw. zu kühlen.
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Es
kann ausgewählt
werden, daß das
Funktionsmerkmal zum automatischen Anlassen und Ausschalten lediglich
in dem Motormodus arbeitet. In einem derartigen Modus schaltet die
Steuerung 32 den Motor nach Notwendigkeit aus und läßt diesen
wieder an, um die Motortemperatur in einem ausgewählten Bereich
zwischen Temperaturen, beispielsweise 60°F (16°C) und 104°F (40°C) (welche Fabrikeinstellungsgrenzen
sein können),
zu halten und die Batterie geladen zu halten. Wenn der Motor aufgrund
einer Erfassung einer niedrigen Batteriespannung, beispielsweise
von weniger als 12,2 V bei einem 12V-System oder 24,4 V bei einem
24V-System, anspringt, läuft
der Motor für
eine ausgewählte
Zeit, beispielsweise ein Minimum von zwei Stunden.
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Der
Motormodus wird durch Anlassen des Motors und Belassen davon im
Leerlauf aktiviert. Es ist notwendig, die Motorhauben-, Führerhaus-
bzw. Motorraumtür(en)
zu schließen
und zu sichern. Der Getriebeauswahl-Schalthebel wird in Neutralstellung und
in einem hohen Übersetzungsbereich
(wenn vorhanden) angeordnet. Die Standbremsen werden angewandt.
Wenn eine Fahrtsteuerung ein Steuerungs-Funktionsmerkmal ist, so
ist der Fahrthauptschalter auf die „EIN"-Position zu stellen. Wenn der Schalter
zuvor eingeschaltet war, ist es erforderlich, diesen aus- und sodann
einzuschalten, nachdem sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet. Dennoch können andere
Optionen und Betätigungselemente verwendet
werden, ohne von der Erfindung abzuweichen. Die Aktivitätslampe
der Anlaß-
und Ausschaltfunktion des Leerlaufs blinkt infolge des Aktivierungsprogramms.
Wenn die Leerlaufabschaltungs-Schaltuhr abläuft, hört die Lampe der Anlaß- und Ausschaltfunktion
des Leerlaufs zu blinken auf und bleibt eingeschaltet. Der Motor
wird ausgeschaltet und wieder angelassen, wie dies notwendig ist,
um auf den Batteriespannungssensor oder den Motoröltemperatursensor
zu reagieren.
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Wenn
der Motor während
eines automatischen Anlaß-
und Ausschaltbetriebs des Leerlaufs nach dem zweiten Anlaßversuch
nicht anspringt oder wenn sich das Fahrzeug bewegt, während die
automatische Anlaß-
und Ausschaltfunktion des Leerlaufs aktiviert ist, wird eine Meldevorrichtung,
beispielsweise die Motorprüflampe
(CEL), eingeschaltet, um anzuzeigen, daß die Anlaß- und Ausschaltfunktion deaktiviert
wurde, und die Aktivitätsanzeigelampe wird
ausgeschaltet. Die Zündung
muß auf
die „AUS"-Position gestellt
werden, der Motor wieder gestartet werden und die Aktivierungsbedingungen
erfüllt
werden, um den Betrieb zum automatischen Anlassen und Ausschalten
des Leerlaufs wieder zu aktivieren.
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Der
folgende Ablauf löst
einen Thermostatmodusbetrieb in der Steuerung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
aus. Wieder wird eine Kombination von Schalterbetätigungselementen
verwendet, obgleich ein anderes zugeordnetes Betätigungselement bzw. eine andere
Kombination von Schaltern verwendet werden kann, ohne von der vorliegenden Erfindung
abzuweichen.
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Nach
dem Anlassen des Motors und dem Belassen davon im Leerlauf kann
der Verschluß und/oder
die Sicherung der Motorhauben-, Führerhaus- bzw. Motorraumtür(en) durch
Sensoreingaben in die Steuerung bestätigt werden. Eine Versetzung des
Getriebes in Neutralstellung und in einen hohen Übersetzungsbereich, wenn vorhanden,
wird gleichfalls erfaßt.
Ferner wird eine Anwendung der Schlepperfahrzeug-Standbremse erfaßt, wenn
eine Fahrtsteuerung ein Steuerungs-Funktionsmerkmal ist, wobei der Fahrthauptschalter
auf die „EIN"-Position zu stellen
ist. Wenn der Schalter zuvor eingeschaltet war, ist es erforderlich,
diesen aus- und sodann einzuschalten, nachdem sich das Fahrzeug
im Leerlauf befindet. Dennoch können
andere Optionen und Betätigungselemente
verwendet werden, ohne von der Erfindung abzuweichen. Die Aktivitätslampe
der automatischen Anlaß-
und Ausschaltfunktion des Leerlaufs blinkt infolge des Aktivierungsablaufs.
Eine Einstellung der Schlepperfahrzeugheizung bzw. -klimaanlage
auf maximale Stärke
und eine Einstellung der Heizungs- bzw. Wechselstromgebläseregler
an den Armaturen- und Schlafplatzbereichen des Fahrzeugs auf eine
hohe Einstellung minimieren die Laufzeit des Motors. Das Einschalten
des Raumthermostaten erfolgt beispielsweise durch Drücken eines
Knopfs an der Anzeige. Ein Kühlungsschalter
bzw. Heizungsschalter ist durch Drücken eines Heizlüftungs-
und Kühlungsbetätigungselements
und Anpassen der Einstellung der Heizungs- und Wechselstromregler auszuwählen. Die
Steuerung wird durch Drücken
von Knöpfen
an der Steuerungsschnittfläche
durch einen Bediener nach oben und unten selektiv eingestellt, um
die erwünschte
Innentemperatur festzulegen.
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Das
Funktionsmerkmal zum automatischen Anlassen und Ausschalten schaltet
den Motor nun aus und läßt diesen
lediglich dann wieder an, wenn dies erforderlich ist, um den Innenraum
auf der erwünschten
Temperatur zu halten. Wenn der Innenraum eine Heizung bzw. Kühlung benötigt, blinkt
das Heizungs-Kennsymbol bzw. das Kühlungs-Kennsymbol. Wenn der
Motor anspringt, steigt die Motordrehzahl, welche durch die Steuerung
eingestellt wird, auf 1100 U/min. an. Das Gebläse und Zubehörsgeräte werden
eingeschaltet, vorzugsweise nach einer Verzögerungsperiode von beispielsweise
30 Sekunden, nachdem der Motor anspringt. Um den Thermostaten auszuschalten
und den Thermostatmodus zu verlassen, ist der Modusknopf zu drücken und
für eine
Zeitperiode von beispielsweise 3 Sekunden zu halten. Das Funktionsmerkmal
zum automatischen Anlassen und Ausschalten wird nun auf Motormodusbetrieb
geschaltet.
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Wenn
der Motor nach dem zweiten Versuch der Anlaß- und Ausschaltfunktion des
Leerlaufs nicht anspringt oder wenn sich das Fahrzeug bewegt, während die
Anlaß-
und Ausschaltfunktion aktiviert ist, wird die Motorprüflampe (CEL)
eingeschaltet, um anzuzeigen, daß die Anlaß- und Ausschaltfunktion des Leerlaufs
deaktiviert wurde, und die Aktivitätslampe geht aus. Die Zündung muß auf „AUS" gestellt werden,
der Motor wieder angelassen werden und die Einstellungsbedingungen,
welche zuvor erörtert
wurden, hergestellt werden, um den Betrieb zum automatischen Anlassen
und Ausschalten des Leerlaufs zu aktivieren. Unter normalen Bedingungen
wird der Motor zyklisch ein- und ausgeschaltet, um den Innenraum
auf der erwünschten
Temperatur zu halten. Zwei automatische Bedingungen, welche dazu
beitragen, den Komfort des Bedieners zu erhalten und den zyklischen
Betrieb des Motors zu vermindern, werden in den nächsten Abschnitten
beschrieben. Ein Wegfahren deaktiviert die Anlaß- und Ausschaltfunktion des
Leerlaufs und ermöglicht
es, das Fahrzeug ohne zyklischen Betrieb der Zündung zu fahren. Ein Wegfahren
ermöglicht
die Verwendung von DDEC-Funktionsmerkmalen,
wie etwa einem veränderlichen
Drehzahlregler (VSG) bzw. einem Fahrt-VSG.
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Wenn
der Motor läuft,
während
die automatische Anlaß-
und Ausschaltfunktion des Leerlaufs aktiv ist, deaktivieren das
Lösen der
Standbremse und das Versetzen des Getriebes in Gangschaltungseingriff
oder das Ausschalten des Fahrtschalters das Funktionsmerkmal. Den
Motor zum Basisleerlauf zurückkehren
zu lassen, löscht
die Aktivitätslampe
an der Schnittstelle. Wenn der Motor nicht läuft, koppelt das Anlassen des
Motors das Funktionsmerkmal ab, wobei das Lösen der Standbremsen, das Versetzen des
Getriebes in Gangschaltungseingriff oder das Ausschalten des Fahrtschalters
die Aktivitätslampe an
der Schnittstelle ausschalten.
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Wie
in 3 dargestellt, verwendet die gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
verbesserte Steuerung einen Umgebungsluftsensor 88 als
Eingabequelle in die Steuereinheit 32. Wenn die Umgebungstemperatur
die Fähigkeit
der Batterie beeinträchtigt,
einen vollständig
geladenen Zustand zu halten, kann das Funktionsmerkmal zum automatischen
Anlassen und Ausschalten verwendet werden, um das Anlassen des Motors
auszulösen,
wenn das Fahrzeug bei hohen Umgebungstemperaturen geparkt ist. Umgekehrt
ermöglicht
die Fähigkeit
der Batterie, eine Ladung bei niedrigen Umgebungstemperaturen zu
halten, daß die
Steuerung einen höheren Spannungs-Schwellenwert
zum Befehlen des Anlassens des Motors und während der Tätigkeit eines automatischen
Anlaß-
und Auslaßbetriebs
auswählt.
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Vorzugsweise
wird der Schwellenwert bzw. Grenzwert tas_crank_voltage, bei welchem
das System das Anlassen auslöst,
gemäß einer
Tabelle der Batteriespannung in Gegenüberstellung zu der Umgebungslufttemperatur
geändert.
Die Änderungen können zahlreiche
diskrete Schritte zum Vergleich mit Batteriespannungslesevorgängen umfassen, oder
die Änderungen
können
eine begrenzte Anzahl von Spannungsniveaus, welche für ausgewählte Temperaturbereiche
ausgewählt
werden, umfassen. Der gespeicherte Schwellenwert bzw. Grenzwert wird
mit dem Spannungsniveau verglichen, welches an der Batterie erfaßt wird,
um zu bestimmen, wann ein Anlassen des Motors ausgelöst werden
soll, wobei dies während
eines Motorbetriebsmodus des automatisierten Anlaß- und Ausschaltbetriebs
der bevorzugten Steuerungs-Ausführungsbeispiele
erfolgt.
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Obgleich
Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, sollen diese Ausführungsbeispiele nicht
sämtliche
möglichen Formen
der Erfindung darstellen und beschreiben. Stattdessen dienen die
Ausdrücke,
welche in der Beschreibung verwendet werden, einer Beschreibung anstatt
einer Beschränkung,
und es ist zu ersehen, daß verschiedene Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne von Prinzip und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.