CN107206981B - 用于防止无意的车辆运动的控制单元和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法和一种相应的装置，用于在机动车中的驱动装置的自动关断过程期间防止无意的车辆运动，其中，当基于减速要求对机动车进行制动并且车辆速度小于预定的第一速度阈值时，在达到停止状态之前借助起停装置引入自动关断过程。在此，当检测到如下第一信号和第二信号时，促使在车辆还未达到停止状态之前在制动系统中锁定大小适当的制动压力，所述第一信号表示即将达到车辆停止状态，所述第二信号表示驱动装置基于驱动装置的所引入的自动关断过程而即将缺乏自维持能力。

Description

用于防止无意的车辆运动的控制单元和方法
技术领域
本发明涉及一种控制单元和一种方法，用于在机动车中的驱动装置的自动关断过程期间防止无意的车辆运动。
背景技术
当前通常借助点火钥匙通过驾驶员人工关断内燃机。在DE 100 23 331 A1中提出的一种方法是一个例外。在此，代替点火钥匙对制动踏板位置或制动踏板压力进行评价。当达到机动车的停止状态之后制动踏板在其已被操纵的位置中被更强烈地操纵时，引入内燃机的关断过程。为了继续行驶而松开制动踏板并且压下油门踏板，据此引入内燃机的起动。在这样的方法中不利的是，仅机动车驾驶员负责关断内燃机。当今的驾驶行为分析表明：尽管环保意识提高并且燃料价格升高，例如在交通信号灯前仍然很少真正进行内燃机的人工关断。
为了降低燃料消耗和有害物质排放，已经在车辆中使用如下系统，所述系统在确定的前提下或在存在预定的关断条件时自动关断机动车的内燃机并且在存在预定的接通条件时自动再次接通机动车的内燃机。这样的方法和系统或起停装置特别适合用于城市交通用于降低燃料消耗，因为在城市交通中车辆经常在交通灯前停止或基于交通而停止并且不需要内燃机运行。
目前在各个车辆制造商中，不同的关断和接通逻辑以不同的优点出现。因此，在市场上存在如下具有自动变速器的车辆，在所述车辆中，当驾驶员已经将车辆制动至停止状态时自动关断发动机。一旦松开制动踏板，则再次起动发动机。在自动车辆中的另一种关断逻辑规定，在已达到停止状态之后大约1秒后发动机才被关断。
此外，由DE 10 2008 061 790 A1已知一种用于自动车辆的自动关断逻辑，该自动车辆具有在停止状态下的减速电路，其中，附加地最早从达到停止状态(＝测量出零速)起可以激活保持功能。由DE 10 2008 061 791 A1得出一种类似的方法，其中，当在车辆停止状态下松开制动踏板时，或者当达到车辆停止状态时，或者当进行自动关断过程时，激活所谓的自动驻车功能。
此外，DE 10 2010 000 615 A1公开一种用于自动车辆的自动关断逻辑，其中，在低于预定的速度(例如20km/h)时关断发动机。如果在进一步的过程中、亦即在发动机关闭期间测量到零速(实际速度可能基于传感器不精确性而不等于零)，则建立制动力逐渐增加的制动控制，以便保持停止状态。
发明内容
此时本发明的任务是，给出一种控制单元和一种相应的方法，所述控制单元和所述方法在驱动装置的已引入的自动关断过程期间、尤其是在该关断过程中断的情况下防止无意的车辆运动。
所述任务按照本发明通过根据本发明的控制单元和根据本发明的方法来解决。
本发明基于如下构思，即，规定如下关断逻辑，在该关断逻辑中随着车辆停止状态的达到而直接脱开发动机，以便将发动机在熄火时的振动隐藏在停车冲击中，也就是说，在将要达到车辆停止状态之前已经引入自动关断过程，从而发动机的熄火与车辆停止状态的达到大致同时发生。
当然，当驾驶员在断开过程期间(该断开过程在操纵制动踏板时触发)在还未达到车辆停止状态之前因为想继续行驶(所谓的想法改变情况)而松开制动踏板时，车辆不再确保防止回滚。驾驶员也许已经操纵加速踏板并且因而可能本身也不防止回滚。
在考虑上述构思的情况下，本发明的第一方面针对一种控制单元，用于在机动车中的驱动装置的自动关断过程期间防止无意的车辆运动，其中，当基于减速要求(基于人工制动操纵或基于驾驶员辅助系统的自动制动操纵)对机动车进行制动并且尤其是车辆速度小于预定的第一(固定的或变化的)速度阈值时，在达到停止状态之前借助起停装置引入自动关断过程，从而大致在达到车辆停止状态的同时(或在识别出车辆停止状态时)关断驱动装置或者该驱动装置已被关断。
按照本发明，所述控制单元包括：
-用于检测第一信号的机构，该第一信号表示即将达到车辆停止状态；
-用于检测第二信号的机构，该第二信号表示驱动装置基于驱动装置的所引入的自动关断过程而即将缺乏自维持能力；以及
-用于在检测到第一信号和第二信号时促使在制动系统中锁定大小适当的制动压力(亦即能变化地预定的制动压力)的机构。
因此，如果查明发动机基于自动引入的关断过程而预计在短时间内不再能够自维持(亦即没有相应的起动装置可以加速)并且查明临近(但还未达到)车辆停止状态，则在达到车辆停止状态之前已经锁定大小适当的制动压力并且保持该压力，直至驱动装置的随后的自动接通过程结束并且提供这样大小的驱动力矩，使得车辆不再能够向后滚动或再次向前行驶。因此，亦即即使驾驶员本身不再踩在制动踏板上或存在相应的减速要求时，也将车辆制动到可靠的停止状态中。例如当借助所评价的信号识别出或推测出在定义的时间窗内、例如在大约500ms内达到车辆停止状态时，可以查明即将达到车辆停止状态。
为了进一步的安全可以有利地通过相应的机构检测第三信号，该第三信号表示低于预定的第二速度阈值，并且仅当附加于上述两个信号检测到第三信号时、亦即在当前的车辆速度小于预定的第二速度阈值时，促使锁定大小适当的制动压力。该第二速度阈值可以固定地预定为例如3km/h或变化地预定。
为了进一步的安全，附加于或备选于第三信号的评价地可以有利地通过相应的机构检测第四信号，该第四信号表示超过行车道的预定的坡度阈值，并且仅当附加于上述两个信号(并且必要时附加于第三信号)也检测到第四信号时、亦即当识别出当前的行车道坡度大于预定的坡度阈值时，促使锁定大小适当的制动压力。该条件之所以是有利的，是因为尤其是在坡度较大的情况下在松开制动器时存在回滚危险。该坡度阈值可以固定地预定为例如1.5％的坡度或变化地预定。
因为通常也仅当驾驶员在关断过程期间由于还想继续行驶而松开制动踏板时存在回滚危险，所以可以附加地监控制动踏板操纵。为此可以有利地设有检测第五信号的机构，所述第五信号表示制动踏板操纵，并且最迟在检测到制动踏板的松开或制动踏板已经松开时促使锁定制动压力。
在本发明的一种特别有利的构造方案中，要锁定的制动压力的大小由根据坡度来预定相应的制动力矩的特性曲线得出。在此，坡度越大，则锁定越大的制动压力。在此，相应的制动压力由制动器的摩擦系数(所谓的cp值)得出。
有利地，当无意的车辆运动不再可能时，撤消锁定的制动压力。因为在所谓的想法改变情况下通常在能够提供足够的驱动力矩时才可不再担心无意的车辆运动，因此有利地当检测到如下第六信号时才取消或撤消锁定的制动压力，所述第六信号表示超过驱动装置的定义的驱动力矩。备选地，当车辆可以基于另外的执行器而保持在停止状态中时，也可以撤消锁定的制动压力。
类似于按照本发明的控制单元，本发明的第二方面针对一种相应的用于在机动车中的驱动装置的自动关断过程期间防止无意的车辆运动的方法，其中，当基于(人工的)减速要求对机动车进行制动并且尤其是车辆速度小于预定的第一速度阈值时，在达到停止状态之前借助起停装置引入自动关断过程，从而大致在达到车辆停止状态的同时关断驱动装置或者该关断驱动装置已被关断。按照本发明的方法还规定，可检测第一信号和第二信号，该第一信号表示即将达到车辆停止状态，该第二信号表示驱动装置基于驱动装置的所引入的自动关断过程而即将缺乏自维持能力。当检测到第一信号和第二信号时，促使在制动系统中锁定大小适当的制动压力。
用于根据本发明的第一方面的按照本发明的控制单元的上述实施方案以相应的方式也适用于根据本发明的第二方面的按照本发明的方法。
按照本发明的方法以及其有利的设计方案可以借助执行算法或相应的模块系统在为此设置的控制器中、尤其是在制动控制器中实施。
附图说明
现在借助实施例更详细地阐述本发明。在此：
图1示出用于实现本发明的不同的控制和功能单元的线路图；以及
图2示出按照本发明的控制单元的细节图，所述控制单元用于在驱动装置的自动关断过程期间防止无意的车辆运动。
具体实施方式
图1示出作为中央元件的控制单元DSC，所述控制单元获得不同的输入信号sdme、svS、sBP和sstS并且将操控信号s1和s2发送给制动执行器BrA。具体地，控制单元DSC为此与发动机控制器DME、至少一个速度传感器vS、制动踏板传感器BP和用于确定坡度的传感器评价单元stS连接，使得控制单元DSC可以检测发动机控制器DME的信号sdme、所述至少一个速度传感器vS的速度信号svS、制动踏板传感器的制动踏板操纵信号sBP以及传感器评价单元stS的坡度信号sstS。
传感器评价单元stS要么可以是可直接传感地确定坡度的坡度传感器，要么可以是加速度传感器与相应的评价单元的组合，所述评价单元用于从加速度传感器的信号中在计算方面确定坡度。这样可以利用加速度传感器(该加速度传感器可以测量沿x、y和z方向的加速度)从所测量的沿x方向的加速度中借助相应的算法在考虑所施加的发动机力矩、减速特性(从车轮速度的导数计算)和可能的其他输入参数的情况下至少近似地确定行车道坡度。
代替用于确定车辆速度的唯一的速度传感器vS，也可以在车轮上安装多个(例如四个)单独的速度传感器，其中，借助适合的方法从所有速度传感器的信号确定车辆速度。
同样地，代替制动踏板操纵传感器BP可以从所测量的驾驶员预压力(Fahrervordruck)中确定制动踏板操纵信号sBP，驾驶员经由制动踏板建立所述驾驶员预压力。
在控制单元DSC中如下评价这些信号sdme、svS、sBP和sstS，即，为了在驱动装置的自动引入的关断过程期间防止无意的车辆运动是否必须促使锁定(大小适当的)制动压力或何时可以再次撤消锁定的制动压力。如果应该锁定制动压力，则控制单元DSC将信号s1发送给锁定制动压力的制动执行器BrA，其中，信号s1已经包含关于应该锁定何种大小的制动压力的信息。如果应该撤消制动压力，则将信号s2发送给制动执行器。
图2示出按照本发明的控制单元DSC的细节图。如在图1下已经列举的那样，给控制单元DSC输送不同的输入信号sdme、svS、sBP和sstS，在控制单元DSC中相应地考虑所述输入信号。
尤其是在控制单元DSC中设有检测信号Tv0的第一机构M1，该信号表示临近车辆停止状态的时刻，该时刻又能在考虑速度信号svS的情况下确定。如果所确定的时刻或所确定的持续时间Tv0小于预定的第一持续时间界限值T1(例如小于500ms)，则探测到即将达到车辆停止状态(Tv0<T1)并且将信号“1”发送给与组合单元&。
此外设有检测信号sdme的第二机构M2，该信号表示驱动装置即将缺乏自维持能力。在发动机控制器中确定该信号并且从那里将该信号传输给决定性的控制单元DSC。如果检测到该信号sdme，则将信号“1”发送给与组合单元&。备选地，发动机控制器也可以传输一个普通信号，该普通信号表示缺乏自维持能力的时刻。然后，决定性的控制单元DSC将确定：缺乏自维持能力的时刻何时会小于预定的第二持续时间界限值。一旦确定这点，则将会探测到驱动装置即将缺乏自维持能力s并且将信号“1”发送给与组合单元&。
此外设有检测速度信号svS的第三机构M3。如果所检测的速度svS小于预定的速度阈值VGW、亦即如果探测到低于预定的速度阈值(svS<VGW)，则同样将信号“1”发送给与组合单元&。
此外设有检测坡度信号sstS的第四机构M4。如果所检测的坡度sstS大于预定的坡度阈值ST1，则探测到超过预定的坡度阈值ST1(sstS>ST1)并且同样将信号“1”发送给与组合单元&。
此外设有检测用于确定制动踏板位置的信号sBP的第五机构M5。如果所检测的信号sBP为零，则探测到制动踏板的松开并且同样将信号“1”发送给与组合单元&。
最后还设有第六机构M6，当查明控制单元DSC发送信号s1并且驱动装置提供大于预定的界限值GW的发动机力矩Mmot时，所述第六机构将“0”发送给与组合单元&。界限值GW这样确定，使得在超过界限值GW时驱动力矩Mmot如此大，从而车辆基于驱动力矩Mmot至少不会向后滚动。该界限值GW与坡度和车辆质量有关并且持续重新确定。如果不满足该条件，则第六机构M6将“1”发送给与组合单元&。
与组合单元现在如下评价所有机构M1至M6的所有输入信号，即，所述与组合单元在存在所有条件时、亦即在仅接收到“1”时将信号s1发送给制动执行器，该制动执行器接着维持最后施加的制动压力，以便防止车辆往回滚动。
一旦与组合单元&发送信号s1，则借助第六机构M6检查驱动装置的驱动力矩Mmot(在起动驱动装置之后)何时超过相关的界限值GW。一旦达到这样的驱动力矩，则第六机构M6将信号s2发送给制动执行器，以便放弃锁定的制动压力。同时，基于缺乏的与组合&(第六机构M6发送0)撤消信号s1。
备选于在此示出的评价逻辑(与组合单元&和机构M6)，评价逻辑也可以这样设计，即，单独定义输出条件(用于消除制动压力)。那么，一个输入条件(该输入条件在制动压力的建立方面被评价)的去除不会直接再次导致制动压力消除。
通过在此公开的控制单元和按照本发明的方法能够以简单的方式和方法确保：车辆在所谓的想法改变情况下不无意地往回滚动。作为防止向后滚动的备选可能性，通过锁定制动压力能够附加地避免不舒适的(可察觉、可感觉且可听见的)主动的压力建立。

Claims (9)

1.控制单元，所述控制单元用于在机动车中的驱动装置的自动关断过程期间防止无意的车辆运动，其中，当基于减速要求对机动车进行制动时，在达到停止状态之前借助起停装置引入自动关断过程，从而驱动装置在达到车辆停止状态的同时被关断，所述控制单元具有：
-用于检测第一信号的机构，所述第一信号表示即将达到车辆停止状态；
-用于检测第二信号的机构，所述第二信号表示驱动装置基于驱动装置的所引入的自动关断过程而即将缺乏自维持能力；以及
-用于在检测到第一信号和第二信号时促使在制动系统中锁定大小适当的制动压力的机构。
2.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，当车辆速度小于预定的第一速度阈值时，在达到停止状态之前借助起停装置引入自动关断过程。
3.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于用于检测第三信号的机构，所述第三信号表示低于预定的第二速度阈值，并且当附加地检测到第三信号时，促使锁定大小适当的制动压力。
4.根据权利要求1至3之一所述的控制单元，其特征在于用于检测第四信号的机构，所述第四信号表示超过预定的坡度阈值，并且当附加地检测到第四信号时，促使锁定大小适当的制动压力。
5.根据权利要求1至3之一所述的控制单元，其特征在于用于检测第五信号的机构，所述第五信号表示制动踏板操纵，并且当附加地检测到制动踏板的松开或制动踏板已松开时，促使锁定大小适当的制动压力。
6.根据权利要求1至3之一所述的控制单元，其特征在于，制动压力的大小能根据坡度来预定。
7.根据权利要求1至3之一所述的控制单元，其特征在于，当检测到第六信号时，撤消锁定的制动压力，所述第六信号表示超过驱动装置的定义的驱动力矩。
8.用于在机动车中的驱动装置的自动关断过程期间防止无意的车辆运动的方法，其中，当基于减速要求对机动车进行制动时，在达到停止状态之前借助起停装置引入自动关断过程，从而驱动装置在达到车辆停止状态的同时被关断，其中：
-可检测第一信号，所述第一信号表示即将达到车辆停止状态；
-可检测第二信号，所述第二信号表示驱动装置基于驱动装置的所引入的自动关断过程而即将缺乏自维持能力；以及
-当检测到第一信号和第二信号时，促使在制动系统中锁定大小适当的制动压力。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，当车辆速度小于预定的第一速度阈值时，在达到停止状态之前借助起停装置引入自动关断过程。
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