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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs, bei dem die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit
mindestens einer Aktivierungsbedingung automatisch gestartet und/oder
in Abhängigkeit
mindestens einer Deaktivierungsbedingung automatisch deaktiviert
wird.
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Verfahren
dieser Art sind bekannt und weisen den Nachteil auf, dass sie insbesondere
bei in Kraftfahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe enthaltenen
Brennkraftmaschinen eine verhältnismäßig unkomfortable
Bedienstrategie durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs erfordern.
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Offenbarung der Erfindung
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Demgemäß ist es
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten
Art dahingehend zu verbessern, dass eine vereinfachte Bedienung
durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs gegeben ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Aktivierungsbedingung und/oder die Deaktivierungsbedingung von
einem Ausgangssignal eines Gangwahlhebelsensors abhängt, der
eine Annährung
des Fahrers an den Gangwahlhebel beziehungsweise ein Berühren des
Gangwahlhebels durch den Fahrer anzeigt.
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Vorteile der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Berücksichtigung des
Ausgangssignals eines Gangwahlhebelsensors ermöglicht vorteilhaft eine zuverlässigere
Bestimmung eines Verhaltens des Fahrers hinsichtlich eines zukünftigen
Betriebs der Brennkraftmaschine, so dass unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein an sich unerwünschtes
automatisches Aktivieren bzw. Deaktivieren der Brennkraftmaschine
zuverlässig
vermieden werden kann.
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Vorzugsweise
wird die Brennkraftmaschine erst dann automatisch gestartet, wenn
der Gangwahlhebelsensor eine Annäherung
des Fahrers an den Gangwahlhebel beziehungsweise ein Berühren beziehungsweise
Ergreifen des Gangwahlhebels durch den Fahrer anzeigt.
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Erfindungsgemäß ist erkannt
worden, dass eine Deaktivierung der Brennkraftmaschine insbesondere
dann erfolgen kann, wenn der Gangwahlhebel eine Neutralposition
aufweist und der Gangwahlhebelsensor eine Entfernung des Fahrers
von dem Gangwahlhebel anzeigt und ein Kupplungspedal und/oder ein
Bremspedal betätigt
wird.
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Eine
besonders präzise
Erkennung einer Annäherung
des Fahrers an den Gangwahlhebel ist gegeben durch die Verwendung
eines Tastschalters, insbesondere eines Mikroschalters und/oder
eines ohmschen und/oder eines kapazitiven und/oder eines induktiven
und/oder eines thermischen und/oder eines optischen und/oder eines
biometrischen Sensors.
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Um
zu vermeiden, dass kurzzeitige Unterbrechungen einer Betätigung des
Gangwahlhebels durch den Fahrer bereits zu einem unerwünschten Aktivieren
beziehungsweise Deaktivieren der Brennkraftmaschine führen, ist
erfindungsgemäß vorteilhaft
vorgesehen, dass das Ausgangssignal des Gangwahlhebelsensors einer
Filterung unterzogen wird, wobei insbesondere eine Tiefpassfilterung
des Ausgangssignals durchgeführt
wird.
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Sehr
vorteilhaft können
neben der erfindungsgemäßen Berücksichtigung
des Ausgangssignals des Gangwahlhebelsensors auch weitere Aktivierungsbedingungen
und/oder Deaktivierungsbedingungen ausgewertet werden, die vorzugsweise
logisch untereinander verknüpft
sind. Solche weiteren Aktivierungsbedingungen beziehungsweise Deaktivierungsbedingungen
können
vorteilhaft gebildet werden in Abhängigkeit einer oder mehrerer
Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine und/oder eines die Brennkraftmaschine enthaltenden
Kraftfahrzeugs und/oder eines Systems des Kraftfahrzeugs und tragen
zu einem zuverlässigeren
Betrieb des Verfahrens bei.
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Von
besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens
in Form eines Computerprogramms, das auf einem elektronischen Speichermedium
abgespeichert und einem die Brennkraftmaschine steuernden Steuergerät zugeordnet
sein kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die
in den Ansprüchen
und in der Beschreibung erwähnten Merkmale
jeweils einzeln für
sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 ein
schematisches Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine, und
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2 ein
Flussdiagramm einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Die
in 1 schematisch abgebildete Brennkraftmaschine 10 wird
durch ein ihr zugeordnetes Steuergerät 20 gesteuert. Das
Steuergerät 20 ermöglicht unter
anderem den Betrieb der Brennkraftmaschine 10 mit einer
sogenannten Start-Stopp-Automatik, bei der die Brennkraftmaschine 10 automatisch
bei Bedarf aktiviert wird beziehungsweise bei Nichtgebrauch deaktiviert
wird.
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Die
Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung erfolgt hierbei in Abhängigkeit
entsprechender Aktivierungsbedingungen beziehungsweise Deaktivierungsbedingungen.
Bei herkömmlichen
Systemen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe,
ist eine verhältnismäßig unkomfortable
Bedienstrategie zur Betätigung
eines Kupplungspedals und eines Bremspedals erforderlich, um entsprechende
Aktivierungs- beziehungsweise Deaktivierungsbedingungen zu erfüllen. Diese
Systeme verlangen einem Fahrer des Kraftfahrzeugs daher zunächst das
Erlernen der unkomfortablen Bedienstrategie ab, um überhaupt
die Start-Stopp-Automatik verwenden zu können.
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Erfindungsgemäß ist daher
vorgesehen, dass eine Aktivierungsbedingung zur automatischen Aktivierung
der Brennkraftmaschine 10 in Abhängigkeit eines Ausgangssignals
eines Garigwahlhebelsensors 30 gebildet wird, der ebenfalls
schematisch in 1 abgebildet ist. Vorteilhaft
wird ebenfalls eine Deaktivierungsbedingung in Abhängigkeit
des Ausgangssignals des Gangwahlhebelsensors 30 gebildet.
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Erfindungsgemäß ist erkannt
worden, dass die Auswertung des Gangwahlhebelsensorsignals einen
zuverlässigen
Rückschluss
darüber
zulässt,
ob eine automatische Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung der
Brennkraftmaschine 10 vorzunehmen ist.
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Dementsprechend
sieht das erfindungsgemäße Verfahren
in einem ersten Schritt 100 des in 2 abgebildeten
Flussdiagramms die Auswertung des Ausgangssignals des Gangwahlhebelsensors 30 (1)
vor, um entsprechende Informationen über das Verhalten eines Fahrers
zu ermitteln, der das die Brennkraftmaschine 10 enthaltende
Kraftfahrzeug steuert. Die erfindungsgemäße Auswertung 100 des Ausgangssignals
des Gangwahlhebelsensors 30 erfolgt beispielsweise in dem
Steuergerät 20,
das – wie bereits
beschrieben – auch
den Betrieb der Brennkraftmaschine 10 steuert.
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Nach
der Auswertung 100 ist die Einstellung eines entsprechenden
Betriebszustands der Brennkraftmaschine 10 in dem Schritt 110 vorgesehen. Hierbei
kann es sich bevorzugt entweder um eine Aktivierung oder um eine
Deaktivierung der Brennkraftmaschine 10 handeln.
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Beispielsweise
kann im Rahmen der erfindungsgemäßen Auswertung
in Schritt 100 vorgesehen sein, dass die Brennkraftmaschine 10 aktiviert beziehungsweise
gestartet wird, sobald der Gangwahlhebelsensor 30 eine
Annäherung
des Fahrers an den Gangwahlhebel beziehungsweise ein Berühren beziehungsweise
Ergreifen des Gangwahlhebels durch den Fahrer anzeigt. Dadurch ist
eine minimale Verzögerung
bei dem Start der Brennkraftmaschine 10 gewährleistet.
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Vorteilhaft
werden im Rahmen der Auswertung 100 neben dem Gangwahlhebelsensorsignal auch
ergänzende
Betriebsinformationen der Brennkraftmaschine 10 beziehungsweise
des die Brennkraftmaschine 10 enthaltenen Kraftfahrzeugs
ausgewertet.
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Ein
erfindungsgemäßes automatisches Deaktivieren
der Brennkraftmaschine 10 kann beispielsweise dann vorgesehen
sein, wenn der Gangwahlhebel eine neutrale Position aufweist, wenn
ein Kupplungs- und Bremspedal des Kraftfahrzeugs betätigt werden,
und wenn der Fahrer seine Hand von dem Gangwahlhebel entfernt, was
durch den erfindungsgemäß vorgesehenen
Gangwahlhebelsensor 30 angezeigt wird.
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Der
erfindungsgemäße Gangwahlhebelsensor 30 kann
beispielsweise einen Tastschalter, insbesondere einen Mikroschalter
oder auch einen Kippschalter aufweisen. Besonders vorteilhaft ist
auch der Einsatz von kapazitiven oder induktiven Sensormitteln zur
Realisierung des erfindungsgemäßen Gangwahlhebelsensors 30,
die eine Annäherungsdetektion
ermöglichen.
Alternativ oder ergänzend kann
auch die Messung eines Fehlerstroms vorgesehen sein, der bei dem
Ergreifen des Gangwahlhebels durch den Fahrer über den Körper des Fahrers abfließt.
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Thermische
oder optische Sensormittel wie beispielsweise Temperatursensoren,
Photodioden, Diodenarrays oder auch Lichtschranken können ebenfalls
vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft kann der erfindungsgemäße Gangwahlhebelsensor 30 auch
einen biometrischen Sensor aufweisen, der neben der Auswertung des
Fahrerverhaltens gleichzeitig auch zur Identifikation des Fahrers
verwendet werden kann.
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Insgesamt
ermöglicht
das erfindungsgemäße Prinzip
unter Auswertung des Ausgangssignals des Gangwahlhebelsensors 30 eine
plausiblere Betrachtung beziehungsweise Analyse des Fahrerverhaltens
im Vergleich zu herkömmlichen Start-Stopp-Automatiken.
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Eine
Steigerung bei der Präzision
der Auswertung des Ausgangssignals des Gangwahlhebelsensors 30 kann
dadurch erzielt werden, dass das Ausgangssignal einer Filterung
unterzogen wird, insbesondere einer Tiefpassfilterung.
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Sofern
im Rahmen der erfindungsgemäßen Auswertung,
vergleiche Schritt 100, auch die Betrachtung weiterer Aktivierungs-
beziehungsweise Deaktivierungsbedingungen vorgesehen ist, kann vorteilhaft
eine logische Verknüpfung
der Bedingungen untereinander vorgesehen sein.
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Die
weiteren Aktivierungs- beziehungsweise Deaktivierungsbedingungen
werden vorteilhaft in Abhängigkeit
einer oder mehrerer Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 10 (1)
und/oder eines die Brennkraftmaschine 10 enthaltenen Kraftfahrzeugs beziehungsweise
eines Systems des Kraftfahrzeugs gebildet. Analog zu der Erfassung
des Ausgangssignals des Gangwahlhebelsensors 30 (1)
können auch
die weiteren Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine 10 oder ihrer Systeme durch das Steuergerät 20 ausgewertet
werden.
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Vorteilhaft
kann einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zufolge eine Deaktivierung der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen
sein, sobald das Kraftfahrzeug bei betätigten Kupplungs- und Bremspedalen
und einem in Neutraiposition befindlichen Gangwahlhebel eine vorgebbare
Mindestgeschwindigkeit unterschreitet.
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Analog
hierzu kann eine automatische Deaktivierung der Brennkraftmaschine 10 ferner
dann vorgesehen sein, wenn bei betätigtem Kupplungs- beziehungsweise
Bremspedal und einem in Neutralposition befindlichen Gangwahlhebel
eine Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 eine vorgebbare
Mindestdrehzahl unterschreitet. Alternativ kann die Drehzahl der
Brennkraftmaschine 10 auch auf ihre Übereinstimmung mit einer Leerlaufdrehzahl
der Brennkraftmaschine 10 überprüft werden, wobei die Brennkraftmaschine 10 vorzugsweise
dann deaktiviert wird, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 über einen
vorgebbaren Zeitraum hinweg im Bereich der Leerlaufdrehzahl liegt.
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Besonders
vorteilhaft kann eine Aktivierungsbedingung zur automatischen Aktivierung
der Brennkraftmaschine 10 auch eine Änderung eines Lenkwinkels des
Kraftfahrzeugs zum Gegenstand haben, so dass die Brennkraftmaschine 10 z.B.
vorteilhaft dann automatisch aktiviert wird, wenn sich der beispielsweise
durch das Steuergerät 20 erfasste Lenkwinkel ändert.
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Alternativ
zu einer direkten Erfassung derartiger Betriebsgrößen durch
das die Brennkraftmaschine 10 steuernde Steuergerät 20 kann
auch eine Übertragung
der betreffenden Betriebsgrößen an das Steuergerät 20,
beispielsweise über
ein Bussystem wie zum Beispiel den CAN-Bus vorgesehen sein.
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Eine
weitere Aktivierungsbedingung sieht vor, dass bei einem betätigten Bremspedal
und einem nicht betätigten
Kupplungspedal oder umgekehrt und bei einer gleichzeitigen Betätigung eines Fahrpedals
des Kraftfahrzeugs die Brennkraftmaschine 10 automatisch
gestartet wird.
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Sehr
vorteilhaft kann erfindungsgemäß ferner
ein Neigungswinkel des Kraftfahrzeugs auf das Überschreiten eines vorgebbaren
Schwellwerts überwacht
werden. Eine Messung des Neigungswinkels ist beispielsweise über einen
hierfür
vorgesehenen zusätzlichen
Sensor möglich
oder auch durch die Auswertung einer Leuchtweitenregulierung eines Scheinwerfersystems
des Kraftfahrzeugs oder dergleichen. Sobald der erfindungsgemäß erfasste
Neigungswinkel einen vorgebbaren Schwellwert über- beziehungsweise unterschreitet,
wird die erfindungsgemäße automatische
Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung der Brennkraftmaschine 10 gesperrt und
erst wieder nach Erfassung eines zulässigen Neigungswinkels für das Kraftfahrzeug
ermöglicht.
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Die
Aktivierung einer automatisch, d.h. beispielsweise elektrisch oder
hydraulisch, betätigbaren Feststellbremse
des Kraftfahrzeugs zusammen mit der erfindungsgemäßen Deaktivierung
der Brennkraftmaschine 10 ist ebenfalls denkbar. Ferner
kann eine automatische Deaktivierung der Brennkraftmaschine 10 erfindungsgemäß erst dann
freigegeben werden, wenn eine manuell betätigbare Feststellbremse des
Kraftfahrzeugs aktiviert ist.
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Eine
weitere Aktivierungsbedingung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Überwachung
von Raddrehzahlen des Kraftfahrzeugs umfassen und eine automatische
Aktivierung dann vorsehen, wenn die Raddrehzahlen bei deaktivierter Brennkraftmaschine 10 zunehmen,
was beispielsweise durch ein Anrollen des Kraftfahrzeugs auf einer geneigten
Fahrbahn verursacht werden kann. Die Raddrehzahl-Informationen können dem
das erfindungsgemäße Verfahren
steuernden Steuergerät 20 beispielsweise über den
CAN-Bus von einem ABS-Steuergerät
zugeführt
werden.
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Besonders
vorteilhaft sieht das erfindungsgemäße Verfahren auch die Berücksichtigung
von mittels Fahrsicherheitssystemen ermittelten Betriebsgrößen des
Kraftfahrzeugs wie beispielsweise Querbeschleunigungen und/oder
Gierbewegungen des Kraftfahrzeugs vor, so dass eine automatische Aktivierung
der Brennkraftmaschine 10 beispielsweise auch dann ermöglicht ist,
wenn das Kraftfahrzeug durch Rutschen auf einer geneigten Fahrbahn
einen instabilen Betriebszustand annimmt, während die Brennkraftmaschine 10 deaktiviert
ist.
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Das
Arretieren bzw. Lösen
eines Sicherheitsgurts kann ebenfalls vorteilhaft Gegenstand einer Freigabebedingung
für das
erfindungsgemäße Betriebsverfahren
sein, so dass z.B. keine Start-Stopp-Automatik
verfügbar
ist, solange nicht alle Insassen des Kraftfahrzeugs angegurtet sind.
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Ebenso
kann eine Aktivierungsbedingung vorteilhaft eine Überwachung
auf ein Arretieren eines Sicherheitsgurts des Fahrers hin vorsehen,
so dass ein unverzüglicher
Start der Brennkraftmaschine 10 gewährleistet ist. Eine entsprechende
Auswertung eines Kupplungsbeziehungsweise Bremspedals sowie des
Gangwahlhebelsensorsignals des Kraftfahrzeugs erfolgt vorteilhaft
ebenfalls.
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Eine
weitere sehr vorteilhafte Freigabebedingung für das erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann
die Überwachung
einer oder mehrerer Türen des
Kraftfahrzeugs auf eine Öffnung
hin vorsehen. Es ist ferner denkbar, die Brennkraftmaschine 10 automatisch
zu starten, bzw. einen automatischen Startvorgang zu verbieten,
sobald eine Fahrertür
des Kraftfahrzeugs geöffnet
wird.
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Das
erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zufolge auch dann
gesperrt werden, wenn beispielsweise mittels eines Drucksensors
eines Airbag-Systems des Kraftfahrzeugs ein unplausibler Zustand z.B.
hinsichtlich der Anwesenheit von Insassen in dem Kraftfahrzeug erkannt
wird. Eine Änderung
der Sitzbelegung in dem Kraftfahrzeug, die ebenfalls über Betriebsgrößen eines
Airbag-Systems ermittelbar ist, kann ebenso Gegenstand einer Aktivierungs- bzw.
Deaktivierungsbedingung für
das erfindungsgemäße Betriebsverfahren
sein.
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Die
Sperrung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens
kann vorteilhaft ferner dann vorgesehen sein, wenn eine von einem
Zusatzsystem des Kraftfahrzeugs wie beispielsweise von einer Klimatisierungsautomatik
angeforderte Leistung eine vorgebbare Schwelle überschreitet.
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Die
Aktivierung der Brennkraftmaschine 10 kann ferner vorteilhaft
dann vorgenommen werden, wenn die Innentemperatur, bzw. eine Konzentration eines
Gases im Innenraum (O2, CO2)
einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs einen vorgebbaren Schwellwert über- oder
unterschreitet.
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Das
erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann
generell auch in Abhängigkeit
der von Zusatzsystemen angeforderten Leistung durchgeführt werden,
wobei die Aktivierung bzw. Deaktivierung der Brennkraftmaschine 10 dementsprechend
geregelt werden kann.
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Auch
das Über-
beziehungsweise Unterschreiten einer Kühlwasser- und/oder Motoröl- und/oder Brennraum-
und/oder Zylinderwand- und/oder Abgaskrümmer- und/oder Katalysatortemperatur
kann erfindungsgemäß ausgewertet
werden, um den Betrieb einer automatischen Aktivierung beziehungsweise
Deaktivierung der Brennkraftmaschine 10 zu sperren beziehungsweise
freizugeben und/oder zu steuern.
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Besonders
vorteilhaft kann auch eine automatische Aktivierung der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen
werden, wenn die Kühlwasser-
und/oder Motoröl-
und/oder Abgaskrümmer- und/oder Katalysatortemperatur
während
einer Deaktivierung der Brennkraftmaschine 10 einen vorgebbaren
Schwellwert über-
oder unterschreitet.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens
können
ferner eine Auswertung eines Betriebszustands eines Bremskraftverstärkers des
Kraftfahrzeugs und/oder eines Partikelfilters eines Abgasnachbehandlungssystems
des Kraftfahrzeugs und/oder eines Ladezustands einer Starterbatterie
des Kraftfahrzeugs vorsehen.
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Darüber hinaus
kann erfindungsgemäß vorteilhaft
vorgesehen sein, dass insbesondere während einer erfindungsgemäßen Deaktivierung
der Brennkraftmaschine 10 eine Maximalleistung von elektrischen
Verbrauchern des Kraftfahrzeugs begrenzt wird, um eine Belastung
eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs zu reduzieren.
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Eine
unverhältnismäßig häufige automatische
Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung der Brennkraftmaschine 10 durch
das erfindungsgemäße Betriebsverfahren
wird dadurch vorteilhaft verhindert, dass ein Verkehrszustand wie
beispielsweise eine Stau beispielsweise über die Sensorik automatischer
Fahrgeschwindigkeitsregelsysteme oder Einparkhilfesysteme erkannt
wird, und dass das erfindungsgemäße Betriebsverfahren
in Abhängigkeit
einer Auswertung von Signalen dieser Systeme gegebenenfalls gesperrt
bzw. freigegeben und gesteuert bzw. geregelt wird.
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Obwohl
das erfindungsgemäße Verfahren besonders
zur Anwendung bei Brennkraftmaschinen bzw. Kraftfahrzeugen mit manuellem
Schaltgetriebe geeignet ist, kann es z.B. auch bei Kraftfahrzeugen mit
automatischem Schaltgetriebe eingesetzt werden.