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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zum
Steuern einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine nach
der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
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Aus
der
WO 2007/082852 ist
bereits ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage eines Fahrzeugs
bekannt, bei dem mittels eines Längsbeschleunigungssensors
die Neigung der Fahrbahn an der Stelle oder Position ermittelt wird,
an der das Fahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wurde.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit
einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche
haben demgegenüber den Vorteil, dass bei Unterschreiten
eines ersten vorgegebenen Schwellwertes durch das Maß der
Steigung bei einem Fahrzeugstopp die Brennkraftmaschine zumindest
bis zu einem nachfolgenden Anfahrwunsch ausgeschaltet wird oder
bleibt und dass bei Überschreiten des ersten vorgegebenen
Schwellwertes durch das Maß der Steigung bei dem Fahrzeugstopp
unabhängig von einem erneuten Anfahrwunsch entweder ein
Ausschalten der Brennkraftmaschine verhindert wird, wenn sie beim
Fahrzeugstopp eingeschaltet ist, oder die Brennkraftmaschine gestartet wird,
wenn sie beim Fahrzeugstopp ausgeschaltet ist. Auf diese Weise kann
sichergestellt werden, dass die Brennkraftmaschine bei einem nach
dem Fahrzeugstopp auftretenden Anfahrwunsch schon gestartet ist,
so dass ein Zurückrollen des Fahrzeugs aufgrund der Steigung
der aktuellen Position des Fahrzeugs vermieden oder zumindest in
seiner Auswirkung verringert werden kann im Vergleich zu dem Fall,
in dem die Brennkraftmaschine erst mit Vorliegen des nach dem Fahrzeugstopp
auftretenden Anfahrwunsches gestartet wird.
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Steht
zum Vortrieb des Fahrzeugs mittels der Antriebseinheit neben der
Brennkraftmaschine noch ein Elektromotor zur Verfügung,
so ergibt sich zusätzlich der Vorteil, dass bei einem nach
dem Fahrzeugstopp auftretenden Anfahrwunsch das vom Elektromotor
aufgebrachte Drehmoment vollständig zur Erzeugung des Vortriebs
verwendet werden kann und nicht – auch nicht teilweise – für
den Start der Brennkraftmaschine benötigt wird. Auf diese
Weise wird ein Zurückrollen des Fahrzeugs noch zuverlässiger
verhindert oder zumindest verringert.
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Somit
wird das Anfahrverhalten des Fahrzeugs an Steigungen deren Maß den
ersten vorgegebenen Schwellwert überschreitet, verbessert,
sowohl für Fahrzeuge, die nur mittels einer Brennkraftmaschine
angetrieben werden, als auch für Fahrzeuge, die zusätzlich
zur Brennkraftmaschine mit einem Elektromotor angetrieben werden,
also beispielsweise bei Hybridfahrzeugen.
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Ein
unerwünschter Ruck oder ein Zurückrollen des Fahrzeugs
beim Anfahren nach einem Fahrzeugstopp an einer Steigung, deren
Maß den ersten vorgegebenen Schwellwert überschreitet,
kann somit vermieden oder zumindest verringert werden.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
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Vorteilhaft
ist es, wenn das Maß für die Steigung mittels
eines Neigungssensors oder eines Winkelsensors ermittelt wird. Dies
stellt eine besonders einfache und zuverlässige Maßnahme
zur Ermittlung des Maßes für die Steigung dar.
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Dabei
ist es vorteilhaft, wenn als Neigungssensor oder als Winkelsensor
ein Längsbeschleunigungssensor verwendet wird. Dies stellt
eine besonders einfache und zuverlässige Maßnahme
zur Ermittlung eines Maßes für die Steigung dar.
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Vorteilhaft
ist weiterhin, dass der Fahrzeugstopp erkannt wird, wenn eine Geschwindigkeit des
Fahrzeugs betragsmäßig einen zweiten vorgegebenen
Schwellwert nicht überschreitet. Auf diese Weise ist ein
einfaches und zuverlässiges Kriterium zur Ermittlung des
Fahrzeugstopps gegeben.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs,
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2 ein
Funktionsdiagramm zur Erläuterung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und
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3 einen
Ablaufplan für einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In 1 kennzeichnet 1 eine
Antriebseinheit eines Fahrzeugs, bei der ein Elektromotor 45 einerseits über
eine erste Kupplung 35 mit einer Brennkraftmaschine 5 und
andererseits über eine zweite Kupplung 40 mit
einem Getriebe 50 verbindbar ist. Über eine Ausgangswelle 90 des
Getriebes 50 werden Räder 85 des Fahrzeugs
angetrieben. Die Brennkraftmaschine 5 kann beispielsweise
als Otto-Motor oder als Diesel-Motor oder als Gas-Motor ausgebildet
sein. Der Elektromotor 45 erzeugt ein Drehmoment, das zum
Vortrieb des Fahrzeugs über die zweite Kupplung 40 und/oder
zum Starten der Brennkraftmaschine 5 über die
erste Kupplung 35 eingesetzt wird. Zum Betrieb des elektrischen
Antriebs mittels des Elektromotors 45 ist eine Spannung notwendig,
vorzugsweise eine Hochspan nung, die von einer Batterie 55 bereitgestellt
wird. Im Falle einer Hochvoltbatterie stellt diese eine Hochspannung von
beispielsweise ca. 300 V Gleichspannung zur Verfügung.
Diese wird über einen in 1 nicht
dargestellten Wechselrichter in Wechselspannung zum Betrieb des
Elektromotors 45 umgewandelt. Ein in 1 nicht
dargestelltes Niedervoltbordnetz des Fahrzeugs wird über
einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler mit Energie versorgt, wobei
dieser Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler die Hochspannung von beispielsweise
etwa 300 V der Batterie 55 in eine Niedervoltgleichspannung
von beispielsweise ca. 14 V umwandelt.
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Alternativ
kann der Elektromotor 45 aber auch generatorisch betrieben
werden. Damit ist es möglich, mittels der Brennkraftmaschine 5 über
die erste Kupplung 35 und den als Generator betriebenen
Elektromotor 45 die Batterie 55 zu laden. Zusätzlich
oder alternativ kann beim Bremsen des Fahrzeugs über die
zweite Kupplung 40 und den als Generator betriebenen Elektromotor 45 Energie
in die Batterie 45 zurückgespeist und diese somit
ebenfalls aufgeladen werden.
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Die
Antriebseinheit 1 nach 1 stellt
somit einen Hybridantrieb dar, bei dem der Vortrieb sowohl elektrisch
mittels des Elektromotors 45 als auch hybridisch mittels
der Brennkraftmaschine 5 und dem Elektromotor 45 bei
geschlossener erster Kupplung 35 erzeugt wird.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein,
dass die Position der Brennkraftmaschine 5 und des Elektromotors 45 im Vergleich
zur Ausführungsform nach 1 miteinander
vertauscht sind, so dass der Antrieb des Fahrzeugs in jedem Fall
durch die Brennkraftmaschine 5 über die zweite
Kupplung 40 erfolgt und der Elektromotor 45 über
die erste Kupplung 35 zum Starten der Brennkraftmaschine 5 und/oder
zum Vortrieb des Fahrzeugs oder auch nur zum Starten der Brennkraftmaschine 5 verwendet
wird. Im Falle eines anlasserfreien Starts der Brennkraftmaschine 5 kann auf
den Elektromotor 45 samt erster Kupplung 35 auch
verzichtet werden.
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Im
Folgenden soll jedoch beispielhaft von der Ausführungsform
nach 1 ausgegangen werden. Dabei ist ein Steuergerät 15 vorgesehen,
das die Brennkraftmaschine 5 ansteuert. Diese Ansteuerung kann
beispielsweise durch Ansteue rung des Zündwinkels im Falle
eines Otto-Motors, der Einspritzmenge, der Einspritzzeit, der Anzahl
der befeuerten Zylinder und/oder der Luftzufuhr in dem Fachmann
bekannter Weise erfolgen. Dabei lässt sich durch diese Ansteuerung
eine eingeschaltete Brennkraftmaschine 5 im Falle eines
Otto-Motors mindestens durch Aussetzen der Zündung und
im Falle eines Diesel-Motors beispielsweise durch Aussetzen der
Einspritzung ausschalten. Umgekehrt lässt sich eine ausgeschaltete
Brennkraftmaschine 5 durch Einschalten der Zündung
im Falle eines Otto-Motors, sowie Aktivieren der Einspritzung und
der Luftzufuhr bzw. nur durch Aktivieren der Einspritzung und der Luftzufuhr
im Falle eines Diesel-Motors in dem Fachmann bekannter Weise einschalten.
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Im
Falle einer vollvariablen Ventilsteuerung lässt sich die
Brennkraftmaschine 5 alternativ durch Deaktivieren sämtlicher
Einlass- und/oder sämtlicher Auslassventile sämtliche
Zylinder der Brennkraftmaschine 5 deaktivieren und damit
ausschalten wohingegen zum Einschalten der Brennkraftmaschine 5 eine
Aktivierung sowohl der Einlass- als auch der Auslassventile zumindest
eines der Zylinder der Brennkraftmaschine 5 erforderlich
ist.
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Zusätzlich
und wie in 1 dargestellt kann das Steuergerät 15 auch
den Elektromotor 45 ansteuern, ihn beispielsweise zur Bereitstellung
eines Vortriebsmoments einschalten oder abschalten, wenn der Ladezustand
der Batterie 55 einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet.
Zu diesem Zweck kann der Ladezustand der Batterie 55 dem Steuergerät 15 zugeführt
werden. Der Ladezustand der Batterie 55 kann dabei dem
Steuergerät 15 beispielsweise in Form des aktuell
von der Batterie 55 abgebbaren Spannungspegels beispielsweise
in digitalisierter Form zugeführt werden. Bei ausgeschaltetem
Elektromotor 45 wird dieser beispielsweise von der Brennkraftmaschine 5 über
die erste Kupplung 35 angetrieben und wird somit generatorisch
zum Aufladen der Batterie 55 betrieben. Der Vortrieb des
Fahrzeugs wird in diesem Fall ausschließlich durch die Brennkraftmaschine 5 bewirkt.
Der Batterie 55 ist beispielsweise eine in 1 nicht
dargestellte Auswerteeinheit zugeordnet, die den Ladezustand der
Batterie 55 ermittelt und den ermittelten Ladezustand dem Steuergerät 15 beispielsweise
in digitalisierter Form zuführt.
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Ferner
ist im Fahrzeug ein Neigungssensor oder ein Winkelsensor angeordnet,
der in 1 mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet
ist und ein Maß für die Steigung der aktuellen
Position des Fahrzeugs ermittelt, also insbesondere ein Maß für
die Steigung einer Fahrbahn an derjenigen Stelle, an der sich das
Fahrzeug gerade befindet. Ferner ist gemäß 1 ein
Fahrgeschwindigkeitssensor 30 vorgesehen, der beispielsweise
mit Hilfe der Geschwindigkeit eines oder mehrere der angetriebenen
Räder 85 die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Fachmann
bekannter Weise ermittelt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 leitet
die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit an das Steuergerät 15 weiter.
Der Neigungs- oder Winkelsensor 10 leitet das ermittelte
Maß für die Steigung der Position des Fahrzeugs
an das Steuergerät 15 weiter.
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Der
Neigungs- oder Winkelsensor
10 kann beispielsweise als
Längsbeschleunigungssensor ausgebildet sein, wie er auch
in der
WO 2007/082852 beschrieben
ist. Demnach erzeugt der Längsbeschleunigungssensor ein
Ausgangssignal, das der Komponente g·sinα entspricht.
Dieses Ausgangssignal wird dem Steuergerät
15 zugeführt.
Mit Hilfe der bekannten Erdbeschleunigung g kann damit im Steuergerät
15 die
Neigung bzw. die Steigung α der Fahrbahn an der Position
des Fahrzeugs ermittelt werden.
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In 2 ist
ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt. Das Funktionsdiagramm kann dabei beispielsweise
software- und/oder hardwaremäßig im Steuergerät 15 implementiert
sein. Im Folgenden wird beispielhaft angenommen, dass die erfindungsgemäße
Vorrichtung durch das Steuergerät 15 gebildet
wird, das neben der Auswertung eines Maßes für die
Steigung der aktuellen Position des Fahrzeugs sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit
noch andere Funktionen wahrnimmt, deren Beschreibung für
das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich Ist und deshalb
aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen
wurde. Diese weiteren Funktionen betreffen beispielsweise die oben
angedeutete Steuerung von Zündwinkel im Falle eine Otto-Motors
bzw. der Luftzufuhr, Kraftstoffzufuhr, Ventilansteuerung oder auch das
Einschalten und Ausschalten des Elektromotors 45.
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Die
Steuerung
15 umfasst eine erste Ermittlungseinheit
20,
der das Ausgangssignal des Längsbeschleunigungssensors
10 zugeführt
ist und die in der aus der
WO
2007/082852 bekannten Weise aus dem Ausgangssignal des
Längsbeschleunigungssensors
10 den Neigungswinkel α als
Maß für die Steigung der Fahrbahn an der aktuellen
Position des Fahrzeugs ermittelt. Der Neigungswinkel α wird
dann an eine erste Vergleichseinheit
75 weitergeleitet.
Der ersten Vergleichseinheit
75 wird außerdem
ein erster vorgegebener Schwellwert SW1 aus einem ersten Schwellwertspeicher
75 zugeführt. Überschreitet
der Neigungswinkel α betragsmäßig den
ersten vorgegebenen Schwellwert SW1, so gibt die Vergleichseinheit
75 ein
Setzsignal an ihrem Ausgang ab, andernfalls ein Rücksetzsignal.
Das Ausgangssignal der ersten Vergleichseinheit
75 wird
einer Steuereinheit
25 zugeführt. Eine zweite
Ermittlungseinheit
60 des Steuergeräts
15 empfängt
das Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors
30.
Dieses entspricht beispielsweise der Radgeschwindigkeit der angetriebenen
Räder
85 und wird in der zweiten Ermittlungseinheit
60 in
dem Fachmann bekannter Weise in die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit
vfzg umgewandelt. Die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg wird
dann einer zweiten Vergleichseinheit
80 zugeführt.
Der zweiten Vergleichseinheit
80 wird von einem zweiten
Schwellwertspeicher
70 ein zweiter vorgegebener Schwellwert
SW2 zugeführt. Überschreitet der Betrag der aktuellen
Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg den zweiten vorgegebenen Schwellwert SW2
nicht, so gibt die zweite Vergleichseinheit
80 an ihrem
Ausgang ein Setzsignal ab, andernfalls ein Rücksetzsignal.
Die Funktionsweise der Steuereinheit
25 wird nachfolgend
anhand des Ablaufplans nach
3 näher
erläutert. Die Steuereinheit
25 gibt dabei an
ihrem Ausgang ein Setzsignal ab, wenn beide Eingangssignale der
Steuereinheit
25 gesetzt sind. Mit gesetztem Ausgangssignal
der Steuereinheit
25 wird die Brennkraftmaschine
5 eingeschaltet bzw.
gestartet, wenn sie zuvor ausgeschaltet war bzw. weiter in dem eingeschalteten
Zustand betrieben, wenn sie bislang schon eingeschaltet ist. Bei rückgesetztem
Ausgangssignal der Steuereinheit
25 wird die Brennkraftmaschine
5 ausgeschaltet,
wenn sie zuvor eingeschaltet war bzw. im ausgeschalteten Zustand
belassen, wenn sie bislang schon ausgeschaltet ist.
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In
der Regel und wenn es der Ladezustand der Batterie 55 erlaubt,
d. h. oberhalb des entsprechenden vorgegebenen Schwellwerts für
den Ladezustand der Batterie liegt, wird beim Fahrzeugstopp d. h.
im Fahrzeugstillstand die Brennkraftmaschine 5 vom Steuergerät 15 abgestellt,
um Kraftstoffverbrauch und CO2 –Ausstoß 2u reduzieren.
In diesem Fall bleibt lediglich der Elektromotor 45 eingeschaltet.
Möchte der Fahrer anschließend wieder anfahren,
so kann das Anfahren entweder rein elektrisch mit Hilfe des Elektromotors 45 oder
hybridisch mit Hilfe des Elektromotors 45 und der Brennkraftmaschine 5 erfolgen.
Bei elektrischem Anfahren kann jedoch nicht das vom Elektromotor 45 aufgebrachte
Drehmoment vollständig zur Erzeugung des Vortriebs verwendet
werden. Dies deshalb, weil immer eine Momentenreserve vorgehalten
werden muss, um die Brennkraftmaschine 5 starten zu können.
Fordert der Fahrer beim Anfahren sofort ein Drehmoment oberhalb
eines vorgegebenen Drehmomentenschwellwerts, so wird die Brennkraftmaschine 5 unmittelbar und
mit Hilfe des Elektromotors 45 gestartet Steht das Fahrzeug
an einer Position mit einer Steigung, deren Neigungswinkel α betragsmäßig
oberhalb des ersten vorgegebenen Schwellwerts SW1 liegt, so wird
der Fahrer, um sein Fahrzeug hangaufwärts zu bewegen, ein
Drehmoment oberhalb des vorgegebenen Drehmomentenschwellwerts anfordern.
Dies führt dazu, dass die Brennkraftmaschine 5 unmittelbar
gestartet wird. Aufgrund der Steigung wird aber das Fahrzeug zunächst
zurückrollen, falls keine separate Hillhold-Funktion realisiert
ist, da das Drehmoment des Elektromotors 45 zumindest teilweise
zum Starten der Brennkraftmaschine 5 verwendet werden muss.
Je größer dabei der Neigungswinkel α und
damit die Steigung an der aktuellen Position des stehenden Fahrzeugs
ist, umso deutlicher macht sich die Verzögerung des Vortriebs
aufgrund des durch den Elektromotor 45 unterstützten
Starts der Brennkraftmaschine 5 bemerkbar. Das Fahrzeug
rollt in unerwünschter Weise zurück.
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Ist
die Brennkraftmaschine 5 zum Zeitpunkt des Anfahrwunsches
des Fahrers bei stehendem Fahrzeug bereits eingeschaltet, so muss
sie zum Zeitpunkt des Anfahrwunsches nicht mehr gestartet werden,
so dass das Zurückrollen des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des
Anfahrwunsches des Fahrers weniger deutlich ausgeprägt
ist oder sogar ganz vermieden werden kann. Deshalb ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
für Neigungswinkel α, die betragsmäßig oberhalb
des ersten vorgegebenen Schwellwerts SW1 liegen, dies in der ersten
Vergleichseinheit 75 zu erkennen und daraufhin mit Hilfe
des Setzsignals am Ausgang der ersten Vergleichseinheit 75 sicherzustellen,
dass die Brennkraftmaschine 5 gestartet wird, wenn sie
ausgeschaltet ist bzw. eingeschaltet bleibt, wenn sie auch zuvor
eingeschaltet ist, so dass bei einem nachfolgenden Anfahrwunsch
die Brennkraftmaschine 5 schon eingeschaltet ist und nicht
erst gestartet werden muss.
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Der
erste vorgegebene Schwellwert SW1 kann dabei beispielsweise auf
einem Prüfstand und/oder in Fahrversuchen derart geeignet
appliziert werden, dass er in Zuordnung zu dem vorgenannten Drehmomentenschwellwert
diejenige Steigung der aktuellen Position des Fahrzeugs repräsentiert,
oberhalb der mit einem vom Fahrer geforderten Anfahrmoment gerechnet
werden muss, dass oberhalb der vorgegebenen Drehmomentenschwelle
liegt und somit den Betrieb der Brennkraftmaschine 5 erfordert, wohingegen
für alle Steigungen mit einem Neigungswinkel α,
der betragsmäßig unterhalb des ersten vorgegebenen
Schwellwerts SW1 liegt, mit einem vom Fahrer geforderten Anfahrdrehmoment
gerechnet werden kann, das unterhalb des vorgegebenen Drehmomentenschwellwerts
liegt und somit keinen Betrieb der Brennkraftmaschine 5 erfordert,
sondern allein durch Betrieb des Elektromotors 45 bereitgestellt
werden kann.
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Mit
Hilfe der zweiten Vergleichseinheit 80 wird sichergestellt,
dass das Einschalten der Brennkraftmaschine 5 bzw. das
Weiterbetreiben der eingeschalteten Brennkraftmaschine 5 für
Neigungswinkel α, die betragsmäßig den
ersten vorgegebenen Schwellwert SW1 übersteigen, nur im
Falle eines Fahrzeugstopps erfolgt, d. h. also im Stillstand des Fahrzeugs.
Andernfalls tritt das Problem eines unerwünschten Zurückrollens
des Fahrzeugs bei einem Anfahrwunsch des Fahrers in der Regel nicht
auf. Dabei wird der zweite vorgegebene Schwellwert SW2 beispielsweise
ebenfalls auf einem Prüfstand und/oder in Fahrversuchen
derart geeignet appliziert, dass er zum einem möglichst
groß ist, damit ein unerwünschtes Zurückrollen
des Fahrzeugs bei einem entsprechenden Anfahr- oder Fahrerwunsch
sicher vermieden wird und das Fahrzeug noch nicht unbedingt vollständig
zum Stillstand gekommen ist. Anderseits sollte der zweite vorgegebene
Schwellwert SW2 möglichst klein gewählt werden,
um den Betrieb der Brennkraftmaschine aus Verbrauchs- und Emissionsgründen
möglichst einzuschränken. Der zweite vorgegebene
Schwellwert SW2 kann somit als Kompromiss zwischen einer sicheren
Vermeidung oder zumindest Verringerung eines unerwünschten
Zurückrollens des Fahrzeugs bei einem Anfahrwunsch und
andererseits einem möglichst geringen Kraftstoffverbrauch
und einer möglichst geringen Emission von Kohlendioxid
gewählt werden.
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Fahrzeugstopp
oder Fahrzeugstillstand bedeutet also hier eine Fahrzeuggeschwindigkeit
vfzg, die betragsmäßig den zweiten vorgegebenen Schwellwert SW2
nicht überschreitet. Fahrzeugstillstand oder Fahrzeugstopp
im Sinne der Erfindung liegt somit auch dann vor, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
vfzg betragsmäßig den Wert Null überschreitet,
den zweiten vorgegebenen Schwellwert SW2 jedoch nicht überschreitet,
sofern SW2 > 0 gewählt
wird. Tatsächlicher Fahrzeugsstillstand bzw. Fahrzeugstopp
wird nur dann gewährleistet, wenn SW2 = 0 gewählt
wird.
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Da
also die Brennkraftmaschine 5 bei Fahrzeugstillstand bzw.
Fahrzeugstop und einer Steigung der aktuellen Position des Fahrzeugs
mit einem Neigungswinkel α betragsmäßig
oberhalb des ersten vorgegebenen Schwellwerts SW1 unabhängig
von einem Anfahrwunsch eingeschaltet ist bzw. eingeschaltet wird,
kann das vom Elektromotor 45 zur Verfügung gestellte
Drehmoment vollständig für einen nachfolgenden
Anfahrvorgang verwendet werden, so dass kein Momentenvorhalt bzw.
keine Momentenreserve für den Start der Brennkraftmaschine 5 im
Falle des dem Fahrzeugstillstand nachfolgenden Anfahrvorgangs erforderlich
ist.
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Im
Folgenden wird anhand von 3 ein beispielhafter
Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem
Ablaufplan beschrieben.
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Nach
dem Start des Programms wird bei einem Programmpunkt 100 von
der ersten Ermittlungseinheit 20 aus dem Signal des Längsbeschleunigungssensors 10 der
aktuelle Neigungswinkel α der aktuellen Position des Fahrzeugs
ermittelt. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 105 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 105 prüft die erste Vergleichseinheit 75,
ob der aktuelle Neigungswinkel α betragsmäßig
oberhalb des ersten vorgegebenen Schwellwerts SW1 liegt. Ist dies
der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt,
andernfalls wird zu einem Programmpunkt 155 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 110 ermittelt die zweite Ermittlungseinheit 60 die
aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg, anschließend wird
zu einem Programmpunkt 115 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 115 prüft die zweite Vergleichseinheit 80,
ob der Betrag der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg kleiner
oder gleich dem zweiten vorge gebenen Schwellwert SW2 ist. Ist dies der
Fall, so wird zu einem Programmpunkt 120 verzweigt, andernfalls
wird zu einem Programmpunkt 155 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 120 prüft die Steuereinheit 25,
ob die Brennkraftmaschine 5 ausgeschaltet ist. Ist dies
der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 125 verzweigt,
andernfalls wird zu einem Programmpunkt 130 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 125 veranlasst die Steuereinheit 25,
dass die Brennkraftmaschine 5 eingeschaltet wird. Anschließend
wird das Programm verlassen.
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Bei
Programmpunkt 130 veranlasst die Steuereinheit 25,
dass die Brennkraftmaschine 5 weiterhin im eingeschalteten
Zustand betrieben wird. Anschließend wird das Programm
verlassen.
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Im
Funktionsdiagramm nach 2 wird die Im Ablaufplan nach 3 beschriebene
Funktionsweise der Steuereinheit 25 nach den Programmpunkten 120, 125 und 130 dadurch
umgesetzt, dass die Steuereinheit 25 im Falle dass ihre
beiden Eingangssignale gesetzt sind, ein Setzsignal abgibt, das ein
aktives Betreiben der Brennkraftmaschine 5 im eingeschalteten
Zustand zur Folge hat, sei es durch Einschalten einer ausgeschalteten
Brennkraftmaschine 5, sei es durch Weiterbetreiben einer
eingeschalteten Brennkraftmaschine 5 im eingeschalteten Zustand.
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Bei
Programmpunkt 135 prüft die Steuereinheit 25,
ob die Brennkraftmaschine 5 eingeschaltet ist. Ist dies
der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 140 verzweigt,
andernfalls wird zu einem Programmpunkt 150 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 140 prüft die zweite Vergleichseinheit 80,
ob der Betrag der Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg kleiner oder gleich
dem zweiten vorgegebenen Schwellwert SW2 ist. Ist dies der Fall, so
wird zu einem Programmpunkt 145 verzweigt, anderenfalls
wird zu Programmpunkt 155 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 145 gibt die Steuereinheit 25 ein
Rücksetzsignal ab, mit dem ein Ausschalten der Brennkraftmaschine 5 freigegeben
oder veranlasst wird. Das eigentliche Ausschalten der Brennkraftmaschine
kann dann in einem bevorzug ten Ausführungsbeispiel von
einer anderen Funktion, z. B. einer Energiemanagementfunktion durchgeführt
werden. Anschließend wird das Programm verlassen.
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Bei
Programmpunkt 150 gibt die Steuereinheit 25 ebenfalls
ein Rücksetzsignal ab, mit dem der ausgeschaltete Zustand
der Brennkraftmaschine 5 beibehalten wird. Anschließend
wird das Programm verlassen.
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Bei
Programmpunkt 155 wird der aktuelle Zustand der Brennkraftmaschine 5 unabhängig
davon, ob sie eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, beibehalten.
Anschließend wird das Programm verlassen.
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Somit
ist die Steuereinheit 25 derart ausgebildet, dass sie bei
gleichzeitigem Empfang zweier gesetzter Eingangssignale auch ein
gesetztes Ausgangssignal zum Starten einer ausgeschalteten Brennkraftmaschine 5 bzw.
zum Weiterbetreiben einer eingeschalteten Brennkraftmaschine 5 im
eingeschalteten Zustand abgibt. Wird das Ausgangssignal der zweiten
Vergleichseinheit 80 zurückgesetzt, so behält
die Logik der Steuereinheit 25 gemäß der
Beschreibung des Ablaufplans nach 3 ihr Ausgangssignal
unverändert bei, solange der Ladezustand der Batterie 55 nicht
beispielsweise das Einschalten einer ausgeschalteten Brennkraftmaschine 5 erfordert.
Ansonsten wird ein eingeschalteter Zustand oder ein ausgeschalteter
Zustand der Brennkraftmaschine 5 nicht verändert.
Wird das Ausgangssignal der ersten Vergleichseinheit 75 zurückgesetzt, so
hat dies die gleiche. Wirkung wie zuvor beim Zurücksetzen
des Ausgangssignals der zweiten Vergleichseinheit 80 beschrieben.
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Der
Ablaufplan nach 3 kann wiederholt beispielsweise
in regelmäßigen Zeitabständen oder Kurbelwinkelintervallen
durchlaufen werden.
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Durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße
Verfahren wird das Anfahrverhalten des Fahrzeugs an Steigungen mit
einem Neigungswinkel α, der betragsmäßig
größer als der erste vorgegebene Schwellwert SW1
ist, verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2007/082852 [0002, 0023, 0025]