DE102008060348A1 - Verfahren zum automatischen Abschalten und Starten einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum automatischen Abschalten und Starten einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mittels einer Start-Stopp-Einrichtung, welche die Brennkraftmaschine automatisch abschaltet, wenn alle vorgegebenen Abschaltbedingungen erfüllt sind, und die automatisch abgeschaltete Brennkraftmaschine automatisch startet, wenn im Sinne eines Einschaltaufforderers das betätigte Bremspedal gelöst oder das Gaspedal betätigt wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der automatische Start der Brennkraftmaschine bei automatisch abgeschalteter Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine beim Einleiten des automatischen Startvorgangs der Brennkraftmaschine oder in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwischen dem Einleiten des automatischen Abschaltvorgangs und dem Einleiten des automatischen Startvorgangs bei Vorliegen unterschiedlicher Einschaltaufforderer eingeleitet wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Abschalten und Starten einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Derzeitig werden Brennkraftmaschinen meist mittels eines Zündschlüssels durch den Fahrer manuell abgeschaltet. Eine Ausnahme stellt ein Verfahren dar, welches in der DE 100 23 331 A1 vorgestellt wird. Dabei wird anstelle des Zündschlüssels die Bremspedalstellung bzw. der Bremspedaldruck ausgewertet. Der Abschaltvorgang der Brennkraftmaschine wird eingeleitet, wenn nach Erreichen des Stillstands des Kraftfahrzeugs das Bremspedal in seiner bereits betätigten Stellung stärker betätigt wird. Zur Weiterfahrt wird das Bremspedal losgelassen und das Gaspedal gedrückt, wonach ein Start der Brennkraftmaschine eingeleitet wird. Nachteilig ist an derartigen Verfahren, dass alleine der Kraftfahrzeugfahrer für das Abschalten der Brennkraftmaschine verantwortlich ist. Analysen des heutigen Fahrverhaltens zeigen, dass trotz eines gestiegenen Umweltbewusstseins und gestiegener Kraftstoffpreise ein manuelles Abschalten der Brennkraftmaschine, z. B. an Verkehrsampeln, selten eigenständig erfolgt.
  • Um Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen zu reduzieren, werden derzeit Verfahren und Systeme entwickelt und zum Teil auch bereits eingesetzt, welche die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs unter bestimmten Voraussetzungen bzw. bei Vorliegen vorgegebener Abschaltbedingungen automatisch abschalten und bei Vorliegen vorgegebener Anschaltbedingungen automatisch wieder anschalten. Derartige Verfahren und Systeme bzw. Start-Stopp-Einrichtungen sind vor allem für den Stadtverkehr zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs geeignet, da im Stadtverkehr das Fahrzeug oft an Ampeln oder aufgrund des Verkehrs zum Stehen kommt und der Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erforderlich ist.
  • Zum Beispiel ist aus der EP 0 158 605 B1 eine Vorrichtung bekannt, die abhängig von verschiedenen Bedingungen ein Abstellen bzw. ein erneutes Starten der Brennkraftmaschine bewirkt. Eine Bedingung zum Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs ist beispielsweise, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit für eine bestimmte Zeit unterhalb eines Grenzwertes liegen muss, bevor die Brennkraftmaschine automatisch abgestellt wird.
  • Nachteilig ist an derartigen Verfahren und Vorrichtungen, dass die aktuelle Verkehrssituation nicht berücksichtigt werden kann. Die Brennkraftmaschine wird demzufolge auch in solchen Situationen abgeschaltet, in denen es der Fahrer aus Komfortgründen nicht wünscht. Beispielsweise ist ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine an einer Abbiegespur oder an einem Stoppschild bei einer sofortigen Weiterfahrtmöglichkeit nicht erwünscht. Insbesondere bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe kann unter der Voraussetzung, dass die Brennkraftmaschine bei einem Bremsvorgang bis in den Stillstand automatisch abgestellt wird, der Fahrer einen automatischen Abschaltvorgang nicht verhindern. Wird als Startsystem ein kostengünstiger Ritzelstarter eingesetzt, ist ein Einspuren, also ein Starten der laufenden Brennkraftmaschine nicht oder nur mit Komforteinbußen für den Fahrer möglich. Dadurch ergeben sich ebenfalls unter Umständen längere Startzeiten, was sich beim Fahrer als Fehlverhalten des Systems bemerkbar machen könnte.
  • Um dieses Problem zu umgehen, sind bereits Verfahren und Systeme bekannt, bei denen der Fahrer ein automatisches Abschalten verhindern kann. So offenbart die EP 1 469 195 B1 ein Verfahren zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug, bei dem der Fahrer innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach Erreichen des Stillstands den automatischen Abschaltvorgang verhindern kann. Bspw. wird der automatische Abschaltvorgang nicht eingeleitet, wenn der Fahrer innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls nach Erreichen des Stillstands das Bremspedal verstärkt durchtritt.
  • Ist eine solche Abschalt-Verhinderungsfunktion nicht vorhanden, oder entscheidet sich der Fahrer erst zum Zeitpunkt des Einleitens des automatischen Abschaltvorgangs, dass er kein Abschalten wünscht und direkt weiterfahren möchte, so muss er unter Umständen systembedingt (z. B. bei Verwendung eines Ritzelstarters als Startsystem) abwarten, bis die Brennkraftmaschine vollständig abgeschaltet ist. Erst nach vollständigem Stillstand der Brennkraftmaschine kann diese wieder automatisch gestartet werden. Wird erst später gestartet, kann es vorkommen, dass der Fahrer beim Einleiten des automatischen Starts gar nicht mehr damit rechnet und sich das Fahrzeug bspw. aufgrund einer vorhandenen Kriechfunktion – in der Wahrnehmung des Fahrers verzögert – in Bewegung setzt. Hat der Fahrer den Fuß auf dem Gaspedal, würde das Fahrzeug ebenfalls losfahren, ohne dass der Fahrer zu diesem Zeitpunkt noch damit rechnet.
  • Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum automatischen Abschalten und Starten einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeuge anzugeben, bei dem der Fahrer nicht durch einen (späten/verzögerten) automatischen Start überrascht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum automatischen Abschalten und Starten einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mittels einer Start-Stopp-Einrichtung wird ein automatischer Abschaltvorgang prinzipiell dann eingeleitet, wenn alle vorgegebenen Abschaltbedingungen erfüllt sind. Bspw. kann zu den Abschaltbedingungen gehören, dass das Fahrzeug in den Stillstand abgebremst und (ggf. für ein vorgegebenes Zeitintervall) durch Betätigung der Bremse im Stillstand gehalten wird. Stillstand des Fahrzeugs wird erkannt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest nahezu Null oder genau Null ist. Sind alle Abschaltbedingungen erfüllt, wird die Brennkraftmaschine automatisch durch die Start-Stopp-Einrichtung abgeschaltet. Die Start-Stopp-Einrichtung kann bspw. ein eigenständiges Steuergerät, oder im Motorsteuergerät integriert sein.
  • Die automatisch abgeschaltete Brennkraftmaschine wird dann wieder automatisch angeschaltet, wenn ein Einschaltaufforderer vorliegt. Ein Einschaltaufforderer kann systemseitig aktiviert werden (z. B. wenn der Ladezustand der Batterie unter einem vorgegebenen Grenzwert fällt) oder durch eine Handlung des Fahrers, der damit seinen Weiterfahrwunsch zum Ausdruck bringt, aktiviert werden. Insbesondere bei Fahrzeugen mit Automatikgetrieben, bei den der Fahrer seinen Weiterfahrwunsch nicht durch eine entsprechende Kupplungs- oder Gangwahlhebel-Betätigung zum Ausdruck bringen kann, kann der Fahrer seinen Weiterfahrwunsch durch ein Lösen des betätigten Bremspedals oder durch Betätigung des Gaspedals abgeben.
  • Um zu verhindern, dass bei einer Einschaltaufforderung durch den Fahrer während bzw. kurz nach Einleiten des automatischen Abschaltvorgangs die Brennkraftmaschine aufgrund eines systembedingten längeren Responseverhaltens des Startsystems (Ritzelstarter als Startsystem) erst zu einem späteren Zeitpunkt wieder gestartet wird, bei dem der Fahrer nicht mehr damit rechnet, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine beim Einleiten des automatischen Startvorgangs der Brennkraftmaschine oder in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwischen dem Einleiten des automatischen Abschaltvorgangs und dem Einleiten des automatischen Startvorgangs verschiedene Einschaltaufforderer bereitzustellen. Dies bedeutet, dass die automatisch abgeschaltete Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine beim Einleiten des automatischen Startvorgangs der Brennkraftmaschine oder in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwischen dem Einleiten des automatischen Abschaltvorgangs und dem Einleiten des automatischen Startvorgangs bei Vorliegen unterschiedlicher Einschaltaufforderer eingeleitet wird. Damit kann sichergestellt werden, dass der Fahrer bei der Abgabe seiner Einschaltaufforderung bewusst (oder idealerweise unbewusst) durch die Art der Einschaltaufforderung ein für ihn richtiges Responseverhalten des Systems beim Einleiten des Startvorgangs erhält.
  • Vorteilhafterweise kann unter Berücksichtigung der Drehzahl der Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt des Einschaltwunsches bzw. des abgegebenen Einschaltaufforderers die automatisch abgeschaltete Brennkraftmaschine unter der Voraussetzung, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine größer als ein vorgegebener Drehzahlgrenzwert ist, bei Vorliegen eines ersten Einschaltaufforderers automatisch gestartet werden, und unter der Voraussetzung, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine nicht größer als der vorgegebene Grenzwert ist, bei Vorliegen eines zweiten Einschaltaufforderers automatisch gestartet werden. Der Drehzahlgrenzwert sollte dabei derart vorgegeben werden, dass dieser zumindest nahezu Null ist, da bei bestimmten Startsystemen ein sofortiger Start der Brennkraftmaschine nur bei ausgelaufener Brennkraftmaschine möglich ist.
  • Wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine nicht direkt überwacht, kann bspw. auch ein Zeitintervall vorgegebenen werden und in Abhängigkeit davon, ob die Zeitdauer zwischen dem Einleiten des Abschaltvorgangs und dem gewünschten Startvorgang kleiner oder größer als das Zeitintervall ist, jeweils ein anderer Einschaltaufforderer zum Start der Brennkraftmaschine führen. Vorteilhafterweise kann bei Berücksichtigung der Zeitdauer zwischen dem Einleiten des Abschaltvorgangs der Brennkraftmaschine und dem Einschaltwunsch bzw. der Abgabe der Einschaltaufforderung die automatisch abgeschaltete Brennkraftmaschine innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach dem Einleiten des automatischen Abschaltvorgangs nur bei Vorliegen eines ersten Einschaltaufforderers automatisch gestartet werden, und nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls nach Einleiten des automatischen Abschaltvorgangs bei Vorliegen eines zweiten Einschaltaufforderers automatisch gestartet werden. Um auch hier gewährleisten zu können, dass der Start der Brennkraftmaschine zeitnah nach dem Vorliegen des Einschaltaufforderers vorgenommen wird, kann das Zeitintervall in Abhängigkeit von der Dauer des Abschaltvorgangs der Brennkraftmaschine vorgegeben werden – idealerweise derart, dass sich das Zeitintervall bis zum Erreichen des Stillstands oder nahezu des Stillstands der Brennkraftmaschine erstreckt. Dies kann bspw. mittels eine Drehzahlsensors erkannt werden.
  • Vorteilhafterweise ist der zweite Einschaltaufforderer, der bei Vorliegen nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls oder bei Unterschreiten des vorgegebenen Drehzahlgrenzwerts einen automatischen Start der Brennkraftmaschine einleitet, derart ausgestaltet, dass ein automatischer Start der Brennkraftmaschine eingeleitet wird, wenn das betätigte Bremspedal gelöst, oder das Gaspedal betätigt wird. Da nahezu fast alle Einschaltaufforderungen erst nach dem Zeitintervall abgegeben werden, ist dieser Einschaltaufforderer besonders einfach und intuitiv ausgestaltet.
  • Möchte nun der Fahrer innerhalb des Zeitintervalls die Brennkraftmaschine erneut starten, wird er intuitiv das Gaspedal betätigen. Erfolgt kein Startvorgang, wird er (ebenfalls intuitiv) das Gaspedal lösen und nochmals betätigen, da er davon ausgeht, dass die erste Betätigung vom Startsystem nicht detektiert wurde. Demnach ist es von Vorteil, wenn der erste Einschaltaufforderer derart ausgestaltet ist, dass erst bei zweimaliger Betätigung des Gaspedals ein Startvorgang der Brennkraftmaschine einleitet wird. Diese Ausgestaltung ist besonders für Fahrzeuge bzw. für Startsysteme in Fahrzeugen geeignet, welche bei einem gerade eingeleiteten Abschaltvorgang der Brennkraftmaschine nicht unmittelbar einen erneuten Start vornehmen können. Ist das Fahrzeug bspw. mit einem kostengünstigen Ritzelstarter als Startsystems ausgestattet, der aus Komfort- und Bauteileschutzgründen zum Starten der Brennkraftmaschine Idealerweise erst nach dem Motorauslauf einspuren sollte, wird durch einen derart ausgestalteten Einschaltaufforderer etwas Zeit gewonnen, innerhalb derer die Brennkraftmaschine zum Stillstand kommen kann. Zum Zeitpunkt der zweiten Gaspedalbetätigung befindet sich dann die Brennkraftmaschine im Stillstand und kann mittels Ritzelstarter mit gewohnter Responsezeit erneut gestartet werden. Somit kann auch bei Fahrzeugen mit einer Start-Stopp-Einrichtung anstelle eines kostenintensiven Startergenerators auch ein günstigerer Ritzelstarter als Startsystem eingesetzt werden.
  • Dieses Verfahren ist besonders für Fahrzeuge mit Automatikgetrieben von Vorteil, da hier der Fahrer in der Regel den Gangwahlhebel bei Fahrzeugstillstand in der normalen Position belässt und kein Kupplungspedal vorhanden ist, welches hinsichtlich des Fahrerwunsches ausgewertet werden könnte. Unter dem Begriff Automatikgetriebe sind neben den herkömmlichen Automatikgetrieben auch alle zumindest teilweise automatisierten Getriebe incl. Doppelkupplungsgetriebe zu verstehen (Getriebe mit und ohne Wandler, EGS, SMG). Allerdings ist dieses Verfahren auch bei Fahrzeugen mit Handschaltgetrieben einsetzbar.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Fig. zeigt dabei ein vereinfachtes Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel eines Kraftfahrzeugs mit Automatikgetriebe.
  • Das Verfahren beginnt im Schritt 100, bei dem alle Bedingungen (fahrerseitige Bedingungen, wie z. B. Bremsbetätigung, und systemseitige Bedingungen, wie z. B. Ladezustand der Batterie), die für ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine notwendig sind, abgefragt werden. Insbesondere wird abgefragt, ob das Fahrzeug durch Bremsbetätigung des Fahrers in den Stillstand abgebremst wurde.
  • Sobald ein Abbremsen des Fahrzeugs bis in den Stillstand erfolgt ist und alle sonstigen (systemseitigen) Abschaltbedingungen erfüllt sind, wird im nächsten Schritt 110 der Motor automatisch abgeschaltet. Im nächsten Schritt 120 wird im Sinne einer (zweiten) Einschaltaufforderung geprüft, ob das Gaspedal betätigt wird. Sobald dieses betätigt wurde, wird im Schritt 130 die aktuelle Drehzahl DZ mit einem Drehzahlgrenzwert DZG, der nahezu Null ist, verglichen. Ist die aktuelle Drehzahl DZ kleiner als der Drehzahlgrenzwert DZG (d. h. Brennkraftmaschine befindet sich im Stillstand), wird gilt die Gaspedalbetätigung als Einschaltaufforderer und es wird im Schritt 140 der Motor sofort gestartet.
  • Ist die aktuelle Drehzahl DZ noch größer als der Drehzahlgrenzwert, weil der Abschaltvorgang erst kurz vorher eingeleitet wurde und der Motor noch nicht ausgelaufen ist, gilt die einmalige Gaspedalbetätigung nicht als Einschaltaufforderer, vielmehr wird im Schritt 150 überwacht, ob der Fahrer das Gaspedal ein zweites Mal betätigt. Erst wenn das Gaspedal ein zweites Mal betätigt wurde, gilt dies als Einschaltaufforderer und der Motor wird im Schritt 160 gestartet. Somit kann sichergestellt werden, dass der Fahrer aufgrund der Gaspedalbetätigung auch mit einem Start der Brennkraftmaschine rechnet, und nicht mit dem Start überrascht wird, falls dieser systembedingt nicht sofort umgesetzt werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10023331 A1 [0002]
    • - EP 0158605 B1 [0004]
    • - EP 1469195 B1 [0006]

Claims (8)

  1. Verfahren zum automatischen Abschalten und Starten einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit Automatikgetriebe, mittels einer Start-Stopp-Einrichtung, welche die Brennkraftmaschine automatisch abschaltet, wenn alle vorgegebenen Abschaltbedingungen erfüllt sind, und die automatisch abgeschaltete Brennkraftmaschine automatisch startet, wenn im Sinne eines Einschaltaufforderers das betätigte Bremspedal gelöst oder das Gaspedal betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Start der Brennkraftmaschine bei automatisch abgeschalteter Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Drehzahl (DZ) der Brennkraftmaschine beim Einleiten des automatischen Startvorgangs der Brennkraftmaschine oder in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwischen dem Einleiten des automatischen Abschaltvorgangs und dem Einleiten des automatischen Startvorgangs bei Vorliegen unterschiedlicher Einschaltaufforderer eingeleitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisch abgeschaltete Brennkraftmaschine unter der Voraussetzung, dass die Drehzahl (DZ) der Brennkraftmaschine größer als ein vorgegebener Drehzahlgrenzwert (DZG) ist, bei Vorliegen eines ersten Einschaltaufforderers automatische gestartet wird, und unter der Voraussetzung, dass die Drehzahl (DZ) der Brennkraftmaschine nicht größer als der vorgegebene Drehzahlgrenzwert (DZG) ist, bei Vorliegen eines zweiten Einschaltaufforderers automatisch gestartet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahlgrenzwert (DZG) nahezu Null oder Null ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisch abgeschaltete Brennkraftmaschine innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach dem Einleiten des automatischen Abschaltvorgangs bei Vorliegen eines ersten Einschaltaufforderers automatisch gestartet wird, und nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls nach Einleiten des automatischen Abschaltvorgangs bei Vorliegen eines zweiten Einschaltaufforderers automatisch gestartet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall in Abhängigkeit von der Dauer des Abschaltvorgangs der Brennkraftmaschine vorgegebenen wird, idealerweise derart, dass sich das Zeitintervall bis zum Erreichen des Stillstands der Brennkraftmaschine erstreckt.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Einschaltaufforderer bei Lösen des betätigten Bremspedals oder bei Betätigung des Gaspedals vorliegt.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Einschaltaufforderer nach zweimaliger Gaspedalbetätigung vorliegt.
  8. Kraftfahrzeug zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem Ritzelstarter zum Einleiten des automatischen Startvorgangs.
DE102008060348A 2008-12-03 2008-12-03 Verfahren zum automatischen Abschalten und Starten einer Brennkraftmaschine Withdrawn DE102008060348A1 (de)

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