DE102014208919A1

DE102014208919A1 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102014208919A1
Application number: DE102014208919.0A
Authority: DE
Inventors: Lorenz Makeschin; Benno Schweiger; Isabella Szottka
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2015-11-12
Also published as: CN105089823A; US9410524B2; US20150322911A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mittels einer Start-Stopp-Einrichtung, welche die Brennkraftmaschine automatisch abschaltet, sobald die dafür vorgegebenen Betriebsbedingungen erfüllt sind, wobei ein automatische Abschalten der Brennkraftmaschine verhindert wird, wenn eine Betätigung eines Garagentoröffners zum elektrischen Verstellen des Garagentors erkannt wird. Weiter betriff die Erfindung eine entsprechend ausgebildete Start-Stopp-Einrichtung zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, wobei die Steuereinheit derart ausgestaltet ist, dass Signale eines Garagentoröffners und/oder einer Erkennungseinheit, die ein elektrisches Öffnen des Garagentors erkennt, empfangbar sind, und in Abhängigkeit der Signale ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine zugelassen oder verhindert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie auf eine Start-Stopp-Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
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. Nachteilig ist an derartigen Verfahren, dass alleine der Kraftfahrzeugfahrer für das Abschalten der Brennkraftmaschine verantwortlich ist. Analysen des heutigen Fahrverhaltens zeigen jedoch, dass trotz eines gestiegenen Umweltbewusstseins und gestiegener Kraftstoffpreise ein manuelles Abschalten der Brennkraftmaschine, beispielsweise an Verkehrsampeln, selten eigenständig erfolgt.
Um den Kraftstoffverbrauch und die CO₂-Emissionen von Kraftfahrzeugen zu reduzieren, wurden Verfahren und Vorrichtungen zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine entwickelt. Zum Beispiel geht aus der EP 0 158 605 B1 eine derartige Vorrichtung hervor, die abhängig von verschiedenen Bedingungen ein Abstellen bzw. ein erneutes Starten der Brennkraftmaschine bewirkt. Eine Bedingung ist beispielsweise, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit für eine bestimmte Zeit unterhalb eines Grenzwertes liegen muss, bevor die Brennkraftmaschine automatisch abgestellt wird.
Da ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine in der Regel nur dann sinnvoll erscheint und vom Fahrer gewünscht wird, wenn mit einer ausreichenden Verweildauer im Fahrzeugstillstand, also mit abgeschalteter Brennkraftmaschine zu rechnen ist, ist die Aufgabe der Erfindung, das Verfahren zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine und eine entsprechende Vorrichtung in der Weise zu verbessern, dass die Kundenzufriedenheit unter Berücksichtigung verbrauchseffizienter Gesichtspunkte erhöht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 und eine Start-Stopp-Einrichtung nach Patentanspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung geht von einem grundsätzlich bekannten Verfahren zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mittels einer Start-Stopp-Einrichtung aus, welche die Brennkraftmaschine automatisch abschaltet, sobald die dafür vorgegebenen Betriebsbedingungen erfüllt sind. Bei den Abschaltbedingungen kann es sich bspw. um folgende Bedingungen handeln:

– Es wird Fahrzeugstillstand erkannt.
– Bei Handschaltgetrieben ist der Leerlauf eingelegt.
– Der Motor hat eine vorgegebene Temperaturschwelle überschritten
– Der Ladezustand der Starterbatterie ist größer als eine vorgegebene Ladezustandsgrenze.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass grundsätzlich im Vorfeld nicht bekannt ist, wie lange ein Fahrzeugstillstand bzw. eine derartige Situation, die grundsätzlich für einen automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine geeignet ist (da alle vorgegebenen Abschaltbedingungen erfüllt sind), andauert. Um jedoch zumindest in bestimmten Situationen eine geeignete Zulassungsstrategie zum Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs ermöglichen können, ist es sinnvoll, möglichst viele vorliegende Daten auszuwerten, aus denen zumindest eine Größenordnung für die Verweildauer in der Stillstandsposition ableitbar ist.
Die Erfindung basiert nun weiter auf dem Wissen, dass für den Fall, dass sich das Fahrzeug in einer Garageneinfahrt- oder Garagenausfahrtsituation befindet, und der Fahrer im Fahrzeugstillstand nur darauf wartet, bis das Garagentor offen ist, um anschließen in die Garage einfahren oder aus der Garage herausfahren zu können, die Verweildauer im Fahrzeugstillstand in der Regel nur sehr kurz sein wird, und deshalb ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine nicht sinnvoll erscheint.
Darauf basierend zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine (trotz Vorliegen aller vorgegebenen Betriebsbedingungen, die grundsätzlich ein Abschalten der Brennkraftmaschine einleiten) verhindert wird, wenn eine manuelle oder automatische Betätigung eines Garagentoröffners zum elektrischen Verstellen, insbesondere zum elektrischen Öffnen des Garagentors erkannt wird. Unter dem Begriff Garagentor ist jedoch Form von Zufahrtsverhinderungs-Vorrichtung zu verstehen, welche elektrisch verstellbar ist (z. B. Garagentor, Einfahrtsschranke und/oder im Boden versenkbare Durchfahrtsbegrenzungen). Die Betätigung des Garagentoröffners bzw. eine elektrische Verstellung des Gargagentors kann manuell – z. B. durch eine entsprechende Betätigung eines Bedienelements des Garagentoröffners – oder automatisch – z. B. durch Erkennen des Heranfahrens eines (berechtigten) Fahrzeugs an das Garagentor – ausgelöst werden. Ein elektrisches Verstellen, insb. ein Öffnen des Garagentors kann ebenfalls auf verschiedene Arten erkannt werden. So kann entweder der Garagentoröffner beim Auslösen (manuell oder automatisch) oder beim Öffnen des Garagentors ein entsprechendes Signal aussenden, oder es kann das Öffnen mittels einer kamerabasierten Sensorik erkannt werden, wobei die Signalaufbereitungs- und/oder Signalauswertungseinheit dann ein entsprechendes Signal aussendet.
Vorteilhafterweise wird bei Erkennung eines manuellen oder automatischen Auslösens des Garagentoröffners das automatische Abschalten der Brennkraftmaschine bis zum Eintreten einer Abschaltverhinderungs-Beendigungsbedingung verhindert. Grundsätzlich können im Sinne einer Abschaltverhinderungs-Beendigungsbedingung eine Vielzahl unterschiedlicher Bedingungen definiert werden. Am einfachsten ist es, das automatische Abschalten der Brennkraftmaschine für die gesamte Dauer des Vorliegendes der vorgegebenen Betriebsbedingungen zu verhindern, d. h. das Abschalten wird für die Dauer der gesamten Situation, in der ein automatisches Abschalten grundsätzlich bei nichtbetätigtem Garagentoröffner grundsätzlich eingeleitet werden würde, verhindert.
Vorteilhafterweise können aber auch anderer Abschaltverhinderungs-Beendigungsbedingungen definiert werden. So kann z. B. bei Erkennen einer Betätigung bzw. eines Auslösens eines Garagentoröffners zum Verstellen, insbesondere zum Öffnen des Garagentors das automatische Abschalten der Brennkraftmaschine für eine vorgegebene Zeitdauer (z. B. 5–10 Sekunden) verhindert werden. Ist die Zeitdauer abgelaufen und sind alle (übrigen) vorgegebenen Betriebsbedingungen, die ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine einleiten bzw. zulassen weiterhin erfüllt, kann zu diesem Zeitpunkt die Brennkraftmaschine doch noch automatisches abgeschaltet werden. Diese Ausgestaltung deckt bspw. eine Situation ab, bei der der Fahrer während des Wartens auf das Öffnen des Garagentors in ein Gespräch verwickelt wurde und nun doch länger in der Stillstandsposition bleiben wird, so dass ein Abschalten der Brennkraftmaschine sinnvoll erscheint.
Alternativ oder zusätzlich kann bei Erkennen einer Betätigung bzw. eines Auslösens eines Garagentoröffners zum Verstellen, insbesondere zum Öffnen des Garagentors das automatische Abschalten der Brennkraftmaschine auch solange verhindert werden, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist. Als Grenzwert kann entweder eine Geschwindigkeitsschwelle in der Nähe der Stillstandsgeschwindigkeit (z. B. Wert zw. 0 und 5 km/h) oder eine Geschwindigkeitsschwelle im niedrigen Geschwindigkeitsbereich (z. B. zwischen 10 und 20 km/h) gewählt werden.
Analog dem erfindungsgemäßen Verfahren sieht die Erfindung auch eine Start-Stopp-Einrichtung zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit zum Empfangen vorgegebener Eingangssignale, zum Überprüfen, ob vorgegebene Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zum Einleiten eines automatischen Abschaltens der Brennkraftmaschine erfüllt sind, und zum Aussenden von Ansteuersignalen an die Brennkraftmaschine zum automatischen Abschalten der Brennkraftmaschine, wenn alle vorgegebenen Betriebsbedingungen erfüllt sind, vor, wobei die Steuereinheit weiter derart ausgestaltet ist, dass Signale eines Garagentoröffners und/oder einer Erkennungseinheit, die ein elektrisches Öffnen des Garagentors erkennt, empfangbar sind, und in Abhängigkeit der Signale des Garagentoröffners und/oder der Erkennungseinheit ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine zugelassen oder verhindert wird. Bei der Erkennungseinheit kann es sich entweder direkt um einen Garagentoröffner oder um eine Einheit, die ein Auslösen des Garagentoröffners oder ein elektrisches Öffnen des Garagentors erkennt, handeln. Wie bereits oben dargestellt wurde, kann das Auslösen des Garagentoröffners oder das Öffnen des Garagentors auch mittels einer kamerabasierten Sensorik erkannt werden, die entsprechende Signale an die Steuereinheit überträgt.
Der Garagentoröffner und/oder die Erkennungseinheit kann entweder im Fahrzeug integriert sein und die Signale über eine Signalleitung an die Steuereinheit übertragen, oder nicht fest mit dem Fahrzeug verbunden sein (z. B. mobiler Garagentoröffner) und die Signale über eine drahtlose Signalverbindung an die Steuereinheit übertragen.
Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit derart ausgestaltet, dass diese ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine nicht zulässt, wenn eine Betätigung des Garagentoröffners zum elektrischen Verstellen, insbesondere zum Öffnen des Garagentors erkannt wurde. Die Steuereinheit kann das automatische Abschalten der Brennkraftmaschine für eine vorgegebene Zeitdauer unterbinden, oder solange, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist.
Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter durch ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigt
1 einen vereinfachten Aufbau einer erfindungsgemäßen Start-Stopp-Einrichtung, und
2 einen bspw. Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine.
Die 1 zeigt als zentrales Element der Start-Stopp-Einrichtung eine Steuereinheit SE welche verschiedenen Eingangssignale s1, s2, g, lz und v empfangen, und ein Ausgangssignal af aussenden kann.
Im Detail ist die Steuereinheit SE über eine Signalleitung SL mit einem im Fahrzeug integrierten, programmierbaren Garagentoröffner GTÖ verbunden. Der Garagentoröffner GTÖ umfasst ein Bedienelement BE1, bei dessen Betätigung ein erstes Signal an ein (einprogrammiertes) elektrisch verstellbares Garagentor zum Öffnen des Garagentors und ein weiteres Signal s1 an die im Fahrzeug implementierte und das automatische Abschalten der Brennkraftmaschine BKM koordinierende Steuereinheit SE aussendet. Weiter ist die Steuereinheit SE über eine nicht drahtgebundene Kommunikations- bzw. Signalverbindung dlSV (z. B. WLAN) mit einer außerhalb des Fahrzeugs im Bereich einer Einfahrtsschranke fest montierten Schrankenöffnungseinheit SÖ verbunden, wobei die Schrankenöffnungseinheit SÖ ein Bedienelement BE2 aufweist, bei dessen Betätigung die Schranke geöffnet wird und gleichzeitig über die drahtlose Signalverbindung dlSV ein entsprechendes Signal s2 an die Steuereinheit SE gesendet wird. Schließlich empfängt die Steuereinheit SE noch weitere für das Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs der Brennkraftmaschine BKM relevante Eingangssignale, wie z. B. ein Geschwindigkeitssignal v, ein Ladezustandssignal lz der Starterbatterie B und ein Signal über den aktuell eingelegten Getriebegang g eines Handschaltgetriebes HSG.
Die Steuereinheit SE ermittelt auf Basis der vorliegenden Eingangssignale s1, s2, g, lz und v ob ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine vorgenommen werden soll oder nicht, und sendet bei Vorliegen aller Abschaltbedingungen und bei Nicht-Vorliegen einer Abschaltverhinderer-Bedingung ein Signal af an die Brennkraftmaschine BKM (bzw. deren Steuereinheit) zum automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine BKM.
Anhand der 2 wird nun ein Verfahren zum automatischen Abschalten der Brennkraftmaschine näher erläutert, wobei die einzelnen Schritte des Verfahrens zumindest teilweise als Programm in der Steuereinheit SE der Start-Stopp-Einrichtung implementiert sein können.
Zunächst wird dabei geprüft, ob alle vorgegebenen Abschaltbedingungen AB, die für ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine erfüllt sein müssen, erfüllt sind. Parallel hierzu wird kontinuierlich der Status des Garagentoröffners GTÖ abgefragt. Der Status kann zwei unterschiedliche Ausgestaltungen haben:
1. Das Garagentor wird geöffnet = s1
2. Das Garagentor wird nicht geöffnet
Sobald alle vorgegebenen Abschaltbedingungen AB erfüllt sind, wird im nächsten Schritt überprüft, ob der vom Garagentoröffner GTÖ übermittelte Status s1 vorliegt, also das Garagentor gerade geöffnet wird, oder nicht. Liegt kein Signal s1 des Garagentoröffners vor (d. h. das Garagentor wird zum aktuellen Zeitpunkt nicht geöffnet), wird von der Steuereinheit veranlasst, dass die Brennkraftmaschine automatisch ausgeschaltet wird.
Wird jedoch festgestellt, dass das Garagentor gerade geöffnet wird (d. h. Signal s1 liegt vor), wird im nächsten Schritt einer Timer gestartet. Anschließend wird im nächsten Schritt der Ablauf des Timers abgewartet. Sobald erkannt wird, dass die seit Beginn des Timers verstrichene Zeit t größer als eine vorgegebene Zeitdauer TGW ist, wird im nächsten Schritt nochmals überprüft, ob weiterhin alle Abschaltbedingungen AB erfüllt sind. Sind die Abschaltbedingungen AB weiterhin erfüllt, wird ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine BKM eingeleitet. Sind die Abschaltbedingungen AB nicht mehr erfüllt, ist das Verfahren grundsätzlich beendet und es kann wieder zum Anfang des Verfahrens zurückgesprungen werden.
Durch die hier beschriebene Erfindung kann auf einfache und kostengünstige Weise sichergestellt werden, dass während des Wartens auf ein Öffnen des Garagentors (oder eine anderen zu öffnenden Zufahrtsbegrenzungsvorrichtung) ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine verhindert wird. Dies senkt den Verschleiß der beteiligten Komponenten und erhöht gleichzeitig den Komfort des Fahrers, da er nach dem Öffnen des Garagentors nicht erst auf den Motorstart warten muss.
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 [0003]

Claims

Verfahren zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mittels einer Start-Stopp-Einrichtung, welche die Brennkraftmaschine automatisch abschaltet, sobald die dafür vorgegebenen Betriebsbedingungen erfüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein automatische Abschalten der Brennkraftmaschine (BKM) verhindert wird, wenn eine Betätigung (s1, s2) eines Garagentoröffners (GTÖ, SÖ) zum elektrischen Verstellen des Garagentors erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Garagentoröffner (GTÖ, SÖ) manuell durch Betätigung eines Bedienelements (BE1, BE2) oder automatisch aufgrund Vorliegens einer vorgegebenen Situation betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer Betätigung (s1, s2) eines Garagentoröffners (GTÖ, SÖ) zum elektrischen Verstellen des Garagentors bis zum Eintreten einer Abschaltverhinderungs-Beendigungsbedingung ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine (BKM) verhindert wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen (s1, s2) einer Betätigung eines Garagentoröffners (GTÖ, SÖ) zum elektrischen Verstellen des Garagentors das automatische Abschalten der Brennkraftmaschine (BKM) für eine vorgegebene Zeitdauer (TGW) verhindert wird.
Verfahren nach einem der voran gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer Betätigung (s1, s2) eines Garagentoröffners (GTÖ, SÖ) zum elektrischen Verstellen des Garagentors das automatische Abschalten solange verhindert wird, solange die die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist.
Start-Stopp-Einrichtung zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit zum Empfangen vorgegebener Eingangssignale, zum Überprüfen ob vorgegebene Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zum Einleiten eines automatischen Abschaltens der Brennkraftmaschine erfüllt sind, und zum Aussenden von Ansteuersignalen an die Brennkraftmaschine zum automatischen Abschalten der Brennkraftmaschine, wenn alle vorgegebenen Betriebsbedingungen erfüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinheit (SE) derart ausgestaltet ist, dass Signale (s1, s2) eines Garagentoröffners (GTÖ, SÖ) und/oder einer Erkennungseinheit, die ein elektrisches Öffnen des Garagentors erkennt, empfangbar sind, und in Abhängigkeit der Signale (s1, s2) des Garagentoröffners (GTÖ, SÖ) und/oder der Erkennungseinheit ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine (BKM) zugelassen oder verhindert wird.
Start-Stopp-Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Garagentoröffner (GTÖ) und/oder die Erkennungseinheit im Fahrzeug integriert ist und die Signale (s1) über eine Signalleitung (SL) an die Steuereinheit (SE) übertragen werden oder dass der Garagentoröffner (SÖ) und/oder die Erkennungseinheit nicht fest mit dem Fahrzeug verbunden ist und die Signale (s2) über eine drahtlose Signalverbindung (dlSV) an die Steuereinheit (SE) übertragen werden.
Start-Stopp-Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine (BKM) nicht zulässt, wenn eine Betätigung eines Garagentoröffners (GTÖ, SÖ) zum elektrischen Öffnen des Garagentors erkannt wird.
Start-Stopp-Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) bei Erkennen einer Betätigung eines Garagentoröffners (GTÖ, SÖ) zum elektrischen Öffnen des Garagentors das automatische Abschalten für eine vorgegebene Zeitdauer (TGW) nicht zulässt.
Start-Stopp-Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) bei Erkennen einer Betätigung eines Garagentoröffners (GTÖ, SÖ) zum Verstellen des Garagentors ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine (BKM) solange nicht zulässt, solange die die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist.