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Die Erfindung bezieht sich auf eine Start-Stopp-Einrichtung zum Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs einer Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug, wobei ein automatischer Abschaltvorgang der Antriebsmaschine eingeleitet wird, wenn eine Stopp-Auslösebedingung erfüllt ist und kein wirksamer Abschaltverhinderer vorliegt.
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Derzeit werden Brennkraftmaschinen meist mittels eines Zündschlüssels oder durch Betätigen eines Bedienelements 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.
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Um Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen zu reduzieren, werden bereits Systeme in Fahrzeugen 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.
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Derzeit sind bei den einzelnen Fahrzeugherstellern verschiedene Abschalt- und Anschaltlogiken mit unterschiedlichen Vorteilen vertreten. So sind Fahrzeuge mit Automatikgetriebe auf dem Markt, bei denen der Motor automatisch abgeschaltet wird, wenn der Fahrer das Fahrzeug bis in den Stillstand abgebremst hat. Der Motor wird wieder gestartet, sobald das Bremspedal gelöst wird. Eine andere Abschaltlogik bei Automatikfahrzeugen sieht vor, dass der Motor erst nach ca. 1 Sekunde, nachdem der Stillstand erreicht wurde, abgeschaltet wird.
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Aus der
DE 10 2009 012 847 A1 ist ein Verfahren zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit Automatikgetriebe bekannt, wobei eine automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine eingeleitet wird, wenn nach Erreichen des Fahrzeugstillstands der überwachte Bremsdruck oder das überwachte Bremsmoment eine vorgegebene Abschalt-Bremsschwelle überschreitet. Die Abschalt-Bremsschwelle setzt sich dabei aus einem Stillstandbremswert (Bremsdruck oder Bremsmoment) und einem Sicherheitsaufschlag zusammen, wobei der Stillstandsbremswert derart vorgegeben wird, dass das Fahrzeug bei Aufbringen des Stillstandbremswertes gerade noch im Stillstand gehalten wird. Somit kann der Fahrer durch seine Verzögerungsanforderung (im Stillstand) entscheiden, ob er ein automatisches Abschalten der Brennkraftmaschine einleiten will (der Bremsdruck so hoch, dass die Abschalt-Bremsschwelle überschritten wird) oder nicht (der Bremsdruck ist nur so hoch, dass das Fahrzeug zwar im Stillstand gehalten wird, aber die Abschalt-Bremsschwelle nicht überschritten wird). Eine derartige Abschaltlogik ist bspw. unter dem Begriff „MSA-on-Demand” bekannt.
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Weiter sind bereits auch Abschaltlogiken bekannt, welche durch Berücksichtigung des Verkehrsumfeldes ineffiziente automatische Stopps (weil z. B. zu kurz) verhindern können. Aus der
DE 10 2008 031 340 A1 ist bereits ein Verfahren zur Beeinflussung eines MSA-Systems bekannt, wobei der Motor automatisch abgeschaltet wird, wenn vorgegebene Betriebsbedingungen für eine vorgegebene Zeit erfüllt sind. Zusätzlich werden dabei vorausschauende Informationen aus Navigations-, Radar-, Kamera-, Verkehrsleit- und/oder Car-to-Car-Kommunikationssystemen berücksichtigt, d. h. es werden Verkehrsinformationen und Informationen von anderen Fahrzeugen ausgewertet und berücksichtigt. Weiter wird dem Fahrer mittels eines Anzeigeelements das Ergebnis der Abschätzung mitgeteilt, so dass der Fahrer entsprechend reagieren kann, indem bei einem aufgrund der vorliegenden Verkehrsdaten entschiedenen Verhinderung eines automatischen Abschaltvorgangs durch Betätigung eines dafür vorgesehenen Bedienelements die Entscheidung korrigieren kann.
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Weiter offenbart die
DE 10 2010 003 757 A1 eine Start-Stopp-Automatik, welche anhand der erfassten Position des Fahrzeugs eine zur Position korrespondierende Stillstandszeit ermittelt, die dem Motor-Start-Stopp-System zur Verfügung gestellt wird. Die korrespondierende Stillstandszeit für die Fahrzeugposition wird anhand von Navigationsdaten (z. B. Straßenklasse, Abstand zu Kreuzungspunkten, Uhrzeit, Datum, Statistikdaten, ...) ermittelt.
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Die
DE 10 2010 003 753 A1 offenbart eine Start-Stopp-Automatik, wobei mit einem Navigationsgerät Daten über die Position des Fahrzeugs und/oder die Zielführung bereitgestellt werden und diese bei der Entscheidung zum Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs berücksichtigt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist nun, eine verbesserte Start-Stopp-Einrichtung anzugeben, welche einerseits nur energieeffiziente Abschaltvorgänge einleitet, gleichzeitig aber auch den Fahrerwunsch berücksichtigen und entsprechend reagieren kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Start-Stopp-Einrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
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Bei der Erfindung wird grundsätzlich davon ausgegangen, dass ein automatischer Abschaltvorgang stets eingeleitet wird, wenn kein Abschaltverhinderer vorliegt. Allerdings liegt der Erfindung weiter die Überlegung zugrunde, für einzelne Sondersituationen eine Abschaltlogik mit der Möglichkeit einer vom Fahrer bewusst gesteuerten Unterbindung eines automatischen Abschaltvorgangs vorzusehen. Zusätzlich sollte auch die Möglichkeit bestehen, bei einem vom Fahrer grundsätzlich zugelassenem automatische Einleiten eines Abschaltvorgangs, die Entscheidung, ob ein Abschaltvorgang sinnvoll ist, der Start-Stopp-Einrichtung zu überlassen, wobei diese System-Entscheidung wiederum vom Fahrer zumindest innerhalb gewisser Schranken beeinflussbar sein soll.
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Unter Berücksichtigung obiger Überlegung ist die Erfindung auf eine Start-Stopp-Einrichtung zum Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs einer Antriebsmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine, in einem Kraftfahrzeug gerichtet, wobei ein automatischer Abschaltvorgang der Antriebsmaschine eingeleitet wird, wenn eine Stopp-Auslösebedingung erfüllt ist und kein Abschaltverhinderer erfüllt ist. Hierzu umfasst die Start-Stopp-Einrichtung folgende Mittel:
- – Mittel zum Erfassen einer durch Betätigung des Bremspedals ausgelösten Verzögerungsanforderung,
- – Mittel zum Erfassen einer ersten verzögerungsanforderungsabhängigen Stopp-Auslösebedingung, wenn zumindest durch die ausgelöste Verzögerungsanforderung ein Bremswert angefordert wird, der eine vorgegeben erste Abschalt-Bremsschwelle überschreitet ohne eine vorgegebene zweite Abschalt-Bremsschwelle, die größer als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsschwelle ist, zu überschreiten,
- – Mittel zum Erfassen einer zweiten verzögerungsanforderungsabhängigen Stopp-Auslösebedingung, wenn zumindest durch die ausgelöste Verzögerungsanforderung ein Bremswert angefordert wird, der die vorgegeben zweite Abschalt-Bremsschwelle überschreitet,
- – Mittel zum Erfassen erfüllter wirksamer Abschaltverhinderer, wenn die erste oder zweite Stopp-Auslösebedingung erfüllt ist, wobei die Art und/oder Anzahl der wirksamen Abschaltverhinderer von der erfassten Stopp-Auslösebedingung abhängig ist, und
- – Mittel zum Veranlassen eines automatischen Abschaltvorgangs der Antriebsmaschine, wenn die erste Stopp-Auslösebedingung oder die zweite Stopp-Auslösebedingung erfüllt ist und kein wirksamer Abschaltverhinderer erfüllt ist.
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Mit anderen Worten ist demnach die Start-Stopp-Einrichtung eingerichtet, anhand der angeforderten Verzögerung des Fahrers zu entscheiden, welche Abschaltlogik der Fahrer bevorzugt, also welche Stopp-Auslösebedingung im Hinblick auf die Entscheidung, ob ein Motor-Stopp eingeleitet werden soll oder nicht, maßgeblich ist und welche Abschaltverhinderer wirksam sind und somit berücksichtigt werden müssen. Wird durch die ausgelöste Verzögerungsanforderung ein Bremswert angefordert, der eine vorgegeben erste Abschalt-Bremsschwelle überschreitet ohne eine vorgegebene zweite Abschalt-Bremsschwelle, die größer als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsschwelle ist, zu überschreiten, wird dies als Wunsch des Fahrers für eine dieser Verzögerungsanforderung zugeordneten ersten Stopp-Auslösebedingung gewertet und entsprechend vorgegangen. Wird durch die ausgelöste Verzögerungsanforderung jedoch ein Bremswert angefordert, der die vorgegeben zweite Abschalt-Bremsschwelle überschreitet, wird dies als Wunsch des Fahrers für eine dieser Verzögerungsanforderung zugeordneten zweite Stopp-Auslösebedingung gewertet und entsprechend vorgegangen. Wird durch die ausgelöste Verzögerungsanforderung lediglich ein Bremswert angefordert, der nicht einmal die erste Abschalt-Bremsschwelle überschreitet, wird dies als Wunsch des Fahrers zum Nicht-Abschalten der Antriebsmaschine gewertet.
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Zur Erfassung einer durch Betätigung des Bremspedals ausgelösten Verzögerungsanforderung bieten sich verschiedene Alternativen an. Hierzu kann bspw. ein Bremspedal-Sensor zur Erfassung der Bremspedal-Betätigung vorgesehen sein, der abhängig vom Betätigungswinkel ein entsprechendes Signal aussendet. Bei dem durch die Verzögerungsanforderung angeforderten Bremswert, zu dessen Ermittlung ebenfalls entsprechende Mittel vorgesehen sind, kann es sich vorteilhafterweise um das angeforderte Bremsmoment handeln. Anstelle einer Auswertung des angeforderten Bremsmoments kann auch eine Auswertung des Bremsdrucks oder eine Auswertung der Stellung des Bremspedals erfolgen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Bremsmoment-Abschaltschwelle derart definiert, dass diese aus einer Stillstandsbremsmoment-Schwelle und einem Sicherheitsaufschlag gebildet wird, wobei die Stillstandsbremsmoment-Schwelle derart vorgegeben ist, dass das Fahrzeug bei Aufbringen der Stillstandsbremsmoment-Schwelle (bei eingeschalteter und/oder ausgeschalteter Antriebsmaschine) gerade noch im Stillstand gehalten wird. Somit kann dem Fahrer bei entsprechend geringer Betätigung des Bremspedals die Möglichkeit gegeben werden, das Fahrzeug in den Stillstand abzubremsen und dort zu halten, ohne dass ein automatischer Abschaltvorgang eingeleitet wird.
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Um nun zumindest bei einer Abschaltlogik (vorausschauend) das Verkehrsumfeld berücksichtigen zu können, kann vorteilhafterweise in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen werden, dass zumindest ein Abschaltverhinderer auf einer Auswertung verkehrssituationsabhängigen Umfelddaten basiert. Diese Umfelddaten können bspw. durch Auswertung von Kamera- und/oder Navigations- und/oder Radar- und/oder Lidar- und/oder empfangenen Car-to-X-Daten gewonnen werden. Somit kann bspw. vorausschauend ermittelt werden, ob (bspw. aus Energieeffizienzgründen) das Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs sinnvoll ist und entsprechend dem Ergebnis dieser Ermittlung ggf. ein Abschaltverhinderer „aktiv” werden.
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Basiert zumindest ein Abschaltverhinderer auf der Auswertung verkehrssituationsabhängigen Umfelddaten, so ist dieser Abschaltverhinderer (bzw. alle Abschaltverhinderer, die auf der Auswertung verkehrssituationsabhängigen Umfelddaten basieren) vorteilhafterweise nur wirksam, wenn die erste verzögerungsanforderungsabhängigen Stopp-Auslösebedingung zum Veranlassen eines automatischen Abschaltvorgangs erfasst wird, wenn also durch die ausgelöste Verzögerungsanforderung ein Bremswert angefordert wird, der eine vorgegeben erste Abschalt-Bremsschwelle überschreitet ohne eine vorgegebene zweite Abschalt-Bremsschwelle zu überschreiten. Wird im Gegensatz dazu die Erfüllung der zweiten verzögerungsanforderungsabhängigen Stopp-Auslösebedingung erfasst, wird vorteilhafterweise die Wirksamkeit des bzw. aller Abschaltverhinderer, die auf einer Auswertung (vorausschauender) verkehrssituationsabhängiger Umfelddaten basieren, unterdrückt.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei Erfassen der zweiten verzögerungsanforderungsabhängigen Stopp-Auslösebedingung die Wirksamkeit der für den Fahrzeugbetrieb nicht zwingend erforderlicher Abschaltverhinderer unterdrückt. Somit kann der Fahrer bei einer entsprechenden Verzögerungsanforderung mögliche Abschaltverhinderer, die vorliegen, aber nicht zwingend berücksichtigt werden müssen, um den Fahrzeugbetrieb sicher aufrechterhalten zu können, überstimmen, d. h. bestimmte auswählbare Abschaltverhinderer können durch die neue Logik überstimmt werden, indem sie nicht wirksam werden.
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Zu der Gruppe von für den Fahrzeugbetrieb zwingend erforderlicherer Abschaltverhinderer zählen vorteilhafterweise nur betriebsrelevante und sicherheitsrelevante Abschaltverhinderer. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass der Fahrer (z. B. für jede Abschaltlogik separat) über ein fahrzeuginternes oder fahrzeugexternes Interface selbst – zusätzlich zu den für den Fahrzeugbetrieb zwingend erforderlichen Abschaltverhinderern – selbst weitere zwingend erforderliche Abschaltverhinderer festlegt. Dabei kann der Fahrer im Vorfeld z. B. auch noch auswählen, ob er grundsätzlich alle selbst festgelegten zwingend erforderlichen Abschaltverhinderer berücksichtigt haben will, oder nur entsprechend einer Regel ausgewählte selbstdefinierte zwingend erforderliche Abschaltverhinderer.
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Um nun erfassen zu können, ob die erste oder zweite verzögerungsanforderungsabhängigen Stopp-Auslösebedingung erfüllt ist, kann vorteilhafterweise zusätzlich zur Erfassung und Auswertung eines durch die ausgelöste Verzögerungsanforderung angeforderten Bremswertes mindestens ein weiterer Paramater, wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst und ausgewertet werden.
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Eine Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit ist bspw. durch Auswerten der Signale eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors möglich. Anstelle eines einzigen Geschwindigkeitssensors zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit können auch mehrere (z. B. vier) einzelne Geschwindigkeitssensoren an den Rädern des Fahrzeugs verbaut sein, wobei aus den Signalen aller Geschwindigkeitssensoren mittels eines geeigneten Verfahrens die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird.
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Unter Berücksichtigung dieser beiden erfassten Parameter (der aufgrund einer Verzögerungsanforderung angeforderter Bremswert und die Fahrzeuggeschwindigkeit) kann vorteilhafterweise die erste Stopp-Auslösebedingung derart ausgestaltet sein, dass diese erfüllt ist bzw. erfasst wird, wenn bei aktivierter Start-Stopp-Einrichtung der aufgrund der Verzögerungsanforderung angeforderte Bremswert (z. B. das Bremsmoment) größer als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsschwelle ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle ist.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der automatische Abschaltvorgang der Antriebsmaschine nicht erst mit Erreichen des Fahrzeugstillstands, also bei erfasster Nullgeschwindigkeit, sondern bereits vor Erreichen des Fahrzeugstillstands veranlasst werden kann. Insbesondere kann hierzu vorgesehen sein, dass die Geschwindigkeitsschwelle derart vorgegeben wird, dass der automatische Abschaltvorgang unter der Voraussetzung, dass kein wirksamer Abschaltverhinderer vorliegt, vor Erreichen des Stillstands eingeleitet wird, wenn das Kraftfahrzeug aufgrund einer entsprechenden Verzögerungsanforderung abgebremst wird und die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner als die vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle ist (z. B. 3 km/h), so dass in etwa mit Erreichen des Fahrzeugstillstands die Antriebsmaschine abgeschaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass das Rütteln des Motors beim Ausgehen im Anhalteruck versteckt werden kann.
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Demnach ist in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Start-Stopp-Einrichtung die erste Stopp-Auslösebedingung bereits vor Erreichen des Fahrzeugstillstands erfüllt, wenn bei aktivierter Start-Stopp-Einrichtung der aufgrund der Verzögerungsanforderung angeforderte Bremswert größer als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsschwelle ist, und Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorgegebene positive Geschwindigkeitsschwelle (z. B. 3 km/h), ist. Weiter kann zusätzlich oder alternativ die erste Stopp-Auslösebedingung im Fahrzeugstillstand erfüllt sein und somit erfasst werden, wenn bei aktiver Start-Stopp-Einrichtung der aufgrund der Verzögerungsanforderung angeforderte Bremswert (insb. innerhalb eines vorgegebenen, mit Erreichen des Fahrzeugstillstands beginnenden ersten Zeitintervalls) größer als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsschwelle ist.
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Hinsichtlich der Ausgestaltung der zweiten Stopp-Auslösebedingung sind vorteilhafterweise folgende konkreten Weiterbildungen denkbar:
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die zweite Stopp-Auslösebedingung erfüllt sein, wenn im Fahrzeugstillstand der aufgrund der Verzögerungsanforderung angeforderte Bremswert die vorgegebene zweite Abschalt-Bremsschwelle, die (wesentlich) größer als die bei der ersten Stopp-Auslösebedingung zu berücksichtigende vorgegebene erste Abschalt-Bremsschwelle ist, überschreitet.
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Um zu verhindern, dass die zweite Stopp-Auslösebedingung unbeabsichtigt erfüllt wird, weil der Fahrer im Stillstand den Druck auf das Bremspedal (unbeabsichtigt) langsam erhöht, wird weiter vorgeschlagen, dass die zweite Stopp-Auslösebedingung bei einer verstärkten Betätigung des Bremspedals mit Überschreiten der vorgegebenen zweiten Abschalt-Bremsschwelle nur dann erfüllt ist bzw. erfasst wird, wenn im Fahrzeugstillstand der aufgrund der Verzögerungsanforderung (durch Betätigung des Bremspedals) angeforderte Bremswert innerhalb eines mit der verstärkten Betätigung des Bremspedals beginnenden Zeitintervalls die vorgegebene, zweite Abschalt-Bremsschwelle überschreitet, d. h. zusätzlich zum Überschreiten der vorgegebenen Abschalt-Bremsschwelle wird der Gradient des Bremswerts ausgewertet und entsprechend berücksichtigt.
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Hinsichtlich der Ausgestaltung der Höhe der zweiten Abschalt-Bremsschwelle sind folgende Weiterbildungen denkbar:
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung kann die vorgegebene zweite Abschalt-Bremsschwelle aus der vorgegebenen ersten Abschalt-Bremsschwelle und einer Offset-Bremswert gebildet werden. Idealerweise beträgt bei Betrachtung des Bremsmoments der Offset mehr als 1000 Nm, insbesondere mehr als 1500 Nm, und weniger als 3000 Nm, insbesondere weniger als 2500 Nm. Versuche haben gezeigt, dass ein Offset-Bremsmoment von ca. 1800 Nm besonders vorteilhaft erscheint.
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Ist die zweite Stopp-Auslösebedingung derart ausgestaltet, dass zusätzlich zum Überschreiten der vorgegebenen zweiten Abschalt-Bremsschwelle im Stillstand auch der Gradient des Bremswerts berücksichtigt wird, kann gemäß einer alternativen Variante die vorgegebene zweite Bremsmoment-Abschaltschwelle stets aus dem aufgrund der Verzögerungsanforderung vor verstärkter Betätigung des Bremspedals angeforderten Bremswert und einem Offset-Bremswert gebildet werden, welcher zumindest so hoch ist, dass durch eine „zufällige” stärkere Betätigung des Bremspedals die zweite Abschalt-Bremsschwelle in der Regel nicht erreicht wird.
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Alternativ zu obiger Vorgabe der zweiten Abschalt-Bremsschwelle kann für die Vorgabe der Höhe auch eine Fallunterscheidung in Abhängigkeit vom aktuell angeforderten Bremswert vorgenommen werden. Ist der aufgrund der (ursprünglichen) Verzögerungsanforderung vor der verstärkten Betätigung des Bremspedals angeforderte Bremswert größer als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsschwelle, kann der vorgegebene zweite Abschalt-Bremsschwelle aus dem aufgrund der Verzögerungsanforderung vor der verstärkten Betätigung des Bremspedals angeforderten Bremswert und einem Offset-Bremswert (z. B. 1800 Nm) gebildet werden. Ist jedoch der vor der verstärkten Betätigung des Bremspedals angeforderte Bremswert kleiner als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsschwelle, so kann die vorgegebene zweite Abschalt-Bremsschwelle aus der vorgegebenen ersten Abschalt-Bremsschwelle und einem Offset-Bremswert (z. B. 1800 Nm) gebildet werden.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Dabei zeigt
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1 eine detaillierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Start-Stopp-Einrichtung, und
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2 einen Bremsmomenten-Verlauf zur Darstellung möglicher Auslösezeitpunkte eines automatischen Abschaltvorgangs einer Antriebsmaschine.
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Die 1 zeigt eine Detaildarstellung einer erfindungsgemäßen Start-Stopp-Einrichtung SSE zum Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs einer als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsmaschine in einem Kraftfahrzeug mit Automatikgetriebe, der verschiedene Eingangssignale sBP, sv, AG und UD zugeführt werden.
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Insbesondere umfasst die Start-Stopp-Einrichtung SSE folgende Mittel:
- – Mittel M1 zum Erfassen einer ersten verzögerungsanforderungsabhängigen Stopp-Auslösebedingung und zum Erfassen vorliegender wirksamer Abschaltverhinderer
- – Mittel M2 zum Erfassen einer zweiten verzögerungsanforderungsabhängigen Stopp-Auslösebedingung und zum Erfassen vorliegender wirksamer Abschaltverhinderer, und
- – Mittel M3 zum Veranlassen eines automatischen Abschaltvorgangs der Antriebsmaschine (s1), wenn die erste Stopp-Auslösebedingung oder die zweite Stopp-Auslösebedingung erfüllt ist und kein dazugehöriger wirksamer Abschaltverhinderer erfüllt ist.
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Um erfassen zu können, ob eine der zwei Stopp-Auslösebedingungen erfüllt ist und kein wirksamer Abschaltverhinderer vorliegt, sind zusätzlich folgende Mittel vorgesehen:
- – Mittel M4 zum Erfassen einer durch Betätigung des Bremspedals sBP (welche mittels eines Bremspedal-Sensors erfasst und als Signal sBP an die Start-Stopp-Einrichtung SSE übermittelt wird) ausgelösten Verzögerungsanforderung und des durch die Verzögerungsanforderung angeforderten Bremsmoments MBr,
- – Mittel M5 zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit v aus dem von zumindest einem Raddrehzahlsensor übertragenen Signals sv,
- – Mittel M6 zum Erfassen vorliegender Abschaltverhinderer die einer ersten Gruppe ABV_G1 zugeordnet sind, wobei diese erste Gruppe ABV_G1 alle auf Komfort und/oder Energieeffizienz ausgerichtete Abschaltverhinderer, insbesondere jedoch diejenigen Abschaltverhinderer umfasst, die auf der Auswertung vorliegender verkehrssituationsabhängiger Umfelddaten DU basieren, und
- – Mittel M7 zum Erfassen vorliegender Abschaltverhinderer die einer zweiten Gruppe ABV_G2 zugeordnet sind, die für die Aufrechterhaltung des Betriebs des Fahrzeugs zwingend erforderlich sind.
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Das Mittel M1 ist konkret derart ausgestaltet, dass dieses eine erste verzögerungsanforderungsabhängige erste Stopp-Auslösebedingung erfasst, wenn durch die ausgelöste Verzögerungsanforderung ein Bremsmoment MBr angefordert wird, das eine vorgegeben erste Abschalt-Bremsschwelle überschreitet ohne eine vorgegebene zweite Abschalt-Bremsschwelle, die größer als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsschwelle ist, zu überschreiten, und zusätzlich die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest nahezu Null oder Null ist.
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Solange diese erste Stopp-Auslösebedingung erfasst wird, wird weiter ausgewertet, ob die Mittel M6 und M7 ein Signal übertragen aus dem hervorgeht, dass aus einer der beiden Gruppen ABV_G1 oder ABV_G2 zumindest ein Abschaltverhinderer erfasst wurde, durch den das Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs verhindert wird. Liegt keine Informationen über einen Abschaltverhinderer vor, überträgt das Mittel M1 bei erfasster Stopp-Auslösebedingung ein Signal ab1 an das Mittel M3 zum Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs der Antriebsmaschine.
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Analog hierzu ist das Mittel M2 derart ausgestaltet, dass dieses eine verzögerungsanforderungsabhängige zweite Stopp-Auslösebedingung erfasst, wenn durch die ausgelöste Verzögerungsanforderung ein Bremsmoment MBr angefordert wird, das die vorgegebene zweite Abschalt-Bremsschwelle überschreitet, und zusätzlich die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist.
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Wenn diese zweite Stopp-Auslösebedingung erfasst wird, wird weiter ausgewertet, ob das Mittel M7 ein Signal überträgt, aus dem hervorgeht, dass aus der Gruppe der sicherheitsrelevanten Abschaltverhinderer ABV_G2 zumindest ein Abschaltverhinderer erfasst wurde, durch den das Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs verhindert wird. Liegt keine Informationen über einen sicherheitsrelevanten Abschaltverhinderer vor, überträgt das Mittel M2 bei erfasster Stopp-Auslösebedingung ein Signal ab2 an das Mittel M3 zum Einleiten eines automatischen Abschaltvorgangs der Antriebsmaschine.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird somit bei erfüllter erster Stopp-Auslösebedingung ein automatischer Abschaltvorgang nur dann veranlasst, wenn kein Abschaltverhinderer vorliegt. Im Gegensatz dazu wird bei erfüllter zweiter Stopp-Auslösebedingung ein automatischer Abschaltvorgang veranlasst, wenn lediglich kein für den Fahrzeugbetrieb erforderlicher sicherheitsrelevanter oder betriebsrelevanter Abschaltverhinderer vorliegt.
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Durch einen derartigen Aufbau einer Start-Stopp-Einrichtung SSE kann sichergestellt werden, dass ein Abschaltvorgang trotz vorliegender verkehrsumfeldbedingter Abschaltverhinderer der Fahrer einen Abschaltvorgang herbeiführen kann, solange dieser nicht sicherheits- und/oder betriebskritisch ist. Dies ist deshalb von Vorteil, da eine automatische Erkennung von Situationen, bei denen ein Abschalten sinnvoll ist, trotz Berücksichtigung von Umfeldinformationen in der Regel stets ungenauer sein wird, als eine persönliche Einschätzung des Fahrers, da der Fahrer wesentlich mehr Einflussfaktoren erfassen kann. Auch Kartenfehler oder Fehler aufgrund nicht aktueller Karten im Navigationsgerät können auf diese Weise überstimmt werden.
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Die 2 zeigt nun einen typischen Verlauf des durch Betätigung des Bremspedals angeforderten Bremsmoments MBr beim Abbremsen in den Stillstand.
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Grundsätzlich befindet sich eine für das Einleiten eines automatischen Anschaltvorgangs relevante Bremsmoment-Anschaltschwelle MBrANS stets unterhalb der für eine erste Stopp-Auslösebedingung gültigen Bremsmoments-Abschaltschwelle MBrABS1 und der für eine zweite Stopp-Auslösebedingung gültigen Bremsmoment-Abschaltschwelle MBrABS2, wobei die zweite Abschaltschwelle MBrABS2 stets größer als die erste Bremsmoment-Abschaltschwelle MBrABS1 ist.
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Die erste Bremsmoment-Abschaltschwelle MBrABS1 setzt sich aus einem Stillstandbremsmoment MBr Stillstand und einem Sicherheitsaufschlag SA zusammen, wobei das Stillstandbremsmoment MBr Stillstand derart definiert ist, das Fahrzeug bei Aufbringen der Stillstandbremsmoment MBr Stillstand bei eingeschalteter und ausgeschalteter Antriebsmaschine gerade noch im Stillstand gehalten wird.
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Zunächst beginnt der Fahrer mit einem Abbremsvorgang des Fahrzeugs durch Betätigung des Bremspedals wodurch ein Bremsmoment MBr angefordert wird, dass größer als die aktuell geltende erste Bremsmoment-Abschaltschwelle MBrABS1 ist. Zum Zeitpunkt t1 fällt die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die für die erste verzögerungsanforderungsabhängige Stopp-Auslösebedingung erforderliche Geschwindigkeitsgrenze von 3 km/h. Ebenso fällt während des Abbremsvorgangs der eingestellte Bremsdruck unter die erste Bremsmoment-Abschaltschwelle MBrABS1. Da nun ab dem Zeitpunkt t1 das durch das Bremspedal aufgebrachte Bremsmoment MBr nicht mehr größer als die erste Bremsmoment-Abschaltschwelle MBrABS1 ist, wird keine erste Stopp-Auslösebedingung erfasst.
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Ab dem Zeitpunkt t2 ist der Fahrzeugstillstand erreicht, wobei jedoch erst ab dem Zeitpunkt t3 das durch die Verzögerungsanforderung des Fahrers ein Bremsmoment MBr aufgebracht wird, welches größer als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsmomentschwelle MBrABS1 (und kleiner als die vorgegebene zweite Abschalt-Bremsmomentschwelle MBrABS2) ist. Somit sind ab diesem Zeitpunkt t3 alle Voraussetzungen erfüllt, dass die erste verzögerungsabhängige Stopp-Auslösebedingung erfasst wird.
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Solange das aufgebrachte Bremsmoment MBr größer als die vorgegebene erste Abschalt-Bremsmomentschwelle MBrABS1 und kleiner als die vorgegebene zweite Abschalt-Bremsmomentschwelle MBrABS2 ist, und die Geschwindigkeit kleiner 3 km/h, wird überprüft, ob ein für diese erste Stopp-Auslösebedingung wirksamer Abschaltverhinderer vorliegt, d. h. es wird überprüft, ob ein automatischer Abschaltvorgang eingeleitet werden darf oder aufgrund eines Abschaltverhinderers unterbunden werden muss. Bei den hier zu prüfenden Abschaltverhinderern handelt es sich um jede Art von Abschaltverhinderer, d. h. es werden sowohl den Komfort-, also auch den Energiebedarf, als auch die Sicherheit und den Betrieb des Fahrzeugs betreffende Abschaltverhinderer geprüft. Solange zumindest ein Abschaltverhinderer vorliegt, wird kein Abschaltvorgang eingeleitet.
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In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass ein den Komfort betreffender Abschaltverhinderer vorliegt, so dass kein Abschaltvorgang eingeleitet wird, solange das aufgebrauchte Bremsmoment die vorgegebene zweite Abschalt-Bremsmomentschwelle MBrABS2 nicht überschritten wird.
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Ab dem Zeitpunkt t4 überschreitet nun das angeforderte bzw. aufgebrachte Bremsmoment MBr auch die vorgegebene zweite Abschalt-Bremsmomentschwelle MBrABS2, was hier als Indiz verstanden werden soll, dass der Fahrer zumindest die den Komfort betreffenden Abschaltverhinderer nicht berücksichtigt haben bzw. überstimmen will. Deshalb werden bei Überschreiten der vorgegebenen zweiten Abschalt-Bremsmomentschwelle im Stillstand nunmehr lediglich die sicherheits- und betriebsrelevanten Abschaltverhinderer geprüft. Liegt kein derartiger Abschaltverhinderer vor, wird ein automatischer Abschaltvorgang eingeleitet.
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Durch die hier vorgeschlagene erfindungsgemäße Start-Stopp-Einrichtung kann der Fahrer somit auf einfache Weise per Bremspedal zwischen einer manuellen Unterdrückung eines Abschaltvorgangs, einer Priorisierung einer automatischen Abschaltung (wenn möglich), und einer Priorisierung einer erzwungenen Abschaltung (wenn zumindest kein für den Betrieb des Fahrzeugs erforderlicher Abschaltverhinderer vorliegt) wählen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10023331 A1 [0002]
- DE 102009012847 A1 [0005]
- DE 102008031340 A1 [0006]
- DE 102010003757 A1 [0007]
- DE 102010003753 A1 [0008]
