DE102016206853A1

DE102016206853A1 - Steuereinheit zum Veranlassen eines Motorstarts eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016206853A1
Application number: DE102016206853.9A
Authority: DE
Inventors: Florian Kohlhuber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2017-10-26

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit zum Veranlassen eines Starts einer Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad und mit mindestens einer Antriebsmaschine, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, einen Initial-Start einer Antriebsmaschine zu veranlassen, wenn ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand des Lenkrads erkannt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit zum Veranlassen eines Motor-Starts eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derzeit werden vor Fahrtantritt Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen mittels eines Zündschlüssels oder durch Betätigen eines Bedienelements durch den Fahrer manuell erstmalig gestartet.
Um Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen zu reduzieren werden bereits Systeme in Fahrzeugen eingesetzt, welche die Brennkraftmaschine bei Fahrbetrieb 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.
Derzeit sind im Rahmen oben genannter Start-Stopp-Einrichtungen 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.
Aus der DE 10 2009 000 421 A1 ist ein Verfahren zum Starten einer Antriebsmaschine bekannt, wobei in einem Start-Stopp-Betrieb der automatisch abgeschaltete Antrieb durch zumindest erfolgendes Anlegen mindestens einer Hand an das Lenkrad automatisch gestartet wird. Eine derartige Anschaltlogik erscheint nur dann sinnvoll, wenn der Fahrer während der automatisch eingeleiteten Motor-Stopp-Phase seine Hände vom Lenkrad genommen hat. Ist dies – wie in den meisten Situationen – nicht der Fall, muss der Fahrer zunächst seine Hände vom Lenkrad nehmen, bevor einen automatischen Start durch erneutes Anlegen seiner Hände an das Lenkrad veranlassen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinheit bereitzustellen, welche ein situationsbedingtes intuitives Starten des Antriebs eines Kraftfahrzeugs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuereinheit nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Steuereinheit zum Veranlassen eines Starts einer Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad und mit mindestens einer Antriebsmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die ausgebildet ist, einen Initial-Start einer Antriebsmaschine zu veranlassen, wenn ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads, also ausgehend von einer Situation, bei der der Fahrer das Lenkrad nicht bzw. nicht in definierter Weise berührt, ein (definierter) Berührungs-Zustand erkannt wird. Unter dem Begriff Lenkrad ist jede beliebige Ausgestaltung einer Lenkeinheit zu verstehen, durch die bei entsprechender Bedienung durch den Fahrer die Fahrzeug-Querführung beeinflusst bzw. verändert wird. Im Sinne eines Initial-Starts einer Antriebsmaschine ist ein Starten der Antriebsmaschine bei Fahrtantritt zu verstehen.
Um sicher gehen zu können, dass ein Initial-Start der Antriebsmaschine erst stattfindet, wenn der Fahrer auch tatsächlich fahrbereit ist, ist die Steuereinheit vorteilhafterweise derart auszubilden, dass ein Initial-Start der Antriebsmaschine (nur dann) veranlasst wird, wenn bei Vorliegen aller Initial-Start-Voraussetzungen ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein (definierter) Berührungs-Zustand erkannt wird, d.h. bei einem erkannten Wechsel des Betätigungs-Zustands vom Nicht-Berührungs-Zustand in den Berührungs-Zustand wird nur dann ein Initial-Start der Antriebsmaschine ausgeführt, wenn zuvor, also bereits im Nicht-Berührungs-Zustand alle (sonstigen) Initial-Start-Voraussetzungen (z. B. Schlüssel eingesteckt, bzw. ID-Geber im Fahrzeuginnenraum, Fahrersitzbelegung,...) bereits erfüllt waren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird oben genannter Initial-Start dann veranlasst, wenn ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand des Lenkrads in einer definierten Betätigungsart erkannt wird. Eine solche Betätigungsart kann eine definierte Betätigungsposition am Lenkrad und/oder ein definierter Betätigungsablauf bzw. eine definierte Griffsequenz sein.
So kann in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand dann erkannt werden, wenn der Fahrer mit zumindest einer Hand, insbesondere beide Hände das Lenkrad berührt bzw. den Lenkradkranz umfasst. Ebenso kann ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand des Lenkrads auch (nur) dann erkannt werden, wenn der Fahrer mit mindestens einer Hand, insbesondere mit beiden Händen das Lenkrad an einem definierten Bereich berührt bzw. den Lenkradkranz umfasst.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand erkannt wird, wenn der Fahrer beim Berühren des Lenkrads mit einer Hand, insbesondere mit beiden Händen (an einer definierten Position) einen vorgegebenen Berührungsdruck aufbringt, also das Lenkrad mit einer Mindestkraft berührt.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand erkannt wird, wenn der Fahrer mit zumindest einer Hand, insbesondere mit beiden Händen einen vorgegebenen Berührungsablauf am Lenkrad, insbesondere einen vorgegebenen Berührungsablauf (zeitliche Reihenfolge) in Kombination mit definierten Berührungspositionen vornimmt. Dies kann z. B. ein Streichen, insbesondere ein gerichtetes Streichen über ein vorgegebenes Segment des Lenkradkranzes sein. Ebenso kann ein Wechsel vom Nicht-Berührungs-Zustand in den Berührungs-Zustand nach Ausführen eines zeitlich nacheinander ausgeführten Greifens des Lenkradkranzes an unterschiedliche Positionen des Lenkrads (z. B. zuerst links, dann rechts, dann wieder links) erkannt werden.
Besonders vorteilhaft ist jedoch auch, dass ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Berührungs-Zustand erkannt wird, wenn der Fahrer das Lenkrad (an einer definierten Position) mehrmals berührt bzw. antippt, d.h. wenn der Fahrer (mit einer Hand oder mit beiden Händen) das Lenkrad innerhalb eines mit erstmaliger Berührung des Lenkrads beginnenden Zeitintervalls wieder lost lässt (nicht berührt) und dann erneut zumindest ein weiteres Mal (oder noch mehrmals) berührt. Im Sinne eines Berührens kann hierbei ein bloßes Berühren des Lenkrads, ein Umgreifen des Lenkradkranzes oder ein Berühren des Lenkrads bzw. des Lenkradkranzes mit einem definierten Mindestdruck verstanden werden.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuereinheit auch ausgebildet sein, abhängig von einer erkannten Betätigungsart, bei dessen Erkennen ein Initial-Start der Antriebsmaschine veranlasst wird, einen zur ausgeführten Betätigungsart definierten Getriebegang einzulegen. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann aufbauend auf der Erfindung, durch die bei erkanntem Wechsel von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads in einen ein Berührungs-Zustand des Lenkrads ein Initial-Start der Antriebsmaschine veranlasst wird, eine Zusatzfunktion, insbesondere eine Gangauswahl veranlasst werden. Dadurch kann der Fahrer direkt nach dem Motorstart in die gewünschte Fahrtrichtung losfahren ohne zuvor den Gangwahlhebel bedienen zu müssen. So kann z. B. bei einem Umgreifen des Lenkradkranzes im oberen Bereich des Lenkrads der Initial-Start der Antriebsmaschine in Verbindung mit einer Auswahl eines Vorwärts-Anfahrgangs veranlasst werden, und bei einem Umgreifen des Lenkradkranzes im unteren Bereich des Lenkrads ein Initial-Start der Antriebsmaschine in Verbindung mit einer Auswahl eines Rückwärts-Anfahrgangs veranlasst werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit auch ausgebildet sein, abhängig von einer erkannten Betätigungsart, bei dessen Erkennen ein Initial-Start einer Antriebsmaschine veranlasst wird, ein Aktivieren eines zur Betätigungsart definierten Fahrmodus zu veranlassen. Bei einem Fahrmodus kann es sich bspw. um einen Sportfahrmodus, einen Komfortfahrmodus und/oder einen Effizienzfahrmodus handeln. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieses Gedankens kann abhängig vom Griffdruck, den der Fahrer beim Berühren des Lenkrads aufbringt, zusätzlich zur automatischen Gangwahl auch eine automatische Auswahl bzw. Aktivierung eines Fahrmodus erfolgen, so dass dem Fahrer gleich zu Beginn des Fahrens der gewünschte Gang und der gewünschte Fahrmodus zur Verfügung steht.
Der Berührungs-Zustand, bei dessen Erkennen (unter bestimmten Voraussetzungen) ein Initial-Start der Antriebsmaschine veranlasst wird, kann mit einer im Lenkrad angeordneten Sensorik erkannt werden. Hierzu können bspw. bekannte sog. Hands-On-Detection-Systeme bzw. Hands-Off-Detection-Systeme zum Einsatz kommen, die meist eine die Kapazität messbare Sensorik verwenden. Zusätzlich oder alternativ kann der Berührungs-Zustand auch mit einem zumindest den Bereich des Lenkrads erfassenden Kamerasystem erkannt werden. Hierzu können bspw. bekannte Innenraumüberwachungssysteme oder Fahrerzustands-Überwachungssysteme zum Einsatz kommen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt die einzige 1 einen vereinfachten Aufbau einer auf der Erfindung basierenden Vorrichtung zum Veranlassen eine Initial-Start eines Motors, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.
Die 1 zeigt als zentrales Element der Vorrichtung eine Steuereinheit SE, welche verschiedene Eingangssignale sHOS, sKS und s erhält und Ausgangssignale a und d oder r erzeugt.
Grundsätzlich ist die Steuereinheit SE derart ausgestaltet, dass diese in Abhängigkeit der Eingangssignale sHOS, sKS und s einen Initial-Start der Antriebsmaschine veranlasst, indem die Steuereinheit SE bei entsprechenden Eingangssignalen sHOS, sKS und s ein Signal a an die Antriebseinheit A aussendet. Bei entsprechender Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Steuereinheit SE zusätzlich auch ein Signal d oder r an eine Getriebeeinheit AT zum Einlegen eines definierten Anfahrgangs aussenden.
Zum Empfangen der relevanten Eingangssignale sHOS ist die Steuereinheit SE mit einer im Lenkrad L angeordneten Sensorik HOS verbunden. Zusätzlich kann die Steuereinheit SE mit einem (hier gestrichelt dargestelltem) Innenraumkamerasystem KS verbunden sein. Diese Sensoriken sende ein Signal sHOS und ggf. ein Signal sKS an die Steuereinheit SE zur Informationsübermittlung, ob der Fahrer seine Hände am Lenkrad hat bzw. wann der Fahrer seine Hände (an einer definierten Position) am Lenkrad hat.
In einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Steuereinheit SE im Detail wie folgt ausgebildet sein:
Die Steuereinheit SE überwacht zunächst kontinuierlich das Signal s dahingehend, ob alle Initial-Start-Voraussetzungen, die ein Starten der Antriebsmaschine bei entsprechender Lenkrad-Berührung erlauben, erfüllt sind. Hierbei kann es sich bspw. um zumindest eine der nachfolgenden Voraussetzungen handeln:

– Fahrersitz belegt;
– Authentifizierungsgeber erkannt (Schlüssel steckt, ID-Geber im Fahrzeuginnenraum);
– Fahrertür geschlossen;
– Fahrergurt geschlossen;

Wird erkannt, dass die Initial-Start-Voraussetzungen erfüllt sind, wertet die Steuereinheit SE die Signale sHOS der im Lenkrad L angeordneten Sensorik HOS und ggf. die Signale sKS des Innenraumkamerasystems KS aus. Wird aus einem Nicht-Betätigungs-Zustand des Lenkrads ein Umgreifen des Lenkradkranzes im oberen oder unteren Bereich des Lenkrads L erfasst, veranlasst die Steuereinheit SE einen Initial-Start der Antriebsmaschine A durch Aussenden eines Signals a.
In einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Steuereinheit SE zusätzlich noch einen gewünschten Anfahrgang einlegen.
Wird ein Umgreifen des Lenkradkranzes im oberen Bereich des Lenkrads L erfasst, veranlasst die Steuereinheit SE zusätzlich zum Initial-Start der Antriebsmaschine A durch Aussenden eines Signals a ein Einlegen eines Vorwärts-Fahrgangs durch Aussenden eines Signals d. Wird ein Umgreifen des Lenkradkranzes im unteren Bereich des Lenkrads L erfasst, veranlasst die Steuereinheit SE zusätzlich zum Initial-Start der Antriebsmaschine A durch Aussenden eines Signals a ein Einlegen eines Rückwärts-Fahrgangs durch Aussenden eines Signals r.
Alternativ zu diesen Ausgestaltungsmöglichkeiten können natürlich auch andere Varianten einer Betätigung des Lenkrads (z. B. mehrmaliges Umgreifen des Lenkradkranzes), aufgrund derer ein Betätigungs-Zustand erfasst werden kann, implementiert sein.
Durch die hier vorgeschlagene Erfindung kann eine intuitive Möglichkeit des Motor-Initial-Starts abgebildet werden, die gleichzeitig mit der Position der Hände beim Losfahren und Fahren übereinstimmt. Es ergibt sich somit sowohl eine Komfortsteigerung als auch eine zeitliche Reduktion des Initial-Motorstart-Vorgangs.
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 102009000421 A1 [0005]

Claims

Steuereinheit zum Veranlassen eines Starts einer Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad und mit mindestens einer Antriebsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, einen Initial-Start einer Antriebsmaschine (A) zu veranlassen (a), wenn ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads (L) ein Berührungs-Zustand des Lenkrads erkannt wird.
Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, einen Initial-Start einer Antriebsmaschine (A) zu veranlassen (a), wenn bei Vorliegen aller Initial-Start-Voraussetzungen (s) ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads (L) ein Berührungs-Zustand des Lenkrads erkannt wird.
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, einen Initial-Start einer Antriebsmaschine (a) zu veranlassen (a), wenn ausgehend von einem Nicht-Berührungs-Zustand des Lenkrads (L) ein Berührungs-Zustand des Lenkrads (L) in einer definierten Betätigungsart erkannt wird.
Steuereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Betätigungsart eine definierte Berührungsposition und/oder ein definierter Berührungsablauf ist.
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungs-Zustand erkannt wird, wenn der Fahrer mit zumindest einer Hand, insbesondere mit beide Hände das Lenkrad (L) in einem definierten Berührungsbereich berührt.
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungs-Zustand dann erkannt wird, wenn der Fahrer beim Berühren des Lenkrads (L) mit zumindest einer Hand, insbesondere mit beiden Händen einen vorgegebenen Berührungsdruck aufbringt.
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungs-Zustand dann erkannt wird, wenn der Fahrer mit zumindest einer Hand, insbesondere mit beiden Händen, am Lenkrad (L) einen vorgegebenen Berührungsablauf, insbesondere einen vorgegebenen Berührungsablauf in Kombination mit definierten Berührungspositionen vornimmt.
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührungs-Zustand dann erkannt wird, wenn der Fahrer das Lenkrad (L) innerhalb eines mit erstmaliger Berührung des Lenkrads (L) beginnenden Zeitintervalls das Lenkrad los lässt und dann erneut zumindest ein weiteres Mal berührt.
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, abhängig von einer erkannten Betätigungsart, bei dessen Erkennen ein Initial-Start einer Antriebsmaschine (A) veranlasst wird (a), ein Einlegen eines zur Betätigungsart definierten Getriebegangs zu veranlassen (d, r).
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, abhängig von einer erkannten Betätigungsart, bei dessen Erkennen ein Initial-Start einer Antriebsmaschine (A) veranlasst wird (a), ein Aktivieren eines zur Betätigungsart definierten Fahrmodus zu veranlassen.