DE102020103222A1 - Verfahren und System zur Verbesserung der Stopp-/Startsteuerung der Fahrzeugantriebssquelle über maschinelles Lernen - Google Patents

Verfahren und System zur Verbesserung der Stopp-/Startsteuerung der Fahrzeugantriebssquelle über maschinelles Lernen Download PDF

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Dominique Meroux
Sravani Yajamanam Kidambi
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

Diese Offenbarung stellt ein Verfahren und System zur Verbesserung der Stopp-/Startsteuerung der Fahrzeugantriebsquelle über maschinelles Lernen bereit. Es sind Verfahren und Systeme vorgesehen, um das Aktivieren des automatischen Anhaltens der Fahrzeugantriebsquelle und das Verhindern des automatischen Anhaltens der Fahrzeugantriebsquelle zu verbessern. Die Verfahren und Systeme umfassen das Verarbeiten von Fahrzeugführereingaben in einem maschinellen Lernmodell und das Charakterisieren des Fahrzeugführers in einer von mehreren Fahrzeugführergruppen. Das automatische Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle kann in Reaktion auf eine Gruppe, zu der ein Fahrzeugführer gehört, eingestellt werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern des automatischen Anhaltens einer Fahrzeugantriebsquelle.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Eine Fahrzeugantriebsquelle eines Fahrzeugs kann unter Bedingungen, unter denen die Drehmomentanforderung des Fahrzeugführers oder die Leistung niedrig ist, automatisch angehalten werden (z. B. keine Drehzahl und keine Verbrennung von Kraftstoff oder kein Durchführen einer chemischen Reaktion). Durch Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle können der Kraftstoffverbrauch und der Schadstoffausstoß der Fahrzeugantriebsquelle verringert werden. Die Fahrzeugantriebsquelle kann in Reaktion auf die Bremspedalstellung und die Gaspedalstellung angehalten werden. In einem Beispiel kann die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten werden, wenn das Bremspedal betätigt wird, während das Gaspedal losgelassen wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist. Solche starren automatischen Bedingungen zum Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle sind jedoch möglicherweise nicht für alle Fahrzeugführer unter allen Fahrbedingungen geeignet. Beispielsweise kann es der Fahrzeugführer eines Fahrzeugs vorziehen, die Fahrzeugantriebsquelle in Betrieb zu halten, wenn das Fahrzeug häufig anfahren und anhalten muss, beispielsweise während eines Verkehrsstaus. Zudem mag der Fahrzeugführer des Fahrzeugs es vorziehen, die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten zu lassen, aber die Fahrzeugantriebsquelle kann automatisch neu gestartet werden, nachdem die Fahrzeugantriebsquelle länger als zwei Minuten angehalten wurde. Deshalb kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit zu bieten, zu bestimmen, wann das Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle für den Fahrzeugführer akzeptabel und vorteilhaft sein könnte.
  • Kurzdarstellung
  • Die in der vorliegenden Schrift genannten Erfinder haben das vorstehende Problem erkannt und ein Betriebsverfahren für eine Fahrzeugantriebsquelle entwickelt, umfassend: Erkennen gegenwärtiger Betriebsbedingungen eines Fahrzeugs über eine Steuerung in Reaktion auf eine Kombination von Daten, die von Eingaben wie einer Kamera bereitgestellt werden, und Daten, die über eine Entfernungserfassungsvorrichtung bereitgestellt werden; Zuweisen eines menschlichen Fahrzeugführers zu einer von einer Vielzahl von Fahrzeugführergruppen über ein trainiertes maschinelles Lernmodell; automatisches Anhalten einer Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung in Reaktion auf die Zuordnung des menschlichen Fahrzeugführers zu einer Gruppe, die in der Vielzahl von Fahrzeugführergruppen und den gegenwärtigen Betriebsbedingungen enthalten ist.
  • Durch Zuweisen eines Fahrzeugführers zu einer von mehreren Fahrzeugführergruppen und Erkennen von Fahrzeugbetriebsbedingungen kann es möglich sein, die Bedingungen zum automatischen Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle an die Vorlieben des Fahrzeugführers anzupassen. Beispielsweise möchte ein Fahrzeugführer, der als ein leistungsorientierter Fahrzeugführer charakterisiert ist, möglicherweise den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs im Sinne der Fahrzeugleistung opfern. Als solches kann es wünschenswert sein, die Fahrzeugantriebsquelle unter Bedingungen mit häufig anhaltendem und anfahrendem Verkehr laufen zu lassen, wenn der leistungsorientierte Fahrzeugführer einen Abstand zwischen seinem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug klein halten möchte. Wenn im umgekehrten Fall der Fahrzeugführer als sparsam charakterisiert ist, kann die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten und gestartet werden, wenn der Verkehr anhält und wieder anfährt. Dadurch können der Fahrzeugführer eines Fahrzeugs und die gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen das Anhalten und Starten der automatischen Fahrzeugantriebsquelle beeinflussen, so dass die Erwartungen des Fahrzeugführers erfüllt werden können.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile aufweisen. Insbesondere kann der Ansatz den Kraftstoffverbrauch bei gleichzeitiger Verringerung der Störungen für die Insassen reduzieren. Daneben kann der Ansatz den Schadstoffausstoß des Fahrzeugs verringern und die Wiederholbarkeit von Bedingungen zum Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle verbessern. Zudem kann der Ansatz auch den Fahrzeugbetrieb während des Parkens des Fahrzeugs verbessern.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese allein für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehende oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile vermeiden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug, einschließlich dessen Abstand zu dem Objekterkennungssystem und dem Sichtsystem;
    • 2 zeigt eine beispielhafte Fahrzeugantriebsquelle;
    • 3 zeigt einen beispielhaften Fahrzeugantriebsstrang, einschließlich der Fahrzeugantriebsquelle;
    • Die 4-9 zeigen beispielhafte Zustände, bei denen das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle eine Auswertung vornehmen kann, um das automatische Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle zu aktivieren oder zu deaktivieren.
    • 10 zeigt eine Systemarchitektur für das System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle, das in der vorliegenden Schrift beschrieben ist;
    • 11 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die nachstehende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Verbessern des Betriebs zum automatischen Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle. 1 zeigt ein Fahrzeug, das eine Fahrzeugantriebsquelle enthält, die automatisch angehalten und gestartet werden kann, um Kraftstoff zu sparen und den Schadstoffausstoß zu verringern. Die 2 und 3 zeigen beispielhafte Antriebsstrangkomponenten für das in 1 gezeigte Fahrzeug. Mehrere unterschiedliche Fahrzeugbetriebsbedingungen zum automatischen Anhalten und Starten einer Fahrzeugantriebsquelle sind in den 4-9 gezeigt. Die Architektur zum automatischen Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle ist in 10 gezeigt. Ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und zum automatischen Anhalten einer Fahrzeugantriebsquelle, um Kraftstoff zu sparen und den Schadstoffausstoß zu verringern, ist in 11 gezeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das Fahrzeug 100 eine Steuerung 12 zum Empfangen von Sensordaten und Anpassen von Aktoren. Die Steuerung 12 kann das Fahrzeug 100 in Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen betrieben, wozu unter anderem Drehmomentanforderung des Fahrzeugführers, Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungslufttemperatur, Temperatur der Fahrzeugantriebsquelle und Drehzahl der Fahrzeugantriebsquelle gehören. Die Steuerung 12 kann die Fahrzeugantriebsquelle zudem automatisch anhalten (z. B. die Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung anhalten, ohne dass ein menschlicher Fahrzeugführer eine Eingabe in eine Vorrichtung vornimmt, die ausschließlich dem Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle dient, wie etwa ein Schlüsselschalter oder ein Druckknopf) und starten (z. B. Starten der Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung, ohne dass ein menschlicher Fahrzeugführer eine Eingabe in eine Vorrichtung vornimmt, die ausschließlich dem Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle dient, wie etwa ein Schlüsselschalter oder ein Druckknopf), die 2 gezeigt ist, die in dem Fahrzeugt 100 enthalten ist. In einigen Beispielen kann die Steuerung 12 mit zusätzlichen Steuerungen zusammenarbeiten, um das Fahrzeug 100 zu betreiben. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren, die in den 1-3 gezeigt sind. Die Steuerung 12 setzt die Aktoren ein, die in den 1-3 gezeigt sind, um den Betrieb der Fahrzeugantriebsquelle auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung 12 gespeichert sind, anzupassen.
  • Das Fahrzeug 100 ist mit einem Global-Positioning-System(GPS)-Empfänger 130 gezeigt. Der Satellit 161 stellt dem GPS-Empfänger 130 zeitgestempelte Informationen (z. B. Daten) bereit, die sich auf die Informationen zum Fahrzeugpositionsbestimmungssystem 140 stützen. Das Fahrzeugpositionsbestimmungssystem 140 übermittelt gegenwärtige und zukünftige Straßensteigungsdaten zur Steuerung 12. Das Fahrzeug 100 ist laut Darstellung zudem mit einer optionalen Kamera 135 zum Untersuchen von Straßenbedingungen auf dem Weg des Fahrzeugs 135 ausgestattet. Beispielsweise kann die Kamera 135 Straßenbedingungen von Verkehrsschildern 166 oder Anzeigen abrufen. Das Fahrzeug 100 enthält zudem ein System zum Erkennen des Abstandes zu Objekten 138, zu dem ein Sender 139 zum Senden von Signalen und ein Empfänger 137 zum Empfangen von Signalen gehören (z. B. reflektierte Signale, die über den Sender 139 erzeugt werden), die auf Positionen von Objekten im Fahrweg hindeuten, um die Nähe von Fahrzeugen in dem Fahrweg des Fahrzeugs 100 zu ermitteln. Alternativ können der Sender 139 und der Empfänger 137 durch einen Sendeempfänger ersetzt werden. Das System zum Erkennen des Abstandes zu Objekten 138 kann Laser- (z. B. LIDAR), Schall- oder RADAR-signalbasiert (z. B. Radar) sein. Das System zum Erkennen des Abstandes zu Objekten 138 kann einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und Objekten (z. B. Schilder, Ampeln, animierte Objekte, Bauten usw.) in dem Fahrweg des Fahrzeugs ermitteln.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist eine beispielhafte Fahrzeugantriebsquelle 230 (z. B. ein Verbrennungsmotor oder eine Brennstoffzelle) gezeigt. In diesem Beispiel ist die Fahrzeugantriebsquelle eine Fahrzeugantriebsquelle eines Fremdzündungsmotors. Allerdings kann die Fahrzeugantriebsquelle eine Diesel-Fahrzeugantriebsquelle, eine Turbine oder eine elektrische Maschine sein.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Fahrzeugantriebsquelle (z. B. ein Zylinder einer mehrere Zylinder umfassenden Fahrzeugantriebsquelle) 230 in einem Fahrzeugantriebsquellensystem 200 zeigt. Die Fahrzeugantriebsquelle 230 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 umfasst, und durch Eingaben von einem menschlichen Fahrzeugführer 282 über eine Eingabevorrichtung 280 gesteuert werden. In diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 280 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 284 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals. Gleichermaßen kann die Steuerung 12 eine Eingabe von dem Bremspedalpositionssensor 275 empfangen, um eine Stellung des Bremspedals 276 zu ermitteln. Der menschliche Fahrzeugführer 282 kann das Bremspedal 276 selektiv betätigen.
  • Eine Brennkammer 232 der Fahrzeugantriebsquelle 230 kann einen Zylinder, der durch Zylinderwände 234 ausgebildet ist, mit einem darin positionierten Kolben 236 umfassen. Der Kolben 236 kann an eine Kurbelwelle 240 gekoppelt sein, so dass eine Hin-und-HerBewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 240 kann über ein Zwischengetriebesystem an mindestens ein Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein, wie in 3 gezeigt. Ein Schwungrad 297 und ein Hohlrad 299 sind an die Kurbelwelle 240 gekoppelt. Ein optionaler Anlasser 296 (z.B. eine elektrische Niederspannungsmaschine (mit weniger als 30 Volt betrieben)) umfasst eine Ritzelwelle 298 und ein Ritzel 295. Die Ritzelwelle 298 kann das Ritzel 295 selektiv vorschieben, um das Hohlrad 299 in Eingriff zu nehmen. Der Anlasser 296 kann direkt an der Vorderseite der Fahrzeugantriebsquelle oder der Rückseite der Fahrzeugantriebsquelle angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 296 der Kurbelwelle 240 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 296 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Kurbelwelle der Fahrzeugantriebsquelle in Eingriff steht. Der Anlasser 296 kann die Kurbelwelle 240 selektiv drehen, um den Kolben 236 zu bewegen.
  • Die Brennkammer 232 kann Ansaugluft aus einem Ansaugkrümmer 244 über einen Ansaugkanal 242 aufnehmen und Verbrennungsgase über einen Abgaskanal 248 ausstoßen. Der Ansaugkrümmer 244 und der Abgaskanal 248 können über ein Einlassventil 252 bzw. ein Auslassventil 254 selektiv mit der Brennkammer 232 in Verbindung stehen. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 232 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile umfassen.
  • In diesem Beispiel können das Einlassventil 252 und das Auslassventil 254 durch Nockenbetätigung über das Nockenbetätigungssystem 251 bzw. 253 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 251 und 253 können jeweils einen oder mehrere Nocken umfassen und eines oder mehrere der folgenden Systeme verwenden: System zur Nockenprofilverstellung (Cam Profile Switching - CPS), variablen Nockenansteuerung (Variable Cam Timing - VCT), variablen Ventilansteuerung (Variable Valve Timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (Variable Valve Lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Stellung des Einlassventils 252 und des Auslassventils 254 kann durch die Ventilstellungssensoren 255 bzw. 257 bestimmt werden. In alternativen Beispielen können das Einlassventil 252 und/oder das Auslassventil 254 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann der Zylinder 232 alternativ ein Einlassventil, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, umfassen.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 269 ist in der Darstellung direkt an die Brennkammer 232 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals, das von der Steuerung 12 empfangen wird, direkt in diese einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 269 eine sogenannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 232 bereit. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann beispielsweise in der Seite der Brennkammer oder in der Oberseite der Brennkammer angebracht sein. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 269 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler umfasst. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 232 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung umfassen, die in dem Ansaugkrümmer 244 in einer Konfiguration angeordnet ist, die eine sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in den Ansaugkanal stromaufwärts von der Brennkammer 232 bereitstellt.
  • Ein Zündfunke wird der Brennkammer 232 über eine Zündkerze 266 bereitgestellt. Das Zündsystem kann zudem eine Zündspule (nicht gezeigt) zum Erhöhen der Spannung, die der Zündkerze 266 zugeführt wird, umfassen. In anderen Beispielen, wie etwa einem Diesel, kann die Zündkerze 266 weggelassen werden.
  • Der Ansaugkanal 242 kann eine Drossel 262 umfassen, die eine Drosselklappe 264 aufweist. In diesem konkreten Beispiel kann die Position der Drosselklappe 264 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder einem Stellantrieb bereitgestellt wird, der in der Drossel 262 enthalten ist, wobei es sich um eine Konfiguration handelt, die üblicherweise als elektronische Drosselsteuerung (electronic throttle control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 262 betrieben werden, um die Ansaugluft zu variieren, die unter anderen Zylindern der Fahrzeugantriebsquelle der Brennkammer 232 bereitgestellt wird. Die Stellung der Drosselklappe 264 kann der Steuerung 12 durch ein Drosselstellungssignal bereitgestellt werden. Der Ansaugkanal 242 kann einen Luftmassenstromsensor 220 und einen Krümmerluftdrucksensor 222 zum Erfassen einer Luftmenge, die in den die Fahrzeugantriebsquelle 230 eintritt, umfassen.
  • Ein Abgassensor 227 ist der Darstellung nach an den Abgaskanal 248 gekoppelt, der gemäß einer Richtung des Abgasstroms einer Emissionsbegrenzungsvorrichtung 280 vorgelagert angeordnet ist. Der Sensor 227 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnisses sein, wie etwa eine lineare Lambda-Sonde oder UEGO (Universal- oder Weitbereich-Abgas-Sauerstoff), eine Zweizustands-Lambda-Sonde oder EGO, eine HEGO (beheizte EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. In einem Beispiel ist der vorgelagerte Abgassensor 227 ein UEGO, welcher dazu ausgelegt ist, eine Ausgabe, wie etwa ein Spannungssignal, bereitzustellen, die zu der in dem Abgas enthaltenen Menge an Sauerstoff proportional ist. Die Steuerung 12 wandelt die Lambdasondenausgabe über eine Lambdasondenübertragungsfunktion in ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases um.
  • Die Emissionssteuervorrichtung 280 ist in der Darstellung entlang des Abgaskanals 248 dem Abgassensor 227 vorgelagert angeordnet. Bei der Vorrichtung 280 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (Three Way Catalyst - TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionsteuervorrichtungen oder Kombinationen daraus handeln. In einigen Beispielen kann die Emissionssteuervorrichtung 280 durch Betreiben von mindestens einem Zylinder der Fahrzeugantriebsquelle mit einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis während des Betriebs der Fahrzeugantriebsquelle 230 periodisch zurückgesetzt werden.
  • Die Steuerung 12 ist laut Darstellung in 2 als ein Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 202, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 204, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, in diesem konkreten Beispiel als Festwertspeicherchip 206 (z. B. nicht flüchtiger Speicher), Direktzugriffsspeicher 208, Keep-Alive-Speicher 210 und Datenbus. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den vorangehend erläuterten Signalen verschiedene Signale von mit der Fahrzeugantriebsquelle 230 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassenstroms (Mass Air Flow - MAF) von dem Luftmassenstromsensor 220; der Kühlmitteltemperatur der Fahrzeugantriebsquelle (ECT) von einem Temperatursensor 223, der mit einer Kühlhülse 214 gekoppelt ist; eines Stellungssignals der Fahrzeugantriebsquelle von einem Hall-Effekt-Sensor 218 (oder einer anderen Art), der eine Stellung der Kurbelwelle 240 erfasst; einer Drosselstellung von einem Drosselstellungssensor 265; und eines Krümmerabsolutdruck-Signals (Manifold Absolute Pressure - MAP) von dem Sensor 222. Ein Drehzahlsignal der Fahrzeugantriebsquelle kann durch die Steuerung 12 von dem Kurbelwellenstellungssensor 218 erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal stellt zudem eine Angabe des Unterdrucks oder Drucks in dem Ansaugkrümmer 244 bereit. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der vorstehend genannten Sensoren verwendet werden können, wie etwa ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des Betriebs der Fahrzeugantriebsquelle kann das Drehmoment der Fahrzeugantriebsquelle aus der Ausgabe des MAP-Sensors 222 und der Drehzahl der Fahrzeugantriebsquelle abgeleitet werden. Zudem kann dieser Sensor zusammen mit der erkannten Drehzahl der Fahrzeugantriebsquelle eine Grundlage zum Schätzen der in den Zylinder eingeleiteten Ladung (einschließlich Luft) darstellen. In einem Beispiel kann der Kurbelwellenstellungssensor 218, der zudem als Drehzahlsensor der Fahrzeugantriebsquelle verwendet werden kann, eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen je Umdrehung der Kurbelwelle produzieren.
  • Die Steuerung 12 kann Benutzereingaben zudem über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 213 empfangen. Die Steuerung 12 kann Daten zudem an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 213 ausgeben. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 213 kann die Form einer Anzeigetafel und einer Tastatur oder eines Touchscreens annehmen. Alternativ kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 213 die Form von Drucktasten und/oder Wählschaltern oder anderen bekannten Mensch-Maschine-Schnittstellen annehmen. Der Fahrzeugführer oder die Insassen des Fahrzeugs können das System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 213 selektiv deaktivieren.
  • Auf den Festwertspeicher 206 eines Speichermediums können computerlesbare Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 202 zum Durchführen von zumindest Abschnitten der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorweggenommen, jedoch nicht ausdrücklich aufgeführt werden, ausgeführt werden können.
  • Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in der Fahrzeugantriebsquelle 230 in der Regel einen Viertaktzyklus: Der Zyklus umfasst den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 254 und das Einlassventil 252 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 244 in die Brennkammer 232 eingebracht und der Kolben 236 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 232 zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 236 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B., wenn die Brennkammer 232 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet.
  • Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 252 und das Auslassventil 254 geschlossen. Der Kolben 236 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft innerhalb der Brennkammer 232 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 236 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer 232 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem nachstehend als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem nachstehend als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa die Zündkerze 266, gezündet, was zur Verbrennung führt.
  • Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 236 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 240 wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 254 während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 248 abzugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist anzumerken, dass Vorstehendes lediglich als ein Beispiel gezeigt ist und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
  • Wie zuvor beschrieben, zeigt 2 nur einen Zylinder einer Fahrzeugantriebsquelle mit mehreren Zylindern und kann jeder Zylinder gleichermaßen seinen eigenen Satz von Ansaug-/Abgasventilen, Kraftstoffeinspritzventilen, Zündkerzen etc. umfassen.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugantriebsstrangs 300 gezeigt. Der Antriebsstrang 300 kann von der Fahrzeugantriebsquelle 230 angetrieben werden, wie in 2 gezeigt. In einem Beispiel kann es sich bei der Fahrzeugantriebsquelle 230 um eine Benzinfahrzeugantriebsquelle handeln. In alternativen Beispielen können andere Konfigurationen der Fahrzeugantriebsquelle verwendet werden, beispielsweise eine Dieselfahrzeugantriebsquelle. Die Fahrzeugantriebsquelle 230 kann mit einem System zum Starten der Fahrzeugantriebsquelle (nicht gezeigt) gestartet werden. Zudem kann die Fahrzeugantriebsquelle 230 ein Drehmoment über einen Drehmomentaktor 304 erzeugen oder anpassen, wie etwa eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Drosselklappe, eine Nocke usw. Ein integrierter Riemenstartergenerator (BISG) 350, der als elektrische Maschine, Motor oder Generator bezeichnet werden kann, ist laut Darstellung mit der Fahrzeugantriebsquelle 230 über den Riemen 351 gekoppelt. In diesem Beispiel ist der BISG 350 mit der Kurbelwelle 240 gekoppelt, aber der BISG 350 kann in einigen Beispielen mit einer Nockenwelle gekoppelt sein. Der BISG 350 kann eine Leistung der Fahrzeugantriebsquelle verbrauchen, um eine Batterie (nicht gezeigt) aufzuladen, oder alternativ kann der BISG 350 eine Leistung für den Antriebsstrang über eine Kurbelwelle 240 der Fahrzeugantriebsquelle bereitstellen. Daher kann der BISG das Fahrzeug unter bestimmten Bedingungen antreiben.
  • Ein Ausgabedrehmoment der Motorantriebsquelle kann an einen Drehmomentwandler 306 übertragen werden, um ein mehrstufig übersetztes Automatikgetriebe 308 durch Eingreifen von einer oder mehreren Kupplungen, einschließlich Vorwärtskupplung 310, anzutreiben, wobei der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden kann. Der Drehmomentwandler 306 umfasst ein Laufrad 320, das Drehmoment über eine Hydraulikflüssigkeit an eine Turbine 322 überträgt. Eine oder mehrere Getriebekupplungen 324 können eingekuppelt werden, um Übersetzungsverhältnisse zwischen der Motorantriebsquelle 230 und den Fahrzeugrädern 314 zu verändern. Die Ausgabe des Drehmomentwandlers 306 kann wiederum durch Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 312 gesteuert werden. Somit, wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 312 vollständig gelöst ist, überträgt der Drehmomentwandler 306 über einen Fluidtransfer zwischen der Drehmomentwandlerturbine 322 und dem Drehmomentwandlerlaufrad 320 Drehmoment an das Automatikgetriebe 308, wodurch eine Drehmomentsteigerung ermöglicht wird. Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 312 im Gegensatz dazu vollständig eingekuppelt ist, so wird das Ausgabedrehmoment der Motorantriebsquelle über die Drehmomentwandler-Kupplung 312 direkt auf eine Eingangswelle des Getriebes 308 übertragen. Alternativ dazu kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 312 teilweise in Eingriff genommen werden, wodurch ermöglicht wird, die Höhe des Drehmoments, das an das Getriebe weitergegeben wird, einzustellen. Eine Steuerung 12 kann konfiguriert sein, um die Höhe des von dem Drehmomentwandler bereitgestellten Drehmoments einzustellen, indem die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung in Reaktion auf verschiedene Betriebsbedingungen der Fahrzeugantriebsquelle oder auf der Grundlage einer fahrzeugführerbasierten Betriebsanforderung der Fahrzeugantriebsquelle eingestellt wird.
  • Das Automatikgetriebe kann über den Schalthebel 311 geschaltet werden, der in Parkstellung „P“, Rückwärtsstellung „R“, Neutralstellung „N“ oder Fahrstellung „D“ geschaltet sein kann. Die Drehmomentabgabe von dem Automatikgetriebe 308 kann wiederum an die Räder 314 weitergegeben werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Konkret kann das Automatikgetriebe 308 ein Eingangsantriebsdrehmoment an der Eingangswelle (nicht gezeigt) in Reaktion auf eine Fahrbedingung des Fahrzeugs einstellen, bevor ein Abgabeantriebsdrehmoment an die Räder übertragen wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann über den Geschwindigkeitssensor 330 bestimmt werden.
  • Zudem können die Räder 314 durch Betätigen der Radbremsen 316 blockiert werden. In einem Beispiel können die Radbremsen 316 in Reaktion darauf betätigt werden, dass der Fahrzeugführer mit seinem Fuß auf ein Bremspedal drückt (gezeigt in 2). Auf ähnliche Weise können die Räder 314 freigegeben werden, indem die Radbremsen 316 in Reaktion darauf gelöst werden, dass der Fahrzeugführer den Fuß vom Bremspedal nimmt.
  • Die 1 und 2 umfassen einen Verbrennungsmotor und einen BISG, die in der vorliegenden Schrift beschriebenen Verfahren sind jedoch für andere Konfigurationen des Antriebsstrangs geeignet und auf diese anwendbar. Beispielsweise sind die in der vorliegenden Schrift beschriebenen Verfahren für Parallel- und Reihenhybridfahrzeuge, Fahrzeuge mit Dieselfahrzeugantriebsquellen und Fahrzeuge mit Brennstoffzellen geeignet. Zudem können die in der vorliegenden Schrift beschriebenen Ansätze anwendbar sein, um zu bestimmen, wann es wünschenswert ist, die Antriebsstrangbetriebsarten zu wechseln (z. B. vom Antreiben eines Fahrzeugs über nur eine elektrische Maschine zum Antreiben des Fahrzeugs über einen Verbrennungsmotor des Fahrzeugs oder zum Antreiben des Fahrzeugs über den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs und die elektrische Maschine).
  • Somit stellt das System aus den 1-3 ein Steuersystem für Fahrzeugantriebsquellen bereit, umfassend: einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs; ein System zum Erkennen des Abstands zu Objekten, das ein Signal sendet und eine reflektierte Version des Signals empfängt; eine Kamera; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen enthält, die in dem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind, zum automatischen Anhalten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs oder zum Verhindern des automatischen Anhaltens des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs auf Grundlage einer Kombination von Daten aus dem System zum Erkennen des Abstands zu Objekten und der Kamera und Anweisungen zur Charakterisierung des Verhaltens eines menschlichen Fahrzeugführers in eine von mehreren Gruppen über ein trainiertes maschinelles Lernmodell. Das Fahrzeugantriebsquellensystem umfasst, dass die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten wird, indem aufgehört wird, Kraftstoff der Fahrzeugantriebsquelle zuzuführen. Das Fahrzeugantriebsquellensystem umfasst zudem zusätzliche Anweisungen, um das automatische Anhalten des Verbrennungsmotors in Reaktion darauf zu verhindern, dass sich ein Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von einer Mautstation befindet. Das Fahrzeugantriebsquellensystem umfasst, dass die eine der Mehrzahl von Gruppen eine Leistungsgruppe ist. Das Fahrzeugantriebsquellensystem umfasst, dass die eine der Mehrzahl von Gruppen eine Kraftstoffeinspargruppe ist. Das Fahrzeugantriebsquellensystem umfasst zudem weitere Anweisungen zum Anpassen des automatischen Anhaltens des Verbrennungsmotors in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug zum Verlassen einer Fahrzeugmieteinrichtung vorbereitet wird.
  • Unter Bezugnahme auf 4 sind beispielhafte Bedingungen, die durch das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle erfasst werden können, gezeigt. Von der Kamera 135 aufgenommene Bilder können unter Verwendung von Zeichenerkennung und anderen Bildgebungsprozessen verarbeitet werden, um zu bestimmen, dass das Fahrzeug 100 in die Parkeinrichtung 400 einfährt. Das Fahrzeug 100 kann erkennen, dass es in einen Parkbereich einfährt, indem es erkennt, dass es in ein Gebäude über das Tor 404 einfährt, und indem es die Zeichenerkennung auf Bilder des Parkzeichens 402 anwendet. Zudem können Bilder von der Kamera 135 verwendet werden, um zu erkennen, dass sich das Fahrzeug 100 in der Parklücke 403 befindet, indem Fahrspurstreifen 405 erkannt werden. Zudem kann das System zum Anhalten/Starten über sein Entfernungserfassungssystem, das die Wände 410 erkennt, erkennen, dass sich das Fahrzeug 100 in der Parkeinrichtung 400 befindet. In einem Beispiel kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle die Fahrzeugantriebsquelle 230 in Reaktion auf das Anhalten des Fahrzeugs 100 auf dem Parkplatz 403 automatisch anhalten. Darüber hinaus kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle das Starten einer automatischen Fahrzeugantriebsquelle in Reaktion auf das Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle und das Schalten des Fahrzeugs aus dem Fahr- oder Rückwärtsgang in die Parkstellung verhindern oder unterbinden. Dies kann die Zufriedenheit des Fahrzeugführers verbessern, indem die Fahrzeugantriebsquelle in Reaktion auf das Schalten des Getriebes in die Parkstellung nicht erneut gestartet wird. Somit kann ein unnötiger Neustart der Fahrzeugantriebsquelle vermieden werden.
  • Unter Bezugnahme auf 5 sind zusätzliche beispielhafte Bedingungen, die durch das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle erfasst werden können, gezeigt. Von der Kamera 135 aufgenommene Bilder können unter Verwendung von Zeichenerkennung und anderen Bildgebungsprozessen verarbeitet werden, um zu bestimmen, dass das Fahrzeug 100 in einer Liefer- oder Abholspur oder -zone 506 angehalten hat. Das Fahrzeug 100 kann über das Parkschild 504 erkennen, dass es in eine Liefer- oder Abholspur 506 einfährt oder sich in dieser befindet. In einem Beispiel kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle die Fahrzeugantriebsquelle 230 in Reaktion auf das Anhalten des Fahrzeugs 100 in der Liefer- oder Abholspur oder -zone 506 anhält, automatisch anhalten, indem eine Zeichenerkennung auf Bilder des Schildes 504 angewendet wird, die über eine Kamera an Bord des Fahrzeugs 100 aufgenommen werden. Darüber hinaus kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle das Starten einer automatischen Fahrzeugantriebsquelle in Reaktion darauf verhindern oder unterbinden, dass die Fahrzeugantriebsquelle über einen Zeitraum angehalten wird, der einen Schwellenzeitraum überschreitet (z. B. 2 Minuten), während das Fahrzeug sich in der Liefer- oder Abholspur oder -zone 506 befindet. Somit kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle einen automatischen Neustart der Fahrzeugantriebsquelle verhindern, der auf der Zeit basiert, während der das Fahrzeug 100 in der Liefer- oder Abholspur oder -zone 506 automatisch angehalten wurde, so dass Kraftstoff gespart werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist eine weitere beispielhafte Bedingung, die durch das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle erfasst werden kann, gezeigt. Von der Kamera 135 aufgenommene Bilder können unter Verwendung von Zeichenerkennung und anderen Bildgebungsprozessen verarbeitet werden, um zu bestimmen, dass das Fahrzeug 100 für die Mautstelle 602 (z. B. für Straßenmautgebühren) angehalten wird, wenn sich das Fahrzeug 100 innerhalb eines vorbestimmten Abstands 604 von der Mautstelle 602 befindet. Das Fahrzeug 100 kann erkennen, dass es sich der Mautstelle 602 nähert, indem die Zeichenerkennung auf Bilder des Zeichens 603 angewendet wird, die über die Kamera aufgenommen werden. In einem Beispiel kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle das automatische Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle verhindern und die Fahrzeugantriebsquelle 230 in Reaktion darauf nicht automatisch anhalten, dass das Fahrzeug 100 in einem vorbestimmten Abstand (z.B. 100 Meter) zu der Mautstelle 602 anhält. Der Abstand 604 zwischen der Mautstelle 602 und dem Fahrzeug 100 kann über das Entfernungserfassungssystem des Fahrzeugs bestimmt werden. Somit kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle ein automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle verhindern, das auf dem Anhalten des Fahrzeugs basiert, wenn sich das Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von der Mautstelle 602 befindet, so dass ein schnelles Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle vermieden werden kann, wodurch die Zufriedenheit des Fahrzeugführers verbessert wird.
  • Unter Bezugnahme auf 7 ist noch eine weitere beispielhafte Bedingung, die durch das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle erfasst werden kann, gezeigt. Durch Bilder, die von der Kamera 135 aufgenommen wurden, und Abstandsmessungen, die über das System zum Erfassen des Abstands zu Objekten des Fahrzeugs 100 durchgeführt wurden, kann die Steuerung 12 bestimmen, dass sich das Fahrzeug 100 in dichtem Verkehr befindet. Beispielsweise kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle erkennen, dass sich das Fahrzeug 100 in dichtem Verkehr befindet, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und 702 kleiner als ein Schwellenwert ist und eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 kleiner als die angegebene Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung ist. In einem Beispiel kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle die Schwellenwerte für das automatische Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle so einstellen, dass das automatische Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle unterbunden werden kann, wenn ein Zeitraum, in dem das Fahrzeug angehalten wird, größer als ein Schwellenzeitraum ist. Zudem kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle ein automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle verhindern oder unterbinden, wenn sich das Fahrzeug 100 zwischen dem Anhalten des Fahrzeugs mit einer Geschwindigkeit bewegt, die höher als eine Schwellenfrequenz ist. Wenn das Fahrzeug beispielsweise anhält und sich dann bewegt und dann wieder anhält und damit bei einer Frequenz oberhalb einer Schwellenfrequenz (z. B. 0,3 Hertz) in dichtem Verkehr fortfährt, kann ein automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle verhindert werden, während sich das Fahrzeug in dichtem Verkehr befindet, wodurch die Zufriedenheit des Fahrzeugführers verbessert wird. Wenn das Fahrzeug jedoch anhält und sich dann mit einer Frequenz bewegt, die unter der vorbestimmten Frequenz bei dichtem Verkehr liegt, kann ein automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle realisiert werden. Dadurch kann der Fahrzeugführer ein häufiges Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle bei dichtem Verkehr vermeiden. Die Schwellenfrequenz kann in Reaktion auf die Charakterisierung des gegenwärtigen Fahrzeugführers eingestellt werden, wie nachstehend in der Patentschrift ausführlicher erläutert.
  • Unter Bezugnahme auf 8 ist noch eine weitere beispielhafte Bedingung, die durch das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle erfasst werden kann, gezeigt. Von der Kamera 135 aufgenommene Bilder können unter Verwendung von Zeichenerkennung und anderen Bildgebungsprozessen verarbeitet werden, um zu bestimmen, dass das Fahrzeug 100 an einer roten Ampel angehalten hat, um rechts abzubiegen. Das Fahrzeug 100 kann erkennen, dass es sich einer roten Ampel auf einer Rechtsabbiegerspur nähert, indem es die Zeichenerkennung auf die Schrift auf dem Schild 810 anwendet, die rote Ampel 802 über die Kamera erkennt, die Rechtsabbiegerspur 808 über die Kamera erkennt, den Rand für Rechtsabbieger auf der Straße 806 über die Kamera erkennt und die Haltellinie 804 über die Kamera erkennt. In einem Beispiel kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug 100 an einer Ampel 802 anhält, während es sich auf der Rechtsabbiegerspur 808 befindet, die Fahrzeugantriebsquelle 230 möglicherweise nicht automatisch anhalten, da die Steuerung erkennt, dass das Fahrzeug 100 möglicherweise nur kurz anhält, um sicherzustellen, dass kein Querverkehr vorliegt, bevor das Fahrzeug rechts abbiegt. Dementsprechend kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle ein automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle verhindern, das darauf basiert, dass das Fahrzeug in einer Rechtsabbiegerspur anhält, so dass ein schnelles Anhalten und erneutes Starten der Fahrzeugantriebsquelle vermieden werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf 9 ist eine weitere beispielhafte Bedingung, die durch das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle erfasst werden kann, gezeigt. Von der Kamera 135 aufgenommene Bilder können unter Verwendung von Zeichenerkennung und anderen Bildgebungsprozessen verarbeitet werden, um zu bestimmen, dass das Fahrzeug 100 in die Fahrzeugmieteinrichtung 906 einfährt. Das Fahrzeug 100 kann erkennen, dass es sich in der Fahrzeugmieteinrichtung 906 befindet, indem eine Zeichenerkennung auf Bilder des Parkzeichens 402 angewendet wird. Zudem können Bilder von der Kamera 135 verwendet werden, um zu erkennen, dass sich das Fahrzeug 100 im Bereitstellungsbereich 908 befindet, indem eine Zeichenerkennung auf das Schild 904 angewendet wird. In einem Beispiel kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle die Fahrzeugantriebsquelle 230 in Reaktion auf das Anhalten des Fahrzeugs 100 in dem Bereitstellungsbereich 908 automatisch anhalten, selbst wenn die Fahrzeugantriebsquellentemperatur niedriger als eine Schwellentemperatur ist, bei der die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten werden kann, wenn sie sich nicht in einer Fahrzeugmieteinrichtung 906 befindet. Auf diese Weise kann Kraftstoff gespart werden, während der Mieter die erforderlichen Unterlagen ausfüllt und das Fahrzeug inspiziert. Zudem kann die Fahrzeugantriebsquelle 230 des Fahrzeugs 100 automatisch länger als eine vorbestimmte Zeitspanne automatisch angehalten bleiben, wenn sich das Fahrzeug 100 in dem Bereitstellungsbereich 100 befindet, so dass Bedingungen, unter denen im Leerlauf Kraftstoff verschwendet wird, vermieden werden können. Beispielsweise kann das Fahrzeug 100 von dem Parkplatz 910 bewegt werden und kann die Fahrzeugantriebsquelle anschließend automatisch angehalten werden, wenn das Fahrzeug 100 den Bereitstellungsbereich 908 erreicht, in dem sich das Fahrzeug zum Verlassen der Mieteinrichtung 906 befindet. Sobald sich das Fahrzeug 100 in dem Bereitstellungsbereich 908 befindet, kann die Fahrzeugantriebsquelle angehalten bleiben, um Kraftstoff zu sparen.
  • Übergehend zu 10 ist die Systemarchitektur für das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle gezeigt. Das System 1000 (z. B. enthalten in der Steuerung 12) empfängt Eingaben von einer Vielzahl von verschiedenen menschlichen Fahrzeugführern 1001-1003. Die Eingabe wird über das Bremspedal 276, das Gaspedal 280, das Lenkrad 1005 und andere Benutzerschnittstellen empfangen. Das System 1000 empfängt zudem eine Eingabe von der Kamera 135 und dem System zum Erfassen des Abstands zu Objekten 138. Daten von den Benutzerschnittstellen, der Kamera 135 und dem System zum Erfassen des Abstands zu Objekten 138 werden in ein maschinelles Lernmodell, wie etwa ein neuronales Netzwerk 1010, eingegeben, in dem die Daten angewendet werden, um jeden der Vielzahl von Fahrzeugführern einer der Vielzahl von Gruppen zuzuordnen, die auf Fahrmustern basieren, die über die Dateneingabe und das maschinelle Lernmodell ermittelt werden. In einem Beispiel umfassen die Gruppen eine Kraftstoff sparende Gruppe, eine Zwischengruppe, die einen Vorteil hinsichtlich der Kraftstoffwirtschaftlichkeit und einen Vorteil hinsichtlich der Fahrzeugleistung bietet, und eine Leistungsgruppe, die signifikante Vorteile hinsichtlich der Fahrzeugleistung und einen geringeren Vorteil hinsichtlich der Kraftstoffwirtschaftlichkeit bietet. Die Mitgliedschaft eines Fahrzeugführers in einer der Gruppen kann auf Datenclustern 1012 basieren, mit denen Daten von einem gegenwärtigen Fahrzeugführer verglichen werden können. Der gegenwärtige Fahrzeugführer wird dann als Mitglied einer der Gruppen 1014 zugewiesen. Sobald ein Fahrzeugführer einer Gruppe zugeordnet ist, kann die Mitgliedschaft des Fahrzeugführers in der Gruppe eine Grundlage für die Beurteilung sein, ob ein automatisches Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung 12 durchgeführt oder verhindert oder unterbunden werden kann.
  • Das System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle kann in Phasen entwickelt und betrieben werden. In einer ersten Phase werden eine Gruppe menschlicher Fahrzeugführer und ihre Fahrmuster auf Grundlage von Fahrzeugeingaben zusammen mit Kameradaten und Daten zur Entfernung von Objekten in das maschinelle Lernmodell eingegeben. Das maschinelle Lernmodell wird auf Grundlage der Rohdaten und der vorhergesagten Absichten des Fahrzeugführers trainiert. Das trainierte Modell gruppiert jeden menschlichen Fahrzeugführer auf Grundlage seines Fahrverhaltens und dann werden die Bedingungen für das automatische Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle gemäß den Fahrsituationen und der Gruppe, der der gegenwärtige Fahrzeugführer zugeordnet ist, angepasst.
  • Nach einer Trainingsphase kann das System in eine Validierungsphase eintreten, in der das trainierte maschinelle Lernmodell auf eine zweite Gruppe menschlicher Fahrzeugführer angewendet wird, die nicht zu der Gruppe menschlicher Fahrzeugführer gehörten, die das maschinelle Lernmodell trainiert haben. Wenn das System ein hohes Maß an Genauigkeit aufweist, um zu bestimmen, wann bestimmte menschliche Fahrzeugführer das System zum automatischen Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle ein- oder ausschalten möchten, kann das System für Endbenutzer bereitgestellt werden. Das System charakterisiert Eingaben von Endbenutzern (z. B. Kunden) und ordnet dann einzelne Fahrzeugführer einer der vorstehend genannten Gruppen zu. Das automatische Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle wird dann auf Grundlage der Fahrzeugbetriebsbedingungen und der Gruppe, zu der der gegenwärtige Fahrzeugführer gehört, eingestellt.
  • Unter Bezugnahme auf 11 ist ein beispielhaftes Verfahren 1100 zum adaptiven automatischen Anhalten und Starten einer Fahrzeugantriebsquelle, um Kraftstoff zu sparen und den Schadstoffausstoß zu verringern, gezeigt. Zumindest Teile des Verfahrens 1100 können in einem System, wie in den 1-3 gezeigt, als ausführbare Anweisungen, die im nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind, enthalten sein. Die Anweisungen können eine Steuerroutine bereitstellen.
  • Bei 1102 betreibt ein menschlicher Fahrzeugführer ein Fahrzeug unter variierenden Fahrbedingungen, wie diejenigen, die gezeigt sind in den 4-9, während Daten von Benutzerschnittstellen, der Kamera und dem System zum Erfassen des Abstands zu Objekten an die Steuerung gesendet werden. Beispielsweise werden Reaktionen eines Fahrzeugführers (z. B. Betätigen und Loslassen von Bremspedalen, Lenkradbewegung und Gaspedalbewegung) überwacht, während ein Fahrzeug über Straßen gefahren wird. Zudem werden Kamerabilder und Entfernungsdaten zu Objekten über die Steuerung erfasst, während der menschliche Fahrzeugführer das Fahrzeug bedient. Die Reaktionen des Fahrzeugführers und die Bilder und Entfernungsdaten sind Daten, die angewendet werden, um eine Gruppe von Fahrzeugführern zu bestimmen, zu denen der gegenwärtige Fahrzeugführer gehört. Das Verfahren 100 geht zu 1104 über.
  • Bei 1104 beurteilt das Verfahren 1100, ob die Kamera oder die Entfernungserfassungsvorrichtung beeinträchtigt ist. Die Kamera kann beeinträchtigt sein, wenn das Kameraobjektiv verdeckt ist oder wenn die Kamerabilder nicht identifiziert werden können. Wenn das Verfahren 1100 beurteilt, dass die Kamera oder die Entfernungserfassungsvorrichtung beeinträchtigt sind, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 1100 fährt mit 1150 fort. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 1100 zu 1106 über.
  • Bei 1150 aktiviert das Verfahren 1100 die Basisbedingungen zum automatischen Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle. Diese Bedingungen gelten für alle Fahrzeugführer. In einem Beispiel müssen die Fahrzeugantriebsquellentemperatur möglicherweise größer als eine Schwellentemperatur, das Bremspedal betätigt und das Gaspedal vollständig losgelassen sein, damit die Fahrzeugantriebsquelle automatisch anhält. Zudem muss der Batterieladezustand (SOC) möglicherweise größer als ein Ladeschwellenwert sein, damit die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten wird. Das Verfahren 1100 geht zum Ende über.
  • Bei 1106 verarbeitet das Verfahren 1100 die bei 1102 gesammelten Daten über ein trainiertes maschinelles Lernmodell, wie etwa ein konvolutionelles neuronales Netzwerk. Das trainierte Modell bewertet das Verhalten des gegenwärtigen Fahrzeugführers, die Kamerabilder und die Daten zum Abstand zu Objekten im Verhältnis zu trainierten Fahrzeugführerverhalten. Das Verfahren 1100 geht zu 1108 über.
  • Bei 1108 ordnet das maschinelle Lernmodell den gegenwärtigen Fahrzeugführer einer von mehreren Fahrzeugführergruppen zu. Zu den Fahrzeugführergruppen gehören unter anderem sparsame Fahrzeugführer, Zwischenfahrzeugführer und leistungsorientierte Fahrzeugführer. In einem Beispiel wendet das trainierte maschinelle Lernmodell einen unbeaufsichtigten Lernansatz an, bei dem Referenzen aus Datensätzen gezogen werden, die Eingabedaten ohne gekennzeichnete Antworten umfassen. Beispielsweise bestimmt eine Clustering-Technik anhand der Eingaben, wie viele Gruppen vorhanden sind (z. B. einfache Gruppierung von Daten mit ähnlichen Merkmalen).
  • Eine unbeaufsichtigte Lerntechnik kann als Clustering bezeichnet werden, bei der es darum geht, eine Struktur in einer Sammlung unbeschrifteter Daten zu finden. Diese Technik organisiert Daten in Gruppen, deren Mitglieder in irgendeiner Weise ähnlich sind. Ein „Cluster“ ist eine Sammlung von Objekten, die sich „ähneln“ und sich von Objekten anderer Cluster „unterscheiden“. Es kann gezeigt werden, dass es kein absolut „bestes“ Kriterium für die Auswahl der Gruppen gibt.
  • Als eine Möglichkeit, um zu entscheiden, was als „gutes Clustering“ bezeichnet wird, können Näherungsmessungen zwischen Datenpunkten vorgenommen werden. Datenpunkte mit großer Nähe sollten sich in derselben Gruppe befinden. Ein „gutes“ Näherungsmaß kann anwendungsabhängig sein.
  • Clustering mit dem K-Means-Algorithmus ist eine Art von nicht überwachtem Lernalgorithmus, der dieses Clustering-Problem löst. Das k-Means-Verfahren unterteilt n-Abtastwerte im Wesentlichen in k Cluster, um die Summe der quadratischen Abstände zu den Clusterzentren zu minimieren. Wenn ein Modell trainiert wird, können Daten von einer Gruppe von Teilnehmern angewendet werden und bestimmte Kriterien festlegen, einschließlich des ‚k‘-Wertes oder der Anzahl von Gruppen/Clustern. In der Validierungsphase kann geprüft werden, ob dieser k-Wert gute Ergebnisse liefert, indem eine andere Gruppe von Teilnehmern aus der Gruppe „Validierung“ verwendet wird. Sobald verschiedene k-Werte ausgewertet und gewünschte Ergebnisse erzielt wurden, kann dieses Modell in das Fahrzeug implementiert werden.
  • Das Modell kann mit einer Gruppe von Benutzern in einer Testphase über einen Zeitraum implementiert werden. Die Benutzerdaten können über drahtlose Updates oder andere ähnliche Techniken weiter ausgewertet werden. Mit dieser neuen Information kann das maschinelle Lernmodell entsprechend angepasst (d. h. Ändern der Anzahl der Gruppen/Cluster) und als Update zurück in das Fahrzeug implementiert werden.
  • Das Verfahren 1100 kann menschliche Fahrzeugführer zudem von Zeit zu Zeit neu klassifizieren oder neu gruppieren, so dass ein Fahrzeugführer aus einer Gruppe (z. B. einer ersten Gruppe) in eine andere Gruppe (z. B. eine zweite Gruppe) wechseln kann. In einem Beispiel kann eine Neuklassifizierung eines Fahrzeugführers zu vorbestimmten Zeitpunkten oder Fahrintervallen eingeleitet werden. Beispielsweise kann das Verfahren 1100 versuchen, einen Fahrzeugführer alle 100 Stunden Fahrzeit oder alle 1000 Kilometer zurückgelegter Fahrzeugentfernung neu zu klassifizieren. Während der Neuklassifizierung wird der Fahrzeugführer möglicherweise in eine andere Gruppe eingeordnet, wenn sich das Verhalten des Fahrzeugführers geändert hat, oder der Fahrzeugführer bleibt in der aktuellen Gruppe des Fahrzeugführers. Das Verfahren 1100 kann einen Fahrzeugführer auch auf Grundlage von Umgebungsbedingungen und geografischen Bedingungen neu klassifizieren. Beispielsweise kann das Verfahren 1100 ein Neuklassifizierungsverfahren eines Fahrzeugführers in Reaktion auf eine Änderung der Fahrbedingungen durchführen. In einem Beispiel kann das Verfahren 1100 das Neulassifizierungsverfahren eines Fahrzeugführers bei Regen, Schneefall oder bei Umgebungstemperaturen von weniger als 5 °C durchführen, so dass der Fahrzeugführer in Reaktion auf Umgebungsbedingungen Mitglied einer anderen Gruppe werden kann (z. B. kann der Fahrzeugführer einer zweiten Gruppe zugewiesen und aus einer ersten Gruppe entfernt werden). Zudem kann das Verfahren 1100 das Neulassifizierungsverfahren eines Fahrzeugführers auf Grundlage von geografischen Bedingungen durchführen. Beispielsweise kann das Verfahren 1100 das Neulassifizierungsverfahren eines Fahrzeugführers durchführen, wenn das Fahrzeug durch Berge, abseits der Straße oder in einer Stadt fährt, so dass der Fahrzeugführer ein Mitglied einer anderen Gruppe als der gegenwärtigen Gruppe werden kann, der der Fahrzeugführer in Reaktion auf geografische Bedingungen zugewiesen ist. Das Verfahren 1100 geht zu 1110 über.
  • Bei 1110 bewertet das Verfahren 1100 die aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie über die Kamera und die Objektentfernungserfassungsvorrichtung beobachtet, zusammen mit der Gruppe von Fahrzeugführern, der der aktuelle Fahrzeugführer angehört, um zu bestimmen, ob das System zum automatischen Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle aktiviert oder unterbunden werden sollte. Wenn das Verfahren 1100 zu dem Schluss kommt, dass ein Anhalten und Starten der automatischen Fahrzeugantriebsquelle verhindert wird, lautet die Antwort Ja und fährt das Verfahren 1100 mit 1120 fort. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 1100 zu 1112 über.
  • Das Verfahren 1100 kann die Kamera und die Daten zum Abstand zu Objekten verwenden, um die Fahrzeugbetriebsbedingungen zu bestimmen. Beispielsweise können die Kameradaten und die Daten zum Abstand zu Objekten anzeigen, dass das Fahrzeug in dichtem Verkehr fährt. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen werden anschließend mit der Gruppe von Fahrzeugführern beurteilt, in der der gegenwärtige Fahrzeugführer ein Mitglied ist, um Bedingungen zum automatischen Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle anzupassen, um die Erwartungen der Fahrzeugführer zu erfüllen. Wenn der Fahrzeugführer beispielsweise in eine Kraftstoff sparende Gruppe von Fahrzeugführern fällt und das Fahrzeug in dichtem Verkehr fährt, kann das Verfahren 1100 die Häufigkeit, mit der die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten und gestartet werden kann, auf eine höhere Häufigkeit einstellen (z. B. 0,3 Hertz). Wenn der Fahrzeugführer im umgekehrten Fall in eine leistungsorientierte Gruppe von Fahrzeugführern fällt und das Fahrzeug in dichtem Verkehr fährt, kann das Verfahren 1100 die Häufigkeit, mit der die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten und gestartet werden kann, auf eine niedrigere Häufigkeit einstellen (z. B. 0,1 Hertz). Dies kann es dem sparsameren Fahrzeugführer ermöglichen, mehr Kraftstoff zu sparen als dem leistungsorientierten Fahrzeugführer, aber dem leistungsorientierten Fahrzeugführer kann die verbesserte Fahrzeugleistung gefallen, die erreicht werden kann, indem er nicht auf das Starten der Fahrzeugantriebsquelle warten muss, um sich in der Gruppe von Fahrzeugen nach vom zu bewegen.
  • In einem anderen Beispiel kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle das automatische Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle verhindern und die Fahrzeugantriebsquelle 230 in Reaktion darauf nicht automatisch anhalten, dass das Fahrzeug 100 in einem vorbestimmten Abstand (z. B. 100 Meter) zu der Mautstelle 602 anhält, wenn der gegenwärtige Fahrzeugführer einer leistungsorientierten Gruppe von Fahrzeugführern zugeordnet ist. Im umgekehrten Fall kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle das automatische Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle initiieren und die Fahrzeugantriebsquelle 230 in Reaktion darauf anhalten, dass das Fahrzeug 100 in einem vorbestimmten Abstand (z. B. 100 Meter) zu der Mautstelle 602 anhält, wenn der Verkehr sich über einen Zeitraum nicht bewegt, der länger ist als ein vorbestimmter Zeitraum, wenn der gegenwärtige Fahrzeugführer einer Kraftstoff sparenden Gruppe von Fahrzeugführern zugeordnet ist.
  • In einem anderen Beispiel kann das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle die Fahrzeugantriebsquelle 230 in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug 100 an einer Ampel 802 anhält, nicht automatisch anhalten, während es sich auf der Rechtsabbiegerspur 808 befindet, wenn der gegenwärtige Fahrzeugführer des Fahrzeugs einer leistungsorientierten Gruppe von Fahrzeugführern angehört. Das vorliegende System zum automatischen Anhalten/Starten der Fahrzeugantriebsquelle kann jedoch die Fahrzeugantriebsquelle 230 in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug 100 an einer Ampel 802 anhält, automatisch anhalten, während es sich auf der Rechtsabbiegerspur 808 befindet, wenn sich andere Fahrzeuge vor dem vorliegenden Fahrzeug befinden, und wenn der gegenwärtige Fahrzeugführer des Fahrzeugs einer Kraftstoff sparenden Gruppe von Fahrzeugführern angehört.
  • Zusätzlich kann das System zum automatischen Anhalten und Starten der Fahrzeugantriebsquelle Fahrzeugbetriebsbedingungen erkennen und auf diese reagieren, wie in den 4-9 beschrieben. Zudem können die Bedingungen, unter denen ein automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle verhindert wird, in Reaktion auf die Zugehörigkeit eines gegenwärtigen Fahrzeugführers zu einer Gruppe von Fahrzeugführern (z. B. sparsame Fahrzeugführer) eingestellt werden. Gleichermaßen können die Bedingungen, unter denen ein automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle erfolgt, in Reaktion auf die Zugehörigkeit eines gegenwärtigen Fahrzeugführers zu einer Gruppe von Fahrzeugführern (z. B. leistungsorientierte Fahrzeugführer) eingestellt werden.
  • Variablen aus mehreren sensorischen Eingaben ermöglichen die Verwendung von hochauflösenden unabhängigen Variablen zur Klärung von Klassen von Gewohnheiten und Präferenzen von Fahrzeugführern, die zudem durch ihre Beziehung zu unterschiedlichen Präferenzschwellen für eine Funktion zum Einsparen von Kraftstoff, wie etwa das automatische Anhalten/Starten des Motors, aktiviert werden. Diese zusätzlichen Informationen bieten den Vorteil einer verbesserten Vorhersagekraft. Anstatt einfach einen Lenkradwinkel zu haben und andere Sensoren, wie eine Kamera, ein Radar und möglicherweise Sonar und LIDAR, hinzuzufügen, kann das maschinelle Lernmodell beispielsweise bestimmen, dass sich das Fahrzeug tatsächlich auf einer Rechtsabbiegerspur an einer Verkehrskreuzung befindet, wenn der Lenkradwinkel stark gedreht wird, anstatt vorherzusagen, dass die meisten Kunden abbiegen würden, wenn sich das Lenkrad in diesem Winkel befindet.
  • Eine individuelle Anpassung des Anhaltens/Startens kann vorgesehen sein, um betriebliche Kriterien zu erfüllen, und wo immer dies möglich ist, kann die Anpassung an die vorhergesagten Verbraucherpräferenzen zwei Formen annehmen.
  • Die erste kann eine binäre Entscheidung sein. Unter den Umständen, in denen die Vielzahl der Sensoren des Fahrzeugs ein Szenario vorhersagt, dass einige Fahrmuster und/oder die vergangene Nutzung des eingebauten Start-Stopp-Knopfes (z. B. über die Benutzeroberfläche) die Präferenz für Kraftstoffeinsparungen anzeigen würden, andere Benutzer jedoch veranlassen würde, mit größerer Wahrscheinlichkeit die Fahrt manuell über die eingebaute Taste zu starten/anzuhalten. Beispiele hierfür sind Fälle, in denen ein Verkehrsstau auf Autobahnen den Verkehr vollständig zum Erliegen gebracht hat, oder die vorstehend genannte Situation auf der Rechtsabbiegerspur, wobei in jedem Fall vorausgesagt wurde, dass der Zeitraum des Anhaltens länger als ausreichend ist für das Einsparen von Kraftstoff über die Start/Stopp-Funktion.
  • Der zweite Fall kann die Form einer kontinuierlichen Entscheidungsstrategie annehmen. Wenn beispielsweise die historischen Muster eines Fahrzeugführers auf die Präferenz des Fahrzeugführers für Aggressivität und schnelle Beschleunigungen von Kreuzungen hinweisen, würde der unbeaufsichtigte Algorithmus für maschinelles Lernen diese Person zwangsläufig unter anderem mit ähnlichen Merkmalen gruppieren. In dem Beispiel einer längeren Ampelphase an einer Kreuzung können die Daten zu einer Vorhersage führen, dass der Fahrzeugführer es bevorzugt, dass der Motor zu einer bestimmten kontinuierlichen Zeitspanne (z. B. abhängig von dem Cluster oder der Gruppe, zu dem/r der Fahrzeugführer gehört) gestartet wird,, bevor die Ampel auf grün schaltet. Es ist zu beachten, dass eine vorhandene Start-Stopp-Regel bei einigen Fahrzeugen darin bestehen kann, den Motor nach einer bestimmten Zeitspanne, beispielsweise zwei Minuten, wieder anzulassen. Das vorliegende System und das vorliegende Verfahren können die Verkehrssituation erkennen und somit den zweiminütigen Schwellenwert außer Kraft setzen, um die Kraftstoffeinsparungen zu maximieren und dem Fahrzeug zu ermöglichen, mehr in Übereinstimmung mit den Vorlieben des Fahrzeugführers zu leisten, so dass für die Fälle, in denen die Ampel drei Minuten rot zeigt, die Start-Stopp-Funktion nicht bereits vom Fahrzeugführer deaktiviert wurde.
  • Bei 1120 verhindert das Verfahren 1100 das automatische Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle und die Fahrzeugantriebsquelle arbeitet weiter und verbrennt Kraftstoff. Das Verfahren 1100 geht zum Ende über.
  • Bei 1112 hält das Verfahren 1100 die Fahrzeugantriebsquelle automatisch an und startet die Fahrzeugantriebsquelle in Reaktion auf die Fahrzeugbetriebsbedingungen und die Gruppe von Fahrzeugführern, zu der der gegenwärtige Fahrzeugführer des Fahrzeugs gehört. Die Fahrzeugantriebsquelle kann automatisch angehalten werden, indem die Kraftstoffzufuhr zu der Fahrzeugantriebsquelle unterbrochen wird (z. B. Schließen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen). Die Fahrzeugantriebsquelle kann durch Drehen der Fahrzeugantriebsquelle und Bereitstellen eines Zündfunkens und Kraftstoff für die Fahrzeugantriebsquelle automatisch gestartet werden.
  • Dadurch können Bedingungen, unter denen eine Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten und gestartet werden kann, in Reaktion auf die Zugehörigkeit eines gegenwärtigen Fahrzeugführers zu einer von einer Vielzahl von Fahrzeugführergruppen eingestellt werden. Die Fahrzeugführergruppengrenzen können über ein trainiertes maschinelles Lernmodell festgelegt werden und das trainierte maschinelle Lernmodell kann einen gegenwärtigen Fahrzeugführer des Fahrzeugs einer Gruppe auf Grundlage des Verhaltens des Fahrzeugführers zuordnen.
  • Demnach sieht das Verfahren aus 11 ein Betriebsverfahren für eine Fahrzeugantriebsquelle vor, umfassend: Erkennen gegenwärtiger Fahrzeugbetriebsbedingungen eines Fahrzeugs über eine Steuerung in Reaktion auf eine Kombination von Daten, die über eine Kamera bereitgestellt werden, und Daten, die über eine Entfernungserfassungsvorrichtung bereitgestellt werden; Zuweisen eines menschlichen Fahrzeugführers zu einer von einer Vielzahl von Fahrzeugführergruppen über ein trainiertes maschinelles Lernmodell; automatisches Anhalten einer Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung in Reaktion auf die Zuordnung des menschlichen Fahrzeugführers zu einer Gruppe, die in der Vielzahl von Fahrzeugführergruppen und den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen enthalten ist. Zu dem Verfahren gehört, dass das Identifizieren aktueller Fahrzeugbetriebsbedingungen das Identifizieren umfasst, dass sich das Fahrzeug in einer Fahrzeugmieteinrichtung befindet und für die Ausgabeverarbeitung angehalten wird, und zudem umfassend: automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle in weiterer Reaktion darauf, dass die Fahrzeugantriebsquellentemperatur unter einer Schwellentemperatur liegt; und fortgeführtes Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle automatisch für länger als eine Schwellenzeitdauer in Reaktion auf das Identifizieren, dass sich das Fahrzeug in der Fahrzeugmieteinrichtung befindet. Zu dem Verfahren gehört, dass die Vielzahl von Fahrzeugführergruppen eine Kraftstoffeinsparungsgruppe, eine Leistungsgruppe und eine Zwischengruppe umfassen kann. Zu dem Verfahren gehört, dass das Identifizieren aktueller Fahrzeugbetriebsbedingungen das Identifizieren umfasst, dass sich das Fahrzeug an einem vordefinierten Parkort befindet, und zudem umfassend: nicht automatisches Starten der Fahrzeugantriebsquelle nach automatischem Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle in weiterer Reaktion auf ein Schalten eines Getriebes in die Parkstellung und Loslassen eines Bremspedals durch einen menschlichen Fahrzeugführer. Zu dem Verfahren gehört, dass der Parkort ein Parkplatz in einem Parkhaus ist. Zu dem Verfahren gehört, dass der Parkort eine Lieferzone einer Straße ist. Zu dem Verfahren gehört zudem, dass die Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung nicht automatisch angehalten wird, wenn der menschliche Fahrzeugführer der in der Mehrzahl von Fahrzeugführergruppen enthaltenen Gruppe und den aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen zugeordnet wird, wenn die Kamera oder die Entfernungserfassungsvorrichtung beeinträchtigt sind.
  • Das Verfahren aus 11 sieht zudem ein Betriebsverfahren für eine Fahrzeugantriebsquelle vor, umfassend: Erkennen gegenwärtiger Fahrzeugbetriebsbedingungen eines Fahrzeugs über eine Steuerung in Reaktion auf eine Kombination von Daten, die über eine Kamera bereitgestellt werden, und Daten, die über eine Entfernungserfassungsvorrichtung bereitgestellt werden; Zuweisen eines menschlichen Fahrzeugführers zu einer von einer Vielzahl von Fahrzeugführergruppen über ein trainiertes maschinelles Lernmodell; Unterbinden des automatischen Anhaltes einer Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung in Reaktion auf die Zuordnung des menschlichen Fahrzeugführers zu einer Gruppe, die in der Vielzahl von Fahrzeugführergruppen und den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen enthalten ist. Zu dem Verfahren gehört, dass unter den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen das Fahrzeug an einer Verkehrsampel auf einer Rechtsabbiegerspur angehalten wird. Zu dem Verfahren gehört, dass die Rechtsabbiegerspur eine Spur ausschließlich für Rechtsabbieger ist. Zu dem Verfahren gehört, dass die gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen umfassen, dass sich das Fahrzeug innerhalb einer Schwellenentfernung von einer Straßenmautstation befindet. In einigen Beispielen gehört zu dem Verfahren, dass unter den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen sich das Fahrzeug auf einer Straße in dichtem Verkehr mit einer Geschwindigkeit oberhalb einer Schwellenfrequenz zwischen Fahrzeugstopps bewegt. Zu dem Verfahren gehört, dass die Schwellenfrequenz größer als 0,3 Hertz ist. Zu dem Verfahren gehört, dass das Erkennen von Fahrzeugbetriebsbedingungen das Durchführen einer Zeichenerkennung an Daten von einem Schild umfasst.
  • In einer anderen Darstellung sieht das Verfahren aus 11 ein Betriebsverfahren für eine Fahrzeugantriebsquelle vor, umfassend: Erkennen von ersten Fahrzeugbetriebszuständen eines Fahrzeugs über eine Steuerung in Reaktion auf Daten, die über eine Kamera bereitgestellt werden, und Daten, die über eine Entfernungserfassungsvorrichtung bereitgestellt werden, während ein erster Fahrzeugführer ein Fahrzeug fährt; Identifizieren zweiter Fahrzeugbetriebszustände des Fahrzeugs über die Steuerung in Reaktion auf Daten, die über die Kamera bereitgestellt werden, und Daten, die über die Entfernungserfassungsvorrichtung bereitgestellt werden, während ein zweiter Fahrzeugführer ein Fahrzeug fährt; Anhalten einer Fahrzeugantriebsquelle des Fahrzeugs in Reaktion auf die ersten Fahrzeugbetriebsbedingungen und den ersten Fahrzeugführer und Nichtanhalten der Fahrzeugantriebsquelle des Fahrzeugs in Reaktion auf die zweiten Fahrzeugbetriebsbedingungen und den zweiten Fahrzeugführer, wobei die ersten Fahrzeugbetriebsbedingungen den zweiten Fahrzeugbetriebsbedingungen gleichen. Zu dem Verfahren gehört, wobei sich der erste Fahrzeugführer in einer Gruppe von sparsamen Fahrzeugführern befindet und wobei sich der zweite Fahrzeugführer in einer Gruppe von leistungsorientierten Fahrern befindet.
  • Es ist anzumerken, dass die in der vorliegenden Schrift enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Fahrzeugantriebsquellen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Zudem kann es sich bei den in der vorliegenden Schrift beschriebenen Verfahren um eine Kombination von Handlungen, die durch eine Steuerung in der physischen Welt vorgenommen werden, und Anweisungen in der Steuerung handeln. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sein und durch das Steuersystem, einschließlich der Steuerung, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Hardware der Fahrzeugantriebsquelle ausgeführt werden. Die in dieser Schrift beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in der vorliegenden Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen; vielmehr ist sie zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Zudem können die beschriebenen Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nicht transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Steuersystem der Fahrzeugantriebsquelle zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Maßnahmen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Hardwarekomponenten der Fahrzeugantriebsquelle in Kombination mit der elektronischen Steuerung umfasst, ausgeführt werden.
  • Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Bei ihrer Lektüre durch den Fachmann würden viele Änderungen und Modifikationen in den Sinn kommen, ohne vom Geist und Umfang der Beschreibung abzuweichen. Beispielsweise können I3-, 14-, 15-, V6-, V8-, V10- und V12-Fahrzeugantriebsquellen, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft verwenden.
  • Die nachstehenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Ansprüche sind so aufzufassen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente umfassen und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Betriebsverfahren für eine Fahrzeugantriebsquelle vorgesehen, umfassend: Erkennen gegenwärtiger Betriebsbedingungen eines Fahrzeugs über eine Steuerung in Reaktion auf eine Kombination von Daten, die über eine Kamera bereitgestellt werden, und Daten, die über eine Entfernungserfassungsvorrichtung bereitgestellt werden; Zuweisen eines menschlichen Fahrzeugführers zu einer von einer Vielzahl von Fahrzeugführergruppen über ein trainiertes maschinelles Lernmodell; und automatisches Anhalten einer Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung in Reaktion auf die Zuordnung des menschlichen Fahrzeugführers zu einer Gruppe, die in der Vielzahl von Fahrzeugführergruppen und den gegenwärtigen Betriebsbedingungen enthalten ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung, wobei das Identifizieren aktueller Fahrzeugbetriebsbedingungen das Identifizieren umfasst, dass sich das Fahrzeug in einer Fahrzeugmieteinrichtung befindet und für die Ausgabeverarbeitung angehalten wird, zudem gekennzeichnet durch: automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle in weiterer Reaktion darauf, dass die Fahrzeugantriebsquellentemperatur unter einer Schwellentemperatur liegt; und fortgeführtes Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle automatisch für länger als eine Schwellenzeitdauer in Reaktion auf das Identifizieren, dass sich das Fahrzeug in der Fahrzeugmieteinrichtung befindet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vielzahl von Fahrzeugführergruppen eine Kraftstoffeinsparungsgruppe, eine Leistungsgruppe und eine Zwischengruppe.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung, wobei das Identifizieren aktueller Fahrzeugbetriebsbedingungen das Identifizieren umfasst, dass sich das Fahrzeug an einem vordefinierten Parkort befindet, zudem gekennzeichnet durch: nicht automatisches Starten der Fahrzeugantriebsquelle nach automatischem Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle in weiterer Reaktion auf ein Schalten eines Getriebes in die Parkstellung und Loslassen eines Bremspedals durch einen menschlichen Fahrzeugführer.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Parkort ein Parkplatz in einem Parkhaus.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Parkort eine Lieferzone einer Straße.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem gekennzeichnet durch nicht automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung, wenn der menschliche Fahrzeugführer der in der Mehrzahl von Fahrzeugführergruppen enthaltenen Gruppe und den aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen zugeordnet wird, wenn die Kamera oder die Entfernungserfassungsvorrichtung beeinträchtigt sind.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Betriebsverfahren für eine Fahrzeugantriebsquelle vorgesehen, umfassend: Erkennen gegenwärtiger Fahrzeugbetriebsbedingungen eines Fahrzeugs über eine Steuerung in Reaktion auf eine Kombination von Daten, die über eine Kamera bereitgestellt werden, und Daten, die über eine Entfernungserfassungsvorrichtung bereitgestellt werden; Zuweisen eines menschlichen Fahrzeugführers zu einer von einer Vielzahl von Fahrzeugführergruppen über ein trainiertes maschinelles Lernmodell; und Unterbinden des automatischen Anhaltens einer Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung in Reaktion auf die Zuordnung des menschlichen Fahrzeugführers zu einer Gruppe, die in der Vielzahl von Fahrzeugführergruppen und den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen enthalten ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform gehört zu den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen, dass das Fahrzeug an einer Verkehrsampel auf einer Rechtsabbiegerspur angehalten wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Rechtsabbiegerspur eine Spur ausschließlich für Rechtsabbieger.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen, dass sich das Fahrzeug innerhalb einer Schwellenentfernung von einer Straßenmautstation befindet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen die gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen, dass sich das Fahrzeug auf einer Straße in dichtem Verkehr mit einer Geschwindigkeit oberhalb einer Schwellenfrequenz zwischen Fahrzeugstopps bewegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Schwellenfrequenz größer als 0,3 Hertz.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Erkennen von Fahrzeugbetriebsbedingungen das Durchführen einer Zeichenerkennung an Daten von einem Schild.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem für Fahrzeugantriebsquellen vorgesehen, umfassend: einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs; ein System zum Erkennen des Abstands zu Objekten, das ein Signal sendet und eine reflektierte Version des Signals empfängt; eine Kamera; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen enthält, die in dem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind, zum automatischen Anhalten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs oder zum Verhindern des automatischen Anhaltens des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs auf Grundlage einer Kombination von Daten aus dem System zum Erkennen des Abstands zu Objekten und der Kamera und Anweisungen zur Charakterisierung des Verhaltens eines menschlichen Fahrzeugführers in eine von mehreren Gruppen über ein trainiertes maschinelles Lernmodell.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten, indem aufgehört wird, Kraftstoff der Fahrzeugantriebsquelle zuzuführen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem durch zusätzliche Anweisungen gekennzeichnet, um das automatische Anhalten des Verbrennungsmotors in Reaktion darauf zu verhindern, dass sich ein Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von einer Mautstation befindet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die eine der Vielzahl von Gruppen eine Leistungsgruppe.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die eine der Vielzahl von Gruppen eine Kraftstoffeinsparungsgruppe.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung zudem durch weitere Anweisungen zum Anpassen des automatischen Anhaltens des Verbrennungsmotors in Reaktion darauf gekennzeichnet, dass das Fahrzeug zum Verlassen einer Fahrzeugmieteinrichtung vorbereitet wird.

Claims (13)

  1. Betriebsverfahren für eine Fahrzeugantriebsquelle, umfassend: Erkennen gegenwärtiger Betriebsbedingungen eines Fahrzeugs über eine Steuerung in Reaktion auf eine Kombination von Daten, die über eine Kamera bereitgestellt werden, und Daten, die über eine Entfernungserfassungsvorrichtung bereitgestellt werden; Zuweisen eines menschlichen Fahrzeugführers zu einer von einer Vielzahl von Fahrzeugführergruppen über ein trainiertes maschinelles Lernmodell; und automatisches Anhalten einer Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung in Reaktion auf die Zuordnung des menschlichen Fahrzeugführers zu einer Gruppe, die in der Vielzahl von Fahrzeugführergruppen und den gegenwärtigen Betriebsbedingungen enthalten ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Identifizieren der gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen das Identifizieren umfasst, dass sich das Fahrzeug in einer Fahrzeugmieteinrichtung befindet und für die Ausgabeverarbeitung angehalten wird, und zudem umfassend: automatisches Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle in weiterer Reaktion darauf, dass die Fahrzeugantriebsquellentemperatur unter einer Schwellentemperatur liegt; und fortgeführtes Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle automatisch für länger als eine Schwellenzeitdauer in Reaktion auf das Identifizieren, dass sich das Fahrzeug in der Fahrzeugmieteinrichtung befindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Fahrzeugführergruppen eine Kraftstoffeinsparungsgruppe, eine Leistungsgruppe und eine Zwischengruppe umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Identifizieren der gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen das Identifizieren umfasst, dass sich das Fahrzeug an einem vorbestimmten Parkort befindet, und zudem umfassend: nicht automatisches Starten der Fahrzeugantriebsquelle nach automatischem Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle in weiterer Reaktion auf ein Schalten eines Getriebes in die Parkstellung und Loslassen eines Bremspedals durch einen menschlichen Fahrzeugführer.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Parkort ein Parkplatz in einem Parkhaus ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Parkort eine Lieferzone einer Straße ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, zudem umfassend das nicht automatische Anhalten der Fahrzeugantriebsquelle über die Steuerung, wenn der menschliche Fahrzeugführer der in der Mehrzahl von Fahrzeugführergruppen enthaltenen Gruppe und den aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen zugeordnet wird, wenn die Kamera oder die Entfernungserfassungsvorrichtung beeinträchtigt sind.
  8. Steuersystem für Fahrzeugantriebsquelle, umfassend: einen Verbrennungsmotor; ein System zum Erkennen des Abstandes zu Objekten, das ein Signal überträgt und eine reflektierte Version des Signals empfängt; eine Kamera; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen enthält, die in dem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind, zum automatischen aAnhalten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs oder zum Verhindern des automatischen Anhaltens des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs auf Grundlage einer Kombination von Daten aus dem System zum Erkennen des Abstands zu Objekten und der Kamera und Anweisungen zur Charakterisierung des Verhaltens eines menschlichen Fahrzeugführers in eine von mehreren Gruppen über ein trainiertes maschinelles Lernmodell.
  9. Fahrzeugantriebsquellensystem nach Anspruch 8, wobei die Fahrzeugantriebsquelle automatisch angehalten wird, indem aufgehört wird, Kraftstoff der Fahrzeugantriebsquelle zuzuführen.
  10. Fahrzeugantriebsquellensystem nach Anspruch 8, zudem umfassend zusätzliche Anweisungen, um das automatische Anhalten des Verbrennungsmotors in Reaktion darauf zu verhindern, dass sich ein Fahrzeug innerhalb eines Schwellenabstands von einer Mautstation befindet.
  11. Fahrzeugantriebsquellensystem nach Anspruch 8, wobei die eine der Mehrzahl von Gruppen eine Leistungsgruppe ist.
  12. Fahrzeugantriebsquellensystem nach Anspruch 8, wobei die eine der Mehrzahl von Gruppen eine Kraftstoffeinsparungsgruppe ist.
  13. Fahrzeugantriebsquellensystem nach Anspruch 8, zudem umfassend weitere Anweisungen zum Anpassen des automatischen Anhaltens des Verbrennungsmotors in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug zum Verlassen einer Fahrzeugmieteinrichtung vorbereitet wird.
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