-
Die
Erfindung geht von einem Verfahren und einer Vorrichtung zum automatischen
Wiederstart einer Antriebseinheit, insbesondere eines Verbrennungsmotors
eines Kraftfahrzeugs, nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
-
Bei
Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor kommt es in einigen Fällen, oftmals
durch Fehlbedienung des Fahrers, zu einem ungewollten Motorstop, dem
so genannten "Abwürgen" des Verbrennungsmotors.
Diese Situation kann beispielsweise dann auftreten, wenn das Kupplungspedal
zu schnell gelöst
wird.
-
Solche
Situationen werden vom Fahrer als sehr unangenehm empfunden und
führen
oft wegen der Hektik zu weiteren Fehlbedienungen. Heutige Fahrzeuge
erfordern hier ein erneutes Starten des Verbrennungsmotors durch
Drehen des Zündschlüssels. Vielfach
ist sogar ein Zurückdrehen
des Zündschlüssels erforderlich,
bevor der Verbrennungsmotor durch erneute Drehung des Zündschlüssels in
die Gegenrichtung wieder gestartet werden kann.
-
Aus
der
DE 101 05 218
A1 ist ein Steuerverfahren für ein Kraftfahrzeug bekannt,
das mit einem System zur automatischen Kontrolle der Übertragung eines
Motordrehmoments zwischen dem Motor und den Antriebsrädern ausgerüstet ist,
wobei die Übertragung
des Drehmoments mittels einer durch das automatische Steuersystem
gesteuerten Betätigungseinrichtung
unterbrochen und wieder hergestellt wird, wobei das Verfahren darin
besteht, den Motor beim Abwürgen,
beispielsweise im Anschluss an eine Vollbremsung, wenn die Betätigungseinrichtung
die Übertragung
des Drehmoments nicht schnell genug unterbrechen konnte, automatisch
wieder anzulassen.
-
Vorteile der
Erfindung
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche
haben demgegenüber den
Vorteil, daß im
Falle eines Aussetzens der Antriebseinheit geprüft wird, ob sich die Antriebseinheit unmittelbar
vor dem Aussetzen bereits in einem eingeschwungenen Zustand befand,
daß geprüft wird, ob
das Aussetzen der Antriebseinheit aufgrund einer Benutzervorgabe,
insbesondere an einer Eingabeeinheit, erfolgte, daß geprüft wird,
ob eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen der Antriebseinheit und einem Getriebe besteht,
und daß automatisch ein
Wiederstart der Antriebseinheit eingeleitet wird, wenn sich die
Antriebseinheit unmittelbar vor dem Aussetzen bereits in einem eingeschwungenen
Zustand befand, wenn das Aussetzen abweichend von der Benutzervorgabe
erfolgte und wenn das Getriebe kraftschlüssig von der Antriebseinheit
getrennt ist. Auf diese Weise kann die Antriebseinheit ohne Aktionen
des Benutzers automatisch wieder gestartet werden, nachdem die Antriebseinheit
unbeabsichtigt aussetzte, beispielsweise durch "Abwürgen". Somit kann insbesondere
mit der Ausbildung der Antriebseinheit als Verbrennungsmotor eines
Kraftfahrzeugs der Fahrer des Fahrzeugs die für ihn meist sehr unangenehme
Situation des ungewollten Stehens mit "abgewürgtem" Verbrennungsmotor sehr viel schneller
verlassen, ohne daß eine
Betätigung
des Zündschlüssels erforderlich
ist.
-
Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Verfahrens
und der Vorrichtung zum automatischen Wiederstart einer Antriebseinheit
gemäß den unabhängigen Ansprüchen möglich.
-
Vorteilhaft
ist es, wenn zusätzlich
geprüft wird,
ob die Antriebseinheit noch ein Drehmoment abgibt und daß der Wiederstart
nur bei Stillstand der Antriebseinheit eingeleitet wird. Auf diese
Weise kann ein Starter der Antriebseinheit geschont werden.
-
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn geprüft wird, ob ein Kupplungselement
zur Trennung der kraftschlüssigen
Verbindung der Antriebseinheit von dem Getriebe oder ein Bedienelement
zur Einstellung eines Drehmoments der Antriebseinheit betätigt oder
eine Neutralstellung bei einem automatischen Getriebe der Antriebseinheit
eingestellt wird, und der Wiederstart nur in diesem Fall eingeleitet
wird. Auf diese Weise läßt sich
der explizite Wunsch des Benutzers nach einem Wiederstart erkennen
und somit verhindern, daß der
Wiederstart entgegen dem Benutzerwunsch erfolgt. Weiterhin vorteilhaft
ist es, wenn das Abweichen des Aussetzens der Antriebseinheit von
der Benutzervorgabe in Abhängigkeit
des Verlaufs einer Drehzahl der Antriebseinheit und der Betätigung des
Kupplungselementes oder des Bedienelementes ermittelt wird. Auf
diese Weise wird anhand des Benutzerverhaltens beim Aussetzen der Antriebseinheit
geprüft,
ob das Aussetzen der Antriebseinheit tatsächlich entgegen der Benutzervorgabe
erfolgt. Ein vom Benutzer unerwünschter
Wiederstart kann somit sicher verhindert werden.
-
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn für den Fall, in dem das Aussetzen
der Antriebseinheit abweichend von der Benutzervorgabe erfolgte,
eine noch vorhandene kraftschlüssige
Verbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe automatisch
getrennt wird. Auf diese Weise erfolgt der Wiederstart vollautomatisch,
und der Benutzer muß nicht selbst,
beispielsweise durch Betätigen
des Kupplungselementes, die kraftschlüssige Verbindung zwischen der
Antriebseinheit und dem Getriebe trennen. Dies stellt eine für den Benutzer
besonders komfortable Realisierung des Wiederstarts nach einem "Abwürgen" dar, bei dem vom
Benutzer überhaupt
keine Aktion erforderlich ist und im Falle der Ausbildung der Antriebseinheit
als Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs die meist sehr unangenehme
Situation des ungewollten Stehens mit "abgewürgtem" Verbrennungsmotor noch schneller verlassen
werden kann. Hektik und weitere Fehlbedienungen des Benutzers in
einer solchen Situation sind damit weitgehend ausgeschlossen.
-
Zeichnung
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum automatischen Wiederstart einer Antriebseinheit, 2 einen
Ablaufplan für
den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zum automatischen Wiederstart einer Antriebseinheit und 3 ein
Zustandsübergangsdiagramm
für die
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung
auftretenden Zustände
der Antriebseinheit.
-
Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
-
In 1 kennzeichnet 90 eine
Vorrichtung zum automatischen Wiederstart einer Antriebseinheit 1,
die in diesem Beispiel als Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs
ausgebildet sein soll. Weiterhin ist ein manuelles Getriebe 80 oder
alternativ ein automatisches Getriebe 25 mit jeweils meist
mehreren Gangstufen vorgesehen. Das manuelle Getriebe 80 bzw.
das automatische Getriebe 25 erlaubt auch die Einstellung
eines Zustandes "Neutralstellung", in dem kein Drehmoment über das
manuelle Getriebe 80 bzw. das automatische Getriebe 25 übertragen werden
kann. Zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem manuellen
Getriebe 80 bzw. dem automatischen Getriebe 25 ist
ein Element 70 angeordnet, das eine schlupfende kraftschlüssige Verbindung bzw.
eine vollständige
Trennung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem jeweiligen
Getriebe 25, 80 erlaubt. Das Element 70 kann
dabei beispielsweise als Kupplung oder als hydrodynamischer Wandler ausgebildet
sein. Weiterhin ist ein Starter 75 vorgesehen, der in der
Lage ist, den Verbrennungsmotor 1 zu starten. Dieser Starter 75 wird
von Steuermitteln 45, die im folgenden beispielhaft als
erstes elektronisches Steuergerät
ausgebildet sind, erfindungsgemäß derart
angesteuert, daß er
ohne weitere Aktionen des Fahrers zumindest am Zündschloß den Verbrennungsmotor 1 startet.
-
Weiterhin
ist eine Eingabeeinheit 5 vorgesehen, die mit dem ersten
elektronischen Steuergerät 45 verbunden
ist. Über
die Eingabeeinheit 5 kann der Fahrer festlegen, welchen
Grad der Betriebsbereitschaft er von dem Fahrzeug wünscht. Insbesondere kann
der Fahrer über
die Eingabeeinheit 5 festlegen, ob er nur eine eingeschränkte Betriebsbereitschaft des
Fahrzeugs wünscht,
die z. B. den Betrieb des Radios oder anderer Kleinverbraucher noch
erlaubt, nicht jedoch das Losfahren des Fahrzeugs oder ob er volle
Betriebsbereitschaft wünscht,
die auch das Losfahren des Fahrzeugs umfaßt. Die Eingabeeinheit 5 kann
dabei in beliebiger Weise ausgebildet sein, beispielsweise in Form
einer Tastatur oder, wie bei Fahrzeugen derzeit üblich, als Zündschloß, das mittels
eines Zündschlüssels bedienbar
ist. Die Eingabeeinheit 5 steht in Datenverbindung mit
dem ersten elektronischen Steuergerät 45.
-
Als
weitere Signalgeber zur Erkennung des Fahrerwunsches können vom
ersten elektronischen Steuergerät 45 die
Signale eines im folgenden als zweites Erfassungsmittel oder als
viertes Erfassungsmittel wirkenden ersten Sensors 35 an
einem Kupplungsbetätigungselement 15 und/oder
eines im folgenden als fünftes
Erfassungsmittel wirkenden zweiten Sensors 55 an einem
Bedienelement 20 vom ersten elektronischen Steuergerät 45 ausgewertet werden.
Die Signale des ersten Sensors 35 sind dabei auch einem
zweiten elektroni schen Steuergerät 60 direkt
zugeführt. Über eine
Verbindung zwischen dem ersten elektronischen Steuergerät 45 und
dem zweiten elektronischen Steuergerät 60 sind auch die Signale
des zweiten Sensors 55 dem zweiten elektronischen Steuergerät 60 über das
erste elektronische Steuergerät 45 zugeführt.
-
Eine
Betätigung
des Kupplungsbetätigungselementes 15 dient
zur Trennung oder zum kraftschlüssigen
Verbinden zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem manuellen
Getriebe 80 mittels des Elementes 70, das hier
beispielsweise als Kupplung ausgebildet sein soll. Dabei kann der
erste Sensor 35 den Zustand der Kupplung 70 oder
den Zustand des Kupplungsbetätigungselementes 15,
das beispielsweise als Kupplungspedal ausgebildet ist, detektieren
und an das erste elektronische Steuergerät 45 weiterleiten.
Der Zustand der Kupplung 70 ist dabei durch das Trennen
der Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem
manuellen Getriebe 80 oder durch eine kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem manuellen Getriebe 80 gekennzeichnet.
Als Zustand des Kupplungspedals 15 kann der Betätigungsgrad
des Kupplungspedals 15 vom ersten Sensor 35 detektiert werden.
-
Das
Bedienelement 20 wird zur Einstellung eines Drehmoments
am Verbrennungsmotor 1 betätigt und ist beispielsweise
als Fahrpedal des Fahrzeugs ausgebildet.
-
Weiterhin
ist ein dritter Sensor 40 vorgesehen, der im folgenden
auch als zweites Erfassungsmittel oder als sechstes Erfassungsmittel
bezeichnet wird und einen Zustand des jeweiligen Getriebes 25, 80 detektiert
und an das erste elektronische Steuergerät 45 und das zweite
elektronische Steuergerät 60 weiterleitet.
Ein solcher Zustand kann beispielsweise der gerade eingelegten Gangstufe
oder dem Zustand "Neutralstellung" des jeweiligen Getriebes 25,80 entsprechen.
Durch das zweite elektronische Steuergerät 60 wird das jeweilige
Getriebe 25, 80 angesteuert. Im Falle des automatischen
Getriebes 25 dient diese Ansteuerung zur Einlegung einer
Gangstufe oder zur Einstellung des Zustandes "Neutralstellung", in dem kein Drehmoment über das
automatische Getriebe 25 übertragen werden kann. Das
zweite elektronische Steuergerät 60 wird
im folgenden auch als erstes Trennmittel bezeichnet, da seine Funktion
auch im Trennen einer kraftschlüssigen
Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem automatischen
Getriebe 25 durch Einstellung des Zustandes "Neutralstellung" besteht.
-
Weiterhin
sind zweite Trennmittel 65 vorgesehen, die einerseits mit
dem ersten elektronische Steuergerät 45 und andererseits
mit der Kupplung 70 verbunden sind. Im Falle des manuellen
Getriebes 80 dienen die zweiten Trennmittel 65 dazu,
eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem manuellen
Getriebe 80 durch geeignete Ansteuerung der Kupplung 70 zu
trennen.
-
Weiterhin
sind erste Erfassungsmittel 30 vorgesehen, die zur Erfassung
eines eingeschwungenen Zustandes des Verbrennungsmotors 1 dienen und
beispielsweise dessen Drehzahl detektieren. Die ersten Erfassungsmittel 30 sind
mit dem ersten elektronische Steuergerät 45 verbunden und
leiten die detektierte Drehzahl an das erste elektronische Steuergerät 45 weiter.
-
Ferner
sind dritte Erfassungsmittel 50 vorgesehen, die im folgenden
auch als siebte Erfassungsmittel bezeichnet werden und zur Erfassung
eines Drehmoments des Verbrennungsmotors 1 dienen. Sofern
die ersten Erfassungsmittel 30 die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 detektieren
sollen, können
die ersten Erfassungsmittel 30 und die dritten Erfassungsmittel 50 auch
zusammengefaßt
sein. Weiterhin können
die dritten Erfassungsmittel 50 auch die Funktion von siebten
Erfas sungsmitteln erfüllen, die
zur Erfassung eines Verlaufs einer Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 vorgesehen
sind. Die dritten Erfassungsmittel 50 sind dabei, wie auch
die ersten Erfassungsmittel 30 einerseits mit dem Verbrennungsmotor 1 und
andererseits mit dem ersten elektronischen Steuergerät 45 verbunden.
-
Weiterhin
kann ein Temperatursensor 85 vorgesehen sein, der einerseits
mit dem Verbrennungsmotor 1 und andererseits mit dem ersten
elektronischen Steuergerät 45 verbunden
ist und dazu dient, eine Temperatur des Verbrennungsmotors 1 zu
detektieren und dem ersten elektronischen Steuergerät 45 mitzuteilen.
-
Auch
die Eingabeeinheit 5 ist mit dem ersten elektronischen
Steuergerät 45 verbunden.
-
Im
folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren
beschrieben, das im ersten elektronischen Steuergerät 45 abläuft. Das
erste elektronische Steuergerät 45 kann
beispielsweise das Motorsteuergerät des Fahrzeugs sein. Alternativ
kann das erfindungsgemäße Verfahren
auch im zweiten elektronischen Steuergerät 60, das üblicherweise
zur Ansteuerung des jeweiligen Getriebes 25, 80 und
gegebenenfalls auch der Kupplung 70 dient, ablaufen. Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann aber auch in einem elektronischen Steuergerät, das die Kupplung 70 ansteuert
oder in einem beliebigen weiteren, eigens für diesen Zweck vorgesehenen
elektronischen Steuergerät
ablaufen. Im folgenden soll beispielhaft angenommen werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren
im ersten elektronischen Steuergerät 45 abläuft. Der
Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
anhand des Ablaufplans gemäß 2 beschrieben.
-
Dem
erfindungsgemäßen Verfahren
entspricht es auch, wenn die Funktionen des ersten Steuergeräts 45 und
des zweiten Steuergeräts 60 in einem
einzigen Gerät
realisiert sind. Zunächst
prüft das
erste elektronische Steuergerät 45 bei
einem Programmpunkt 100, ob der Verbrennungsmotor 1 aussetzt.
Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 105 verzweigt,
andernfalls wird das Programm verlassen. Die Prüfung auf das Aussetzen des
Verbrennungsmotors 1 erfolgt dabei mit Hilfe der siebten
Erfassungsmittel, die wie in 1 mit den dritten
Erfassungsmitteln 50 zusammengefaßt sein können, aber auch separat von
diesen angeordnet und einerseits mit dem Verbrennungsmotor 1 und
andererseits mit dem ersten elektronischen Steuergerät 45 verbunden
sein können,
wie in 1 gestrichelt und unter Verwendung des Bezugszeichens 86 für die siebten
Erfassungsmittel dargestellt ist. Beim Aussetzen des Verbrennungsmotors 1 sinkt
dabei die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 bis auf Null
ab. Wird ein solcher Verlauf der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 durch
die siebten Erfassungsmittel 86 dem ersten elektronischen
Steuergerät 45 mitgeteilt, so
erkennt das erste elektronische Steuergerät 45 das Aussetzen
des Verbrennungsmotors 1.
-
Bei
Programmpunkt 105 prüft
das erste elektronische Steuergerät 45, ob sich der
Verbrennungsmotor 1 unmittelbar vor dem Aussetzen bereits
in einem eingeschwungenen Zustand befand, d.h. ob der Verbrennungsmotor 1 vor
seinem Aussetzen bereits lief. Hierzu wird beim Starten des Verbrennungsmotors 1 durch
die ersten Erfassungsmittel 30 geprüft, ob die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 einen vorgegebenen
Schwellwert von beispielsweise 600 Umdrehungen pro Minute überschritten
hat. Ist dies der Fall, so wird im ersten elektronischen Steuergerät 45 eine
Initialisierungsvariable gesetzt, die angibt, daß der Verbrennungsmotor 1 sich
bereits im eingeschwungenen Zustand befand, also bereits lief. Alternativ
kann vorgesehen sein, daß das
erste elektronische Steuergerät 45 die
Information über
die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 über eine Datenverbindung von
einem separaten Motorsteuergerät
erhält.
Statt der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 kann über diese
Datenverbindung auch eine andere Information übertragen werden, die angibt,
ob der Verbrennungsmotor 1 eingeschwungen ist. Bei dieser
Information kann es sich im einfachsten Fall um ein Datenbit handeln,
das vom Motorsteuergerät
gesetzt wird, wenn der Verbrennungsmotor 1 eingeschwungen
ist. Dabei kann das Motorsteuergerät beispielsweise in der beschriebenen
Weise mittels der ersten Erfassungsmittel 30 ermitteln,
ob der Verbrennungsmotor 1 eingeschwungen ist.
-
Stellt
das erste elektronische Steuergerät 45 bei Programmpunkt 105 fest,
daß sich
der Verbrennungsmotor 1 unmittelbar vor dem Aussetzen bereits in
einem eingeschwungenen Zustand befand, so wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt,
andernfalls wird das Programm verlassen. Bei Programmpunkt 110 prüft das erste
elektronische Steuergerät 45,
ob der Verbrennungsmotor 1 gegen den Willen des Fahrers
ausgegangen ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 115 verzweigt,
andernfalls wird das Programm verlassen. Die Prüfung, ob der Verbrennungsmotor 1 gegen
den Willen des Fahrers ausgegangen ist bzw. aussetzt, kann beispielsweise dadurch
erfolgen, daß Signale
der Eingabeeinheit 5 und der siebten Erfassungsmittel 86 ausgewertet werden.
Wird dabei im ersten elektronischen Steuergerät 45 festgestellt,
daß die
Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 auf Null absinkt, also
der Verbrennungsmotor 1 aussetzt, obwohl an der Eingabeeinheit 5 vom
Benutzer ein Betrieb des Verbrennungsmotors 1 in einem
eingeschwungenen Zustand vorgegeben wurde, beispielsweise indem
der Fahrer am Zündschloß mittels
des Zündschlüssels volle
Betriebsbereitschaft des Fahrzeugs vorgegeben hat, dann erkennt
das erste elektronische Steuergerät 45, daß der Verbrennungsmotor 1 gegen
den Willen des Fahrers ausgegangen ist.
-
Zusätzlich oder
alternativ können
die Signale der siebten Erfassungsmittel 86 über den
Verlauf der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 zusammen
mit den Signalen des ersten Sensors 35 an der Kupplung 70 bzw.
am Kupplungselement 15 und/oder zusammen mit den Signalen
des zweiten Sensors 55 am Fahrpedal zur Prüfung herangezogen
werden, ob der Verbrennungsmotor 1 gegen den Willen des
Fahrers ausgegangen ist bzw. abgewürgt wurde. Sinkt dabei die
Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 auf Null und wird das
Kupplungspedal 15 zur Trennung des Verbrennungsmotors 1 vom
manuellen Getriebe 80 über die
Kupplung 70 betätigt,
dann erkennt das erste elektronische Steuergerät 45, daß das Aussetzen des
Verbrennungsmotors 1 gegen den Willen des Fahrers erfolgt.
Das Trennen der kraftschlüssigen Verbindung
zwischen Verbrennungsmotor 1 und dem manuellen Getriebe 80 durch
Betätigen
des Kupplungspedals 15 ist die übliche Reaktion eines Fahrers,
um das Abwürgen
des Verbrennungsmotors 1 zu verhindern.
-
Ein
weiteres Indiz für
ein Abwürgen
des Verbrennungsmotors 1 gegen den Willen des Fahrers kann
daraus abgeleitet werden, daß das
Fahrpedal 20 zur Erhöhung
oder Beibehaltung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 betätigt wird
und die Drehzahl dennoch auf Null zurückgeht.
-
Bei
Programmpunkt 115 prüft
das erste elektronische Steuergerät 45, ob die Bedingungen
für einen
automatischen Wiederstart des Verbrennungsmotors 1 erfüllt sind.
Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 120 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 110 zurück verzweigt.
Wesentlich für
die Prüfung
bei Programmpunkt 115 ist es für das erste elektronische Steuergerät 45 zu
prüfen,
ob eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem jeweiligen
Getriebe 25, 80 besteht. Wenn eine solche kraftschlüssige Verbindung
nicht besteht, d.h. also das jeweilige Getriebe 25, 80 von
dem Verbrennungsmotor 1 getrennt ist, dann wird zu Programmpunkt 120 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 110 zurück verzweigt. Wenn
eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem jeweiligen
Getriebe 25, 80 besteht, so besteht auch eine
kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und den Antriebsrädern des
Fahrzeugs. Andernfalls ist der Verbrennungsmotor 1 von
den Antriebsrädern getrennt. Über den
ersten Sensor 35 kann das erste elektronische Steuergerät 45 ermitteln,
ob eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem jeweiligen
Getriebe 25, 80 über die Kupplung 70 besteht.
Der erste Sensor 35 stellt in diesem Fall die zweiten Erfassungsmittel
dar.
-
Zusätzlich oder
alternativ kann die Prüfung auf
eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem automatischen
Getriebe 25 durch den dritten Sensor 40 erfolgen,
der prüft,
ob das automatische Getriebe 25 in Neutralstellung ist
und somit ebenfalls die Antriebsräder vom Verbrennungsmotor 1 getrennt
sind. Dieser dritte Sensor stellt in diesem Fall ebenfalls die zweiten
Erfassungsmittel dar, deren Aufgabe allgemein ist, eine kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und den Antriebsrädern zu
erfassen. Dabei kann der dritte Sensor auch eine Position eines
Wählhebels
des automatischen Getriebes 25 erfassen und prüfen, ob
sich der Wählhebel
in einer der Neutralstellung des automatischen Getriebes 25 entsprechenden
Position befindet.
-
Alternativ
kann es vorgesehen sein, daß die Information über den
Zustand des automatischen Getriebes 25, das auch als automatisiertes
Schaltgetriebe ausgebildet sein kann, dem zweiten elektronischen
Steuergerät 60 bekannt
ist und von dort die Information über den Zustand des automatischen
Getriebes 25, beispielsweise über eine eingelegte Neutralstellung,
an das erste Steuergerät 45 übermittelt wird.
In diesem Fall übernimmt
das zweite elektronische Steuergerät 60 die Funktion
der zweiten Erfassungsmittel. Ist die Kupplung 70 automatisiert
und von einem weiteren, in 1 nicht
dargestellten Steuergerät
angesteuert, so kann alternativ auch vorgesehen sein, die Information über die
Kupplungsposition von diesem weiteren Steuergerät an das erste elektronische
Steuergerät 45 zu übermitteln.
Die Kupplungsposition gibt dann an, ob der Verbrennungsmotor 1 mit
dem jeweiligen Getriebe 25, 80 kraftschlüssig verbunden
ist.
-
Um
nun einen automatischen Wiederstart vollautomatisch, d.h. ohne jegliche
Benutzeraktivität, einleiten
zu können,
kann es vorgesehen sein, daß nach
dem Programmpunkt 110 und vor dem Programmpunkt 115 eine
bestehende kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und den Antriebsrädern getrennt
wird. Dazu kann im Falle eines automatischen Getriebes 25 das
erste elektronische Steuergerät 45 das
zweite elektronische Steuergerät 60 dazu
veranlassen, die Neutralstellung des automatischen Getriebes 25 einzustellen.
Im Falle der Verwendung des manuellen Getriebes 80 kann das
erste elektronische Steuergerät 45 die
zweiten Trennmittel 65 dazu veranlassen, die Kupplung 70 zu öffnen und
auf diese Weise den Kraftschluß zwischen
dem Verbrennungsmotor 1 und dem manuellen Getriebe 80 zu
trennen. Dabei können
die zweiten Trennmittel 65 die auch oben schon beschriebene
Funktion eines Steuergerätes
für die
Kupplung 70 übernehmen,
wobei die Kupplung 70 dann in vorteilhafter Weise als automatisierte
Kupplung ausgebildet ist.
-
Optional
können
bei Programmpunkt 115 zusätzliche Bedingungen geprüft werden,
von deren Erfüllung
ein Verzweigen zum Programmpunkt 120 abhängt und
bei deren Nichterfüllen
zum Programmpunkt 110 zurück verzweigt wird. So kann
es aus Sicherheitsgründen
und zur Schonung des Starters 75 vorgesehen sein, den automatischen
Wiederstart zu verbieten, so lange sich der Verbrennungsmotor 1 dreht.
Zu diesem Zweck kann eine Information über die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 im
ersten elektronischen Steuergerät 45 ausgewertet
werden. Diese Information kann beispielsweise von den dritten Erfassungsmitteln 50 kommen,
die zur Erfassung des Drehmoments des Verbrennungsmotors 1 vorgesehen
sind. Alternativ kann diese Information von einem weiteren, in 1 nicht
dargestellten Steuergerät über eine
Datenverbindung dem ersten elektronischen Steuergerät 45 zugeführt werden,
wobei die dritten Erfassungsmittel 50 dann mit diesem weiteren Steuergerät in Verbindung
stehen.
-
Weiterhin
optional kann bei Programmpunkt 115 vom ersten elektronischen
Steuergerät 45 geprüft werden,
ob der Fahrer an der Eingabeeinheit 5 die volle oder nur
eine eingeschränkte
Betriebsbereitschaft für
das Fahrzeug vorgegeben hat. Volle Betriebsbereitschaft bedeutet
dabei insbesondere den Betrieb des Verbrennungsmotors 1 im
eingeschwungenen Zustand, mit anderen Worten, daß der Motor läuft. Eingeschränkte Betriebsbereitschaft
bedeutet beispielsweise der Betrieb des Radios oder sonstiger Kleinverbraucher
im Fahrzeug über
die Batterie bei gleichzeitigem Stillstand des Verbrennungsmotors 1. Der
automatische Wiederstart soll dabei nur erfolgen, wenn der Fahrer über die
Eingabeeinheit 5 die volle Betriebsbereitschaft des Fahrzeugs,
also einen Betrieb des Verbrennungsmotors 1 im eingeschwungenen
Zustand, vorgegeben hat.
-
Weiterhin
optional kann bei Programmpunkt 115 im ersten elektronischen
Steuergerät 45 geprüft werden,
ob aufgrund der Auswertung weiterer Signale der explizite Wunsch
des Fahrers nach einem Wiederstart erkannt wurde und nur in diesem
Fall zu Programmpunkt 120 verzweigt werden, andernfalls
zu Programmpunkt 110 zurück verzweigt werden. Dabei kann
beispielsweise der erste Sensor 35 eine Betätigung des
Kupplungselements 15 bzw. des Kupplungspedals 15 zur Trennung
der kraftschlüssigen Verbindung
zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem manuellen Getriebe 80 erfassen
und diese Information an das erste elektronische Steuergerät 45 weiterleiten.
Der erste Sensor 35 wirkt in diesem Fall in Form von vierten
Erfassungsmitteln. Stellt das erste elektronische Steuergerät 45 aufgrund
der Information der vierten Erfassungsmittel 35 fest, daß das Kupplungsbetätigungselement 15 zur
Trennung der kraftschlüssigen
Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem manuellen
Getriebe 80 betätigt
wurde, bzw. die Kupplung 70 und damit die Verbindung zwischen
dem Verbrennungsmotor 1 und dem manuellen Getriebe 80 gelöst wurde,
so erkennt sie den expliziten Fahrerwunsch nach Wiederstart und
verzweigt zu Programmpunkt 120, andernfalls wird zu Programmpunkt 110 zurück verzweigt.
-
Im
Falle der Verwendung des automatischen Getriebes 25 kann
mittels des dritten Sensors 40 erfaßt werden, ob beim automatischen
Getriebe 25 die Neutralstellung eingestellt wurde und diese
Information an das erste elektronische Steuergerät 45 weitergeleitet
werden. Der dritte Sensor 40 wirkt dabei in Form von sechsten
Erfassungsmitteln. Dabei kann diese Neutralstellung auch aufgrund
der Position des Wählhebels
des automatischen Getriebes 25 von den sechsten Erfassungsmitteln 40 erkannt
werden. Wenn das erste elektronische Steuergerät 45 aufgrund der
Information der sechsten Erfassungsmittel 40 erkennt, daß am automatischen
Getriebe 25 die Neutralstellung eingelegt wurde, so erkennt
sie ebenfalls den expliziten Wunsch des Fahrers nach einem Wiederstart
und verzweigt nur in diesem Fall zu Programmpunkt 120.
Andernfalls wird zu Programmpunkt 110 zurück verzweigt.
-
Zusätzlich oder
alternativ kann es vorgesehen sein, daß der zweite Sensor 55 in
Form von fünften
Erfassungsmitteln zur Erfassung der Betätigung des Fahrpedals 20 eine
Information an das erste elektronische Steuergerät 45 abgeben und mit teilen kann,
ob das Fahrpedal 20 zur Einstellung eines Drehmoments des
Verbrennungsmotors 1 betätigt wird. Der explizite Wunsch
des Fahrers nach einem Wiederstart wird dann vom ersten elektronischen Steuergerät 45 dadurch
erkannt, daß die
fünften
Erfassungsmittel 55 dem ersten elektronischen Steuergerät 45 mitteilen,
daß das
Fahrpedal 20 betätigt wird.
Nur in diesem Fall wird dann zu Programmpunkt 120 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 110 zurück verzweigt.
-
Bei
Programmpunkt 120 veranlaßt das erste elektronische
Steuergerät 45 den
Starter 75 zum automatischen Wiederstart des Verbrennungsmotors 1. Anschließend wird
zu einem Programmpunkt 125 verzweigt. Bei Programmpunkt 125 prüft das erste elektronische
Steuergerät 45,
ob der Wiederstart des Verbrennungsmotors 1 beendet ist.
Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 130 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 125 zurück verzweigt.
-
Um
den automatischen Wiederstart zu beenden, steuert das erste elektronische
Steuergerät 45 den
Starter 75 so an, daß der
Verbrennungsmotor 1 nicht mehr gestartet wird. Der automatische
Wiederstart ist dabei zu beenden, wenn mindestens eine der folgenden
Bedingungen erfüllt
ist:
- 1) Das erste Steuergerät 45 erhält über die
dritten Erfassungsmittel 50 zur Erfassung eines Drehmoments
des Verbrennungsmotors 1 oder über eine Datenverbindung zu
dem in 1 nicht dargestellten Motorsteuergerät die Information,
wonach die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 größer als
der vorgegebenen Schwellwert ist. Dieser Schwellwert liegt wie beschrieben
beispielsweise bei einer Drehzahl von 600 Umdrehungen pro Minute.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann es dabei vorgesehen
sein, diesen vorgegebenen Schwellwert auch von der Temperatur des
Verbrennungsmotors 1 abhängig zu machen. Hierzu kann
es vorgesehen sein, daß das
erste elektronische Steuergerät 45 in
Datenverbindung mit dem Temperatursensor 85 steht, der
die Temperatur im Verbrennungsmotor 1 erfaßt. Dabei kann
es vorgesehen sein, die vorgegebenen Schwelle bei höheren Temperaturen
des Verbrennungsmotors 1 tiefer zu legen als bei tieferen Temperaturen.
- 2) Der automatische Wiederstart kann auch dann beendet werden,
wenn das erste elektronische Steuergerät 45 über den
ersten Sensor 35 oder über
den dritten Sensor 40 oder über eine Datenverbindung zum
zweiten elektronischen Steuergerät 60 oder über eine
Datenverbindung zu den zweiten Trennmitteln 65, sofern
sie als Steuergerät
für die
Kupplung 70 ausgebildet sind, die Information erhält, daß wieder
eine kraftschlüssige Verbindung
zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem jeweiligen Getriebe 25, 80 und
somit zu den Antriebsrädern
besteht.
- 3) Der automatische Wiederstart kann auch dann beendet werden,
wenn das erste elektronische Steuergerät 45 den Starter 75 seit
einer Zeit ansteuert, die größer als
eine vorgegebene Zeitschwelle ist. Besonders vorteilhaft ist es
dabei, wenn diese vorgegebene Zeitschwelle von der Temperatur des
Verbrennungsmotors 1 abhängt, die vom Temperatursensor 85 gemessen
wird, wobei die vorgegebene Zeitschwelle beispielsweise um so größer gewählt werden
kann, je geringer die Temperatur des Verbrennungsmotors 1 ist.
- 4) Der automatische Wiederstart kann auch dann beendet werden,
wenn der Fahrer über
die Eingabeeinheit 5 eine eingeschränkte Betriebsbereitschaft des
Fahrzeugs vorgibt, in der ein Losfahren des Fahrzeugs und damit
ein eingeschwungener Zustand des Verbrennungsmotors 1 nicht
realisiert werden soll.
-
Bei
Programmpunkt 130 veranlaßt das erste elektronische
Steuergerät 45 den
Starter 75 zum Beenden des Wiederstarts. Anschließend wird
das Programm verlassen.
-
In 3 ist
ein Zustandsübergangsdiagramm
für die
verschiedenen realisierbaren Zustände des Verbrennungsmotors 1 dargestellt.
Ein erster Zustand 200 des Verbrennungsmotors 1 stellt
den Start des Verbrennungsmotors 1 dar. Der erste Zustand 200 wird
verlassen, wenn ein Startabbruch erfolgt, beispielsweise wenn keine
der zuvor für
das Ende des automatischen Wiederstarts genannten Bedingungen erfüllt wird.
In diesem Fall wird ein zweiter Zustand 205 erreicht, der
durch den Stillstand des Verbrennungsmotors 1 gekennzeichnet
ist. Der Übergang
vom ersten Zustand 200 in den zweiten Zustand 205 ist
mit dem Bezugszeichen 220 gekennzeichnet. Der erste Zustand 200 wird
auch dann verlassen, wenn der Verbrennungsmotor 1 eingeschwungen
ist, d.h. wenn er läuft.
Dies ist dann der Fall, wenn zumindest eine der für das Ende
des automatischen Wiederstarts zuvor genannten Bedingungen erfüllt ist.
In diesem Fall findet ein Übergang 225 zu
einem dritten Zustand 210 statt, der dadurch gekennzeichnet
ist, daß der
Verbrennungsmotor 1 läuft,
d.h. im eingeschwungenen Zustand ist. Der dritte Zustand 210 kann
zum zweiten Zustand 205 hin verlassen werden, wenn keine
Eingabe an der Eingabeeinheit 5 erkannt wird, wonach der
Fahrer eine eingeschränkte
Betriebsbereitschaft vorgibt, bei der der Verbrennungsmotor 1 nicht
laufen soll, sondern beispielsweise das Radio oder andere Kleinverbraucher über die
Batterie des Fahrzeugs betrieben werden sollen. Der Übergang
vom dritten Zustand 210 zum zweiten Zustand 205 ist
durch das Bezugszeichen 230 gekennzeichnet. Der dritte
Zustand 210 kann auch dann verlassen werden, wenn das Aussetzen des
Verbrennungsmotors 1 erkannt wird und gleichzeitig an der
Eingabeeinheit 5 die Vorgabe des Fahrers nach voller Betriebsbereitschaft,
also nach einem eingeschwungenen Verbrennungsmotor 1, vor liegt.
In diesem Fall wird ein vierter Zustand 215 erreicht, der
als ungewollter Stillstand des Verbrennungsmotors 1 gekennzeichnet
ist. Der Zustandsübergang
vom dritten Zustand 210 zum vierten Zustand 215 ist
durch das Bezugszeichen 235 gekennzeichnet. Vom vierten
Zustand 215 findet ein Zustandsübergang zum zweiten Zustand 205 gemäß dem Bezugszeichen 240 statt,
sobald an der Eingabeeinheit 5 vom Fahrer die Vorgabe nach
eingeschränkter
Betriebsbereitschaft des Fahrzeugs vorliegt. Vom vierten Zustand 215 findet
gemäß dem Bezugszeichen 245 ein Übergang
zum ersten Zustand 200 statt, wenn die zu Programmpunkt 115 gemäß 2 beschriebene
Bedingung für
den automatischen Wiederstart bzw. die beschriebenen Bedingungen
für den
automatischen Wiederstart erfüllt sind.
-
Die
Bedingungen für
die Zustandsübergänge werden
dabei im ersten elektronischen Steuergerät 45 in der beschriebenen
Weise durchgeführt
und der Starter 75 entsprechend vom ersten elektronischen Steuergerät 45 insbesondere
beim Startabbruch gemäß dem Zustandsübergang 220 und
dem automatischen Wiederstart gemäß dem Zustandsübergang 245 angesteuert.
Beim Zustandsübergang 225 veranlaßt das erste
elektronische Steuergerät 45 den Starter 75 ebenfalls
zum Beenden des Startvorgangs, da der Verbrennungsmotor 1 eingeschwungen
ist. Beim Zustandsübergang 230 veranlaßt das erste
elektronische Steuergerät 45 ein
Aussetzen des Verbrennungsmotors 1. Dazu kann das erste elektronische
Steuergerät 45 das
in 1 nicht dargestellte Motorsteuergerät, das mit
dem Verbrennungsmotor 1 verbunden ist, entsprechend ansteuern.