DE10211463B3 - Motor vehicle and method for automatically switching off and starting an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeug und Verfahren zum automatischen Abschalten und Anlassen eines Verbrennungsmotors (2) des Kraftfahrzeuges mittels einer Stop-Start-Einrichtung (16). Die Stop-Start-Einrichtung (16) überwacht die Kraftfahrzeugtüren (40), ob sie geschlossen oder offen sind, und bewirkt, daß das automatische Abschalten und/oder Anlassen des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit davon erfolgt, ob die Kraftfahrzeugtüren (40) geschlossen oder offen sind.Motor vehicle and method for automatically switching off and starting an internal combustion engine (2) of the motor vehicle by means of a stop-start device (16). The stop-start device (16) monitors the motor vehicle doors (40) whether they are closed or open and causes the automatic shutdown and / or starting of the internal combustion engine depending on whether the motor vehicle doors (40) are closed or open are.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Abschalten und Anlassen eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method for automatically switching off and starting an internal combustion engine according to the generic term of claim 1.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.Furthermore, the invention relates to a Motor vehicle according to the preamble of claim 10.
Ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug
dieser Art sind aus der
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Betriebssicherheit zu erhöhen.By the invention, the task to be solved to increase the operational safety.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 bzw. Anspruch 10 gelöst.This object is achieved according to the invention the characterizing features of claim 1 and claim 10 solved.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further features of the invention are in the subclaims contain.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
-
1 Details eines Kraftfahrzeuges nach der Erfindung, -
2 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges nach der Erfindung, -
3 ein Diagramm eines Teils eines Verfahrens nach der Erfindung, -
4 ein Diagramm eines Teils eines weiteren Verfahrens nach der Erfindung, -
5 ein Diagramm eines Teils eines weiteren Verfahrens nach der Erfindung.
-
1 Details of a motor vehicle according to the invention, -
2 a side view of a motor vehicle according to the invention, -
3 a diagram of a part of a method according to the invention, -
4 a diagram of a part of a further method according to the invention, -
5 a diagram of a part of another method according to the invention.
Gemäß der Erfindung erfolgt das
automatische Abschalten und/oder das automatische Anlassen des Verbrennungsmotors
Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann
die Motorhaube
Ferner zeigt
Gemäß einer besonderen Ausführungsform werden
alle Kraftfahrzeugtüren
Eine Kofferraumtür oder Kofferraumdeckel
Ein Temperatur-Sensor
Gemäß einer weiteren Ausführungsform
erfolgt das automatische Abschalten des Verbrennungsmotors
Die Ausführungsform nach
Zum Zeitpunkt t1 wird eine Kraftfahrzeugtür geöffnet, was
durch eine Diagrammlinie "S1" gezeigt ist. Damit
wird ein Startverbot erzeugt, was durch eine Diagrammlinie "S2" dargestellt ist
und z. B. durch ein Startverbotsignal realisierbar ist, das ein Blockieren
der Startfunktion oder Ausschalten der Stop-Start-Einrichtung bewirkt.
Danach erfolgt zum Zeitpunkt t3 ein Startwunsch des Fahrers, was
durch eine Diagrammlinie "S3" dargestellt ist,
zu einem Zeitpunkt, zu welchem das Startverbot "S2" noch
besteht, da noch mindestens eine Kraftfahrzeugtür offen ist entsprechend der
Diagrammlinie "S1". Die Stop-Start-Einrichtung ist derart
ausgebildet, daß in diesem
Fall (anders als in
Beispiel für
Um bei Zwischenstops, wenn das Kraftfahrzeug
steht, unnötigen
Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, wird über die elektronische Steuereinrichtung
Bei der Entscheidung für ein "automatisches Abschalten" des Verbrennungsmotors muß mindestens eine, vorzugsweise mehrere der in der Patentanmeldung genannten Stopbedingungen, optimalerweise alle Stopbedingungen, jeweils in UND-Verknüpfung gleichzeitig erfüllt sein, beispielsweise:
- 1. Motorhaube geschlossen.
- 2. Kraftfahrzeug steht, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich null oder null angenähert ist, beispielsweise kleiner oder gleich 0,5 km/h beträgt.
- 3. Gaspedal nicht betätigt.
- 4. Bremselement, z. B. Bremspedal oder eine manuell feststellbare Bremse oder eine Fuß-Feststellbremse, ist betätigt.
- 5. Alle Fahrzeugtüren und vorzugsweise auch eine Kofferraumtür oder ein Kofferraumdeckel, oder mindestens die Fahrertür, sind geschlossen.
- 6. Im Falle eines Automatikgetriebes steht der Wählhebel auf einer Fahrstellung, z. B. D, oder auf einer Neutralstellung, z. B. N.
- 7. Die Temperatur der Abgasanlage (z. B. Katalysatortemperatur) hat ihren Betriebswert erreicht.
- 8. Der Verbrennungsmotor (Öltemperatur und Kühlwassertemperatur) hat seine Betriebstemperatur erreicht.
- 9. Das Getriebe bzw, das Getriebeöl hat Betriebstemperatur erreicht und die Druckversorgung und damit die Schaltbarkeit des Getriebes sowie die Vermeidung einer Überhitzung im Getriebe ist auch bei ausgeschaltetem Motor sichergestellt.
- l0. Von der Klimasteuerung einer Klimatisiereinrichtung, z. B. Kühlgebläse und/oder Klimaanlage des Kraftfahrzeuges liegt eine Freigabe vor, durch welche sichergestellt ist, daß beispielsweise die Luftfeuchtigkeit im Kraftfahrzeug in Ordnung ist, die Fahrzeugscheiben nicht beschlagen können, und die Temperatur im Fahrzeuginneren innerhalb eines akzeptablen Toleranzbereiches liegt.
- 11. Es liegt eine Freigabe durch eine Batterie-Kontrolleinrichtung vor, durch welche beispielsweise sichergestellt wird, daß der Ladezustand der Fahrzeugbatterie ausreichend gut ist, um einen automatischen oder manuellen Neustart des Verbrennungsmotors sicherzustellen und auch ausreichend gut ist, um gegebenenfalls vorhandene andere Stromverbraucher des Kraftfahrzeuges während der Stophase ausreichend mit Strom zu versorgen.
- 12. Eine gegebenenfalls vorgesehene, und gegebenenfalls variable, Verzögerungszeit vor dem Aktivieren des MotorStops (Abschalten des Verbrennungsmotors) ist abgelaufen, ohne daß der Fahrer einen Startwunsch an die Antriebseinrichtung mitgeteilt hat, z. B. durch Lösen der Bremse und/oder Gasgeben und/oder Berühren oder Betätigen eines Gangwahlelementes. Eine vorgesehene Verzögerungszeit für das Abschalten des Verbrennungsmotors dient beispielsweise als Rangierschutz, z. B. vor dem Einlegen eines Rückwärtsganges, damit der Verbrennungsmotor nicht automatisch abgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug nicht an einer Straßenampel oder in einem Stadtverkehr anhält, sondern zum Rangieren oder Rückwärtsfahren angehalten wurde. Durch die Möglichkeit, die Verzögerungszeit zu verkürzen oder zu überspringen, indem der Fahrer des Kraftfahrzeuges seinen Fahrwunsch der Antriebseinrichtung mitteilt, beispielsweise durch Berühren eines Getriebe-Wählhebels oder eines anderen Elements, wird auch ein zügiges Wiederanfahren bei kurzen Stops, z. B. beim Abbiegen während Gegenverkehr ermöglicht.
- 13. Ein Ein-Aus-Schalter zum wahlweisen manuellen Einschalten und Ausschalten der Stop-Start-Funktion ist im Einschalt-Zustand, nicht im Ausschalt-Zustand.
- 1. Hood closed.
- 2. Motor vehicle stands, wherein the vehicle speed is equal to zero or zero, for example, less than or equal to 0.5 km / h.
- 3. Accelerator not actuated.
- 4. brake element, z. As brake pedal or a manually detectable brake or a foot parking brake is actuated.
- 5. All vehicle doors, and preferably also a trunk door or a boot lid, or at least the driver's door, are closed.
- 6. In the case of an automatic transmission, the selector lever is in a driving position, z. B. D, or at a neutral position, for. BN
- 7. The temperature of the exhaust system (eg, catalyst temperature) has reached its operating value.
- 8. The internal combustion engine (oil temperature and cooling water temperature) has reached its operating temperature.
- 9. The transmission or the transmission oil has reached operating temperature and the pressure supply and thus the shiftability of the transmission and the prevention of overheating in the transmission is ensured even when the engine is switched off.
- l0. From the climate control of an air conditioning, z. B. cooling fan and / or air conditioning of the motor vehicle is a release, by which it is ensured that, for example, the humidity in the motor vehicle is in order, the vehicle windows can not mist, and the temperature inside the vehicle is within an acceptable tolerance range.
- 11. There is a release by a battery control device, by which, for example, ensures that the state of charge of the vehicle battery is sufficiently good to ensure an automatic or manual restart of the engine and is also good enough to possibly present other power consumers of the motor vehicle to supply enough electricity during the stophase.
- 12. An optionally provided, and optionally variable, delay time before activating the engine stop (shutdown of the engine) has expired without the driver has communicated a start request to the drive device, for. B. by releasing the brake and / or accelerator and / or touching or pressing a gear selector element. An envisaged delay time for switching off the internal combustion engine serves, for example, as shunting, z. B. before engaging a reverse gear, so that the engine is not automatically switched off when the vehicle does not stop at a traffic light or in city traffic, but was stopped for maneuvering or reversing. By the ability to shorten the delay time or to skip by the driver of the motor vehicle tells his driving desire of the drive device, for example by touching a gear selector lever or other element, also a speedy restart in short stops, z. B. when turning during oncoming traffic allows.
- 13. An on-off switch for selectively switching on and off the stop-start function manually is in the on state, not in the off state.
Vorteile: Advantages:
Durch die Funktionen der Ziffern
Die genannte Verzögerungszeit zum automatischen Abschalten des Verbrennungsmotors bei einem FahrzeugStop ist vorzugsweise variabel und wird vorzugsweise aufgrund folgender Parameter beeinflußt, wobei eine kurze Verzögerungszeit ein frühes Abschalten des Verbrennungsmotors, und eine große Verzögerungszeit ein späteres Abschalten des Verbrennungsmotors bedeutet:
- 1. Aufgrund der Auswahl eines Betriebsmodus durch den Fahrer, z. B. über einen Economy-Wahlschalter oder -Wahltaster. Hierbei kann eine Aktivierung am Economy-Wählelement eine kleine Verzögerungszeit und eine Deaktivierung am Economy-Wählelement eine große Verzögerungszeit bewirken, wobei die Verzögerungszeit bis hin zu unendlich einstellbar sein kann.
- 2. Aufgrund der vorausgegangenen Fahrweise: Sportlicher Fahrer mit großen Pedalgradienten (große und/oder häufige Pedalbewegungen des Gaspedals und/oder des Bremspedals pro Zeiteinheit) ergeben eine große Verzögerungszeit, und ökonomische Fahrer mit kleinen Pedalgradienten ergeben eine kleine Verzögerungszeit.
- 3. Aufgrund des zurückgelegten Geschwindigkeitsprofils: Hohe Geschwindigkeiten, z. B. größer 100 km/h, Autobahn oder Landstraße, ergeben eine große Verzögerungszeit; kleine Geschwindigkeiten, z. B. kleiner 60 km/h, z. B. im Stadtverkehr oder stockender Verkehr, ergeben eine kleine Verzögerungszeit; dazwischen können mittlere Verzögerungszeiten liegen.
- 4. Aufgrund von Navigationsdaten eines Navigationssystems oder eines Verkehrsleitsystems oder von digitalen Straßenkarten, wobei beispielsweise Stausituationen eine kleine Verzögerungszeit ergeben können. Wenn der Verkehrsfluß blockiert ist, kann der Verbrennungsmotor, vorausgesetzt die übrigen Fahrbedingungen sind erfüllt, sofort abgeschaltet werden. Bei Abbiegesituationen und Kreuzungssituationen können große Verzögerungszeiten eingestellt werden, um ein störendes Abschalten in einer Abbiegesituation oder Kreuzungssituation zu verhindern.
- 5. Bremspedalwinkel: Kleine Pedalbetätigungswinkel, indem das Bremspedal wenig durchgetreten wird, können zur Einstellung einer großen Verzögerungszeit verwendet werden; große Bremspedal-Betätigungswinkel, indem das Bremspedal stark durchgetreten wird, können eine kleine Verzögerungszeit bewirken. Jedoch kann der Fahrer über das Bremspedal die Funktion intuitiv beeinflussen und steuern. Das "Bremspedal" ist hier nur ein Beispiel für jede Art von Fahrzeugbremselementen und Fahrzeug-Parkblockiereinrichtungen, beispielsweise einer manuellen Fahrzeug-Feststellbremse oder einer Fuß-Feststellbremse.
- 1. Due to the selection of an operating mode by the driver, z. B. via an economy selector switch or selector switch. In this case, activation on the economy selection element can cause a small delay time and deactivation on the economy selection element a large delay time, the delay time can be adjustable to infinity.
- 2. Due to previous procedure: Sporty drivers with large pedal gradients (large and / or frequent pedal movements of accelerator and / or brake pedal per unit time) give a large delay time, and economical drivers with small pedal gradients give a small delay time.
- 3. Due to the traveled speed profile: high speeds, eg. B. greater than 100 km / h, highway or highway, give a large delay time; small speeds, z. B. less than 60 km / h, z. As in city traffic or stagnant traffic, resulting in a small delay time; in between, mean delay times can be.
- 4. Based on navigation data of a navigation system or a traffic control system or digital road maps, for example, congestion situations may result in a small delay time. If the traffic flow is blocked, the internal combustion engine, provided that the remaining driving conditions are met, can be switched off immediately. In turn-off situations and intersection situations, large delay times can be set to prevent disruptive shutdown in a turn-off situation or intersection situation.
- 5. Brake Pedal Angle: Small pedal actuation angles, by little depressing the brake pedal, can be used to set a long delay time; large brake pedal actuation angles, by strongly depressing the brake pedal, can cause a small delay time. However, the driver can intuitively influence and control the function via the brake pedal. The "brake pedal" is just one example of any type of vehicle brake elements and vehicle parking blocking devices, such as a manual vehicle parking brake or a foot parking brake.
Bei der Entscheidung für ein automatisches Anlassen des Verbrennungsmotors nach einem automatischen Stopvorgang muß mindestens eine oder vorzugsweise mehrere in Unterkombination oder vorzugsweise alle in der Patentanmeldung genannten Startbedingungen gleichzeitig als UND-Funktion erfüllte sein:
- 1. Motorhaube geschlossen: Schutz bei Wartungs- oder Werkstattarbeiten. Beispiel: Der Fahrer fährt sein Fahrzeug in die Werkstatt oder eine Garage, hält an, öffnet die Motorhauben-Verriegelung, und während der Mechaniker gerade in den Motorraum greift lässt der Fahrer das Bremspedal los, was normalerweise ein Signal für den automatischen Start und damit das automatische Wiederanlassen des Verbrennungsmotors ist. In diesem Fall darf es nicht zu einem Motorneustart kommen.
- 2. Bremsbetätigungselement, z. B. Bremspedal: Bei aktivierter Fahrzeugbremse (Fußbremse, Handbremse, manuelle oder fußbetätigbare Feststellbremse) in der Stop-Phase wird unabhängig von der Bremspedalstellung bei Betätigung des Gaspedals oder beim Lösen der Fahrzeugbremse der Verbrennungsmotor gestartet. Wenn die Fahrzeugbremse in der Stophase nicht betätigt wurde, dann gilt vorzugsweise folgender Punkt 3.
- 3. Bremspedal nicht betätigt (Losgelassen) oder Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet einen Schwellwert, z. B. 5 km/h. Dieser zweite Fall kann auftreten bei noch betätigtem Bremspedal und Losrollen des Kraftfahrzeuges aufgrund eines starken Fahrbahngefälles.
- 4. Es müssen alle Fahrzeugtüren geschlossen sein, vorzugsweise auch eine Kofferraumtür oder ein Kofferraumdeckel, oder mindestens die Fahrertür.
- 5. Bei einem Automatikgetriebe muß die Wählhebelstellung je nach Ausführungsform des Kraftfahrzeuges in einer Vorwärtsfahrstellung, z. B. D, oder auf Neutralstellung, z. B. N, oder auf Parkstellung, z. B. P, sein.
- 6. Fahrer-Sicherheitsgurt ist angelegt und/oder das Gurtschloß ist geschlossen: Um auszuschließen, daß der Fahrer einen ungewollten Motorstart auslöst, indem er ungewollt die Fahrzeugbremse löst und/oder das Gaspedal betätigt, beispielsweise indem der Fahrer im Fahrzeug auf den Beifahrersitz hinüberrutscht, um z. B. einem anderen Fahrer Platz zu machen und dabei von der Bremse geht, oder der auf dem Fahrersitz sitzende Fahrer sich umdreht und nach hinten schaut, beispielsweise um von einem Rücksitz etwas zu holen oder sich dort mit einem Kind beschäftigt. In solchen Fällen wird ein automatischer Motorstart erst bei Betätigung des Gaspedals ausgelöst, auch dann, wenn der Fahrer den Sicherheitsgurt nicht angelegt oder das Gurtschloß nicht geschlossen hat.
- 1. Bonnet closed: protection during maintenance or workshop work. Example: The driver drives his vehicle into the workshop or a garage, stops, opens the hood lock, and while the mechanic is just reaching into the engine compartment, the driver releases the brake pedal, which is usually a signal for the automatic start and thus the automatic restart of the internal combustion engine is. In this case, it may not come to a motor restart.
- 2. brake actuator, z. B. Brake pedal: When the vehicle brake (foot brake, handbrake, manual or foot-operated parking brake) is activated in the stop phase, the combustion engine is started independently of the brake pedal position when the accelerator pedal is depressed or when the vehicle brake is released. If the vehicle brake has not been actuated during the stophase, the following point 3 applies.
- 3. Brake pedal not depressed (released) or vehicle speed exceeds a threshold, eg. B. 5 km / h. This second case can occur when the brake pedal is still depressed and the vehicle is coasting due to a heavy road gradient.
- 4. All vehicle doors must be closed, preferably also a trunk door or a trunk lid, or at least the driver's door.
- 5. In an automatic transmission, the selector lever position depending on the embodiment of the motor vehicle in a forward position, z. B. D, or to neutral position, for. B. N, or parking position, z. B. P, be.
- 6. The driver seat belt is worn and / or the buckle is closed: To preclude the driver from triggering an unwanted engine start by accidentally releasing the vehicle brake and / or depressing the accelerator pedal, for example by the driver sliding into the passenger seat in the vehicle, to z. B. to make room for another driver and thereby goes from the brake, or the driver sitting on the driver's seat turns around and looks backwards, for example, to get something from a backseat or busy there with a child. In such cases, an automatic engine start is triggered only when the accelerator pedal, even if the driver has not put on the seat belt or the buckle has not closed.
Erweiterungsmöglichkeiten:Expansion options:
Auslösen eines Motorstops bereits in Verzögerungsphasen oder Ausrollphasen des Kraftfahrzeuges, um den Brennstoffverbrauch zu reduzieren. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß die Bremse und Lenkung bei abgeschaltetem Motor uneingeschränkt funktionstüchtig bleiben. Falls dies nicht möglich ist, so kann gemäß einer anderen Ausführungsform eine Zwischenlösung vorgesehen werden, bei welcher nicht erst beim vollständigen Fahrzeugstop, sondern bereits beim Ausrollen des Kraftfahrzeuges ein automatischer Motorstop erfolgt, jedoch bei anschließender Betätigung der Bremse oder der Lenkung während der Kraftfahrzeug-Ausrollphase ein sofortiger Motorneustart automatisch erfolgt. Ferner kann vorgesehen werden, einen automatischen Motorstop nur bei aktiver hill-hold-Funktion durchzuführen, um ein Zurückrollen des Kraftfahrzeuges zu verhindern. Ferner kann gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen werden, daß ein automatischer Wiederstart des automatisch abgeschalteten Verbrennungsmotors erst bei Betätigung des Gaspedals oder eines anderen Gasbetätigungselements erfolgt, unabhängig davon, ob eine manuell (Handbremse) oder durch Fußbetätigung betätigbare Fahrzeugbremse, z. B. Feststellbremse, in Bremszustand ist oder nicht. Der Vorteil hierbei: die normale Fahrzeugbremse, welche nicht zur Feststellung des Kraftfahrzeuges dient, muß nicht ständig durch den Fuß eines Fahrers betätigt gehalten werden.Triggering an engine stop already in deceleration phases or coasting phases of the motor vehicle to reduce fuel consumption. The prerequisite for this, however, is that the brake and steering remain fully functional when the engine is switched off. If this is not possible, it can be provided according to another embodiment, an intermediate solution in which not only the complete vehicle stop, but already when rolling out of the motor vehicle, an automatic engine stop occurs, however, with subsequent actuation of the brake or the steering during the vehicle coasting phase An immediate engine restart is automatic. Furthermore, it can be provided, a car perform matic engine stop only with active hill-hold function to prevent rolling back of the vehicle. Furthermore, it can be provided according to a further embodiment, that an automatic restart of the automatically switched off internal combustion engine takes place only when the accelerator pedal or another gas actuating element, regardless of whether a manually (hand brake) or operated by foot actuated vehicle brake, z. B. parking brake, in braking condition or not. The advantage of this: the normal vehicle brake, which does not serve to detect the motor vehicle, need not be kept pressed by the foot of a driver.
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