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Die Erfindung betrifft ein Motor-Start-Stopp-System für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einem ebensolchen Motor-Start-Stopp-System und ein Verfahren zur Durchführung eines automatischen Motor-Start-Stopps bei einem Kraftfahrzeug.
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Motor-Start-Stopp-Systeme für Kraftfahrzeuge sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Sie führen einen automatischen Motor-Stopp bzw. einen automatischen Motor-Start aus, wenn vorgegebenen Bedingungen erfüllt sind. Solche Bedingungen sind beispielsweise das Einlegen bestimmter Gangstufen, das Betätigen der Kupplung oder des Gaspedals am Kraftfahrzeug. Zweck solcher Motor-Start-Stopp-Systeme ist das Erzielen eine Energieeinsparung in Situationen, in denen das Kraftfahrzeug verkehrsbedingt steht.
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Ein derartiges Motor-Start-Stopp-System für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe ist aus der Druckschrift
DE 102 18 348 B4 bekannt. Diese Einrichtung umfasst mindestens eine Wähleinrichtung als Bedienelement, mit der ein Fahrer eine elektrische Getriebesteuereinrichtung ansteuert, die abhängig von einer an der Wähleinrichtung gewählten Fahrstufe und von anderen Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs das Motor-Start-Stopp-System so steuert, dass bei einem Stillstand des Kraftfahrzeugs unter bestimmten Bedingungen ein Zündstromkreis und/oder eine Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors unterbrochen wird und unter Vorliegen weiterer bestimmter Bedingungen der Zündstromkreis geschlossen und/oder die Kraftstoffzufuhr wieder hergestellt und der Verbrennungsmotor gestartet wird. Außerdem ist vorgesehen, dass im Automatikgetriebe die Fahrstufe N oder die Fahrstufe P eingelegt wird, wenn aufgrund einer Betätigung einer Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs gleich Null ist und der Zündstromkreis und/oder die Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors unterbrochen wurde.
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Aus der
DE 10 2010 027 937 A1 ist ein Motor-Start-Stopp-System für ein Kraftfahrzeug bekannt. Dieses Motor-Start-Stopp-System umfasst: eine Einrichtung zum Ermitteln eines Aufenthaltsbereichs für das Kraftfahrzeugs, für welchen ein mögliches Abschalten eines Motors des Kraftfahrzeugs vorgegeben ist, eine Steuereinrichtung zum Abschalten des Motors des Kraftfahrzeugs auf der Grundlage des ermittelten Aufenthaltsbereichs, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass der Motor des Kraftfahrzeugs dann abgeschaltet wird, wenn sich das Kraftfahrzeug bewegt.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2008 042 306 A1 ein Verfahren zum Umsetzen einer Start-Stopp-Automatik für einen Motor eines Fahrzeugs bekannt, bei dem externe Informationen einer Infrastruktureinrichtung über eine Verkehrssituation, die von mindestens einer weiteren Einrichtung bereitgestellt werden, von einem Steuergerät des Fahrzeugs als Ausgangsdaten zum Umsetzen der Start-Stopp-Automatik verwendet werden. Dieses Verfahren ermöglicht die Abstimmung der Start-Stopp-Automatik des Motors auf Infrastruktureinrichtungen, vor allem Ampeln durch die Kommunikation zwischen Fahrzeugen (car-to-car, C2C) und/oder Fahrzeugen und Infrastruktureinrichtungen (car-to-infrastructure, C2I). Dies geschieht unabhängig von einer autonomen Sensorik des Fahrzeugs. Die Erfindung sieht demnach die Einbeziehung der Informationen aus einer Kommunikation des Fahrzeugs mit mindestens einer weiteren fahrzeugexternen Einrichtung in die Steuerung der Start-Stopp-Automatik vor. Dadurch ergibt sich bspw. eine Verminderung des Kraftstoffverbrauchs, eine Erhöhung des Komforts und eine Erhöhung der Transparenz für den Fahrer. Weiterhin können zusätzliche Funktionalitäten umgesetzt werden. Unnötige Abschaltungen des Motors, wenn z. B. die Ampel zeitnah grün wird, können vermieden werden.
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In einer Ausgestaltung des in der
DE 10 2008 042 306 A1 beschriebenen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass Informationen aus Fahrzeug-Fahrzeug- und Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation (C2X) dazu verwendet werden, die Start-Stopp-Automatik zu optimieren. Vor allem an Ampeln und in Verkehrssituationen in denen der Fahrer anhalten muss, bspw. einer Stoppstelle oder Einmündung, wird die Start-Stopp-Automatik durch die Informationen aus der C2X-Kommunikation in die Lage versetzt, den Motor bedarfsgerecht an- bzw. abzuschalten. Nützliche Informationen, die das Steuergerät benötigt und von einer Infrastruktur oder anderen Fahrzeugen erhalten kann, sind insbesondere Ampelphasen, Verkehrsregelungen, das Vorhandensein und der Abstand bzw. die Lage anderer Fahrzeuge. Insbesondere bei längeren Wartezeiten kann dann der Motor deutlich früher, d. h. ohne Verzögerung, als bei herkömmlichen Systemen abgeschaltet werden, was Kraftstoff einspart. Ebenso kann der Motor auch wieder rechtzeitig vor der Weiterfahrt ohne Fahreraktivität gestartet werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Motor-Start-Stopp-System für ein Kraftfahrzeug und ein verbessertes Verfahren zum Motor-Start-Stopp für ein Kraftfahrzeug anzugeben, mit deren Hilfe sich insbesondere der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen weiter reduzieren lassen. Zudem soll die Nutzerfreundlichkeit des Motor-Start-Stopp-Systems und damit dessen Akzeptanz verbessert werden.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Ein vorrichtungsgemäßer Aspekt der Aufgabe ist mit einem Motor-Start-Stopp-System für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das erfindungsgemäße Motor-Start-Stopp-System umfasst zumindest ein am Kraftfahrzeug angeordnetes Sensorsystem zum Ermitteln einer ersten Verkehrssituation VS1(t) in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, ein Vergleichsmittel, mit dem die ermittelte erste Verkehrssituation VS1(t) mit zumindest einer vorgegebenen dritten Verkehrssituationen VS3 verglichen und ein Vergleichsergebnis ermittelt werden, und ein Steuermittel, mit dem abhängig von dem Vergleichsergebnis die Funktion des automatischen Motor-Stopps beim Motor-Start-Stopp-System deaktiviert wird.
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Der Begriff „Verkehrssituation” wird vorliegend weit gefasst verstanden. Die Verkehrssituation definiert sich dabei bevorzugt durch einen Satz von Parametern, die von dem am Kraftfahrzeug angeordneten Sensorsystem ermittelbar sind. Diese Parameter geben bspw. die voraus liegende Verkehrsdichte, das mittlere Bewegungsprofil des voraus fahrenden Verkehrs, Abstände zwischen voraus fahrenden Fahrzeugen, Abstände zu stationären Hindernissen, etc. an. Das Sensorsystem erfasst hierzu mit einem geeigneten Sensor Umgebungsdaten von einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, bevorzugt von einer dem Kraftfahrzeug voraus liegenden Umgebung. Die Umgebungsdaten werden anschließend mit geeigneten Verfahren bzw. mit einem geeigneten Mittel ausgewertet, um den die aktuelle erste Verkehrssituation VS1(t) kennzeichnenden Parametersatz zu ermitteln.
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Das Sensorsystem umfasst bevorzugt einen optischen Sensor, einen Ultraschall-Sensor, einen Radar-Sensor, einen LIDAR-Sensor oder eine Kombination daraus. Weitere Sensoren zur Abtastung der Umgebung sind dem Fachmann leicht zugänglich.
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Die ermittelte aktuelle erste Verkehrssituation VS1(t) ist zeitabhängig, was durch die Abhängigkeit von VS1 von der Zeit t zum Ausdruck kommt, und darin begründet ist, dass sich die aktuelle Verkehrssituation in der Umgebung des Kraftfahrzeugs typischerweise mit der Zeit ändert.
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Die jeweils ermittelte erste Verkehrssituation VS1(t) wird erfindungsgemäß mit zumindest einer dritten, vorgegebenen Verkehrssituation VS3 verglichen. Hierzu umfasst das Motor-Start-Stopp-System bevorzugt ein Speichermittel, das die vorgegebene dritte Verkehrssituation VS3 bereitstellt.
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Die dritte Verkehrssituation VS3 wird bevorzugt als ein diese Verkehrssituation charakterisierender Parametersatz vorgegeben. Entsprechend erfolgt der Vergleich durch einen Vergleich der Parametersätze der ermittelten ersten Verkehrssituation VS1(t) und der vorgegebenen dritten Verkehrssituation VS3.
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Diese zumindest eine dritte Verkehrssituation VS3 ist zunächst bevorzugt zeitunabhängig. In einer alternativen Ausgestaltung ist die vorgegebene zumindest eine dritte Verkehrssituation VS3 zeitabhängig: VS3 = VS3(t). In dieser Variante können auch Zeitentwicklungen beim Vergleich der ermittelten ersten Verkehrssituation VS1(t) mit der vorgegebenen zumindest einen dritten Verkehrssituation VS3(t) berücksichtigt werden.
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Weiterhin bevorzugt ist nicht nur eine dritte Verkehrssituation VS3 vorgegeben, sondern es sind mehrere, d. h. eine Anzahl von k, dritte Verkehrssituationen VS3,i vorgegeben und werden entsprechend bereitgestellt, mit i = 1, 2, ..., k.
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Erfindungsgemäß wird die Funktion des automatischen Motor-Stopps beim Motor-Start-Stopp-System abhängig von dem Vergleichsergebnis deaktiviert. Hierunter wird vorliegend verstanden, dass nach einer solchen Deaktivierung das Motor-Start-Stopp-System keinen automatischen Motor-Stopp ausführt. Bevorzugt wird die automatische Motor-Stopp-Funktion nur dann deaktiviert, wenn der Motor vorher läuft.
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In einer bevorzugten weitergehenden Variante wird abhängig von dem Vergleichsergebnis nicht nur die Funktion des automatischen Motor-Stopps, sondern das gesamte Motor-Start-Stopp-System deaktiviert.
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Eine besonders bevorzugte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Motor-Start-Stopp-Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das Steuermittel derart eingerichtet und ausgeführt ist, dass die Funktion des automatischen Motor-Stopps dann deaktiviert wird, wenn vom ersten Vergleichsmittel eine Identität von erster Verkehrssituation VS1(t) und der zumindest einen dritten Verkehrssituation VS3/VS3(t) bzw. von erster Verkehrssituation VS1(t) und einer von mehreren vorgegebene dritten Verkehrssituationen VS3/VS3(t) ermittelt wird. In diesem Fall definieren die vorgegebenen dritten Verkehrssituationen, diejenigen Verkehrssituationen, in denen die Motor-Stopp-Funktion automatisch deaktiviert wird. Das erfindungsgemäße Motor-Start-Stopp-System ermöglicht somit eine automatische Deaktivierung der Motor-Stopp-Funktion, wenn sich das Kraftfahrzeug in der oder einer von mehreren vorgegebenen dritten Verkehrssituationen VS3/VS3(t) befindet. Bevorzugt werden hierzu solche Verkehrssituationen als dritte Verkehrssituationen VS3/VS3(t) vorgegeben/definiert, in denen der Fahrer keinen automatischen Motor-Stopp- bzw. Motor Start wünscht. Vorteilhaft bietet das Motor-Start-Stopp-System dem Nutzer hierzu eine Eingabemöglichkeit zur Auswahl aus einer vorgegebenen Liste von dritten Verkehrssituationen und/oder zur nutzerspezifischen Definition von dritten Verkehrssituationen an.
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Bevorzugt ist die vorgegebene zumindest eine dritte Verkehrssituation VS3/VS3(t) eine Stop-and-Go-Verkehrssituation eines dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Verkehrs. Weiterhin bevorzugt weist dabei die Stop-and-Go-Verkehrssituation Stopp-Phasen des voraus fahrenden Verkehrs von weniger als 3 s auf.
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Weiterhin bevorzugt ist die vorgegebene dritte Verkehrssituation VS3/VS3(t) eine Verkehrsituation, in der das Kraftfahrzeug einparkt.
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Natürlich sind dem Fachmann weitere Definitionen von dritten Verkehrssituationen VS3/VS3(t) leicht zugänglich.
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Ist die vom Sensorsystem ermittelte aktuelle erste Verkehrssituation VS1(t) gleich einer vorgegebenen dritten Verkehrssituation VS3/VS3(t), so kann in einer der vorgenannten bevorzugten Weiterbildungen, die Motor-Stopp-Funktion automatisch deaktiviert werden, um so bspw. einen automatischen Motor-Stopp während eines Einparkvorgangs oder bei einer Stop-and-Go-Verkehrssituation zu verhindern. Das erfindungsgemäße Motor-Start-Stopp-System trägt so einerseits zu einer weiteren Kraftstoffeinsparung und einer Reduzierung von Emissionen bei, weil der Einsatz des automatischen Motor-Stopps bspw. nur in Verkehrssituationen erfolgt, in denen das Kraftfahrzeug eine vorgebene Mindestzeit im gestoppten Modus verbleibt, andererseits verbessert es insbesondere die Nutzerfreundlichkeit und damit die Akzeptanz eines gattungsgemäßen Motor-Start-Stopp-Systems, in dem es einen automatischen Motor-Stopp in Verkehrssituationen verhindert, in denen der Nutzer/Fahrer klar keinen solchen automatischen Motor-Start-Stopp wünscht. Vorteilhaft kann der Nutzer/Fahrer hierzu die dritten Verkehrssituationen individuell definieren bzw. aus vorgegebenen Möglichkeiten auswählen.
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Erfolgt in Abhängigkeit des Vergleichergebnisses eine erfindungsgemäße automatische Deaktivierung der Motor-Stopp-Funktion, dann kann diese Funktion bspw. anschließend wieder manuell aktiviert werden, bspw. durch eine manuelle Eingabe, oder automatisch aktiviert werden, bspw. wenn nach der erfindungsgemäßen Deaktivierung der Funktion eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, oder wenn das Sensorsystem eine aktuelle erste Verkehrssituation VS1(t) ermittelt, die keiner vorgegebenen dritten Verkehrssituation VS3 mehr gleicht.
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Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Motor-Start-Stopp-Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das Kraftfahrzeug selbst zeitabhängige erste Daten bereitstellt, die einen Zustand des Kraftfahrzeugs angeben, ein Auswertemittel vorhanden ist, mit dem auf Basis der ersten Daten eine zweite aktuelle Verkehrssituation VS2(t) ermittelt wird, das Vergleichsmittel derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass die zweite aktuelle Verkehrssituation VS2(t) mit der zumindest einen vorgegebenen dritten Verkehrssituation VS3 verglichen und ein Vergleichsergebnis ermittelt werden, und das Steuermittel dazu ausgeführt und eingerichtet ist, dass abhängig von dem Vergleichsergebnis die Funktion des Motor-Stopps beim Motor-Start-Stopp-System deaktiviert wird.
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Die ersten Daten umfassen bevorzugt die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, und/oder Daten zu Bremseingriffen b(t) am Kraftfahrzeug und/oder Daten zu Lenkeingriffen l(t) am Fahrzeug und/oder Positionsdaten p(t). Diese Weiterbildung ermöglicht zusätzlich die Deaktivierung der Motor-Stopp-Funktion auf Basis eines aktuellen Eigenzustands des Kraftfahrzeugs, der durch die aktuellen ersten Daten (bspw. v(t), b(t), l(t), p(t)) definiert ist. Die derart ermittelte zweite Verkehrssituation VS2(t) kann zudem zur Verifikation der ermittelten ersten Verkehrssituation VS1(t) genutzt werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einem Motor-Start-Stopp-System wie es vorstehend beschrieben ist.
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Ein verfahrensgemäßer Aspekt der Aufgabe ist gelöst durch ein Verfahren zur Durchführung eines automatischen Motor-Start-Stopps bei einem Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mittels zumindest eines am Kraftfahrzeug angeordneten Sensorsystems eine erste Verkehrssituation VS1(t) in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, mittels eines Vergleichsmittels, die ermittelte erste Verkehrssituation VS1(t) mit zumindest einer vorgegebenen dritten Verkehrssituationen VS3 verglichen und ein Vergleichsergebnis ermittelt werden, und mittels eines Steuermittels abhängig von dem Vergleichsergebnis die Funktion des automatischen Motor-Stopps beim Motor-Start-Stopp-System deaktiviert wird.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Funktion des automatischen Motor-Stopps dann deaktiviert wird, wenn vom ersten Vergleichsmittel eine Identität von erster Verkehrssituation VS1(t) und dritter Verkehrssituation VS3 ermittelt wird.
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Vorteilhaft ist die vorgegebene dritte Verkehrssituation VS3 eine Stop-and-Go-Verkehrssituation eines dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Verkehrs. Weiterhin vorteilhaft weist diese Stop-and-Go-Verkehrssituation Stopp-Phasen des voraus fahrenden Verkehrs von weniger als 3 s auf. Weiterhin vorteilhaft ist die vorgegebene dritte Verkehrssituation VS3 eine Verkehrsituation ist, in der das Kraftfahrzeug einparkt.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der zu dem erfindungsgemäßen Motor-Start-Stopp-System gemachten Ausführungen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1 eine schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Motor-Start-Stopp-Systems, und
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2 ein schematisiertes Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Motor-Start-Stopp-Systems 100 für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: ein am Kraftfahrzeug angeordnetes Sensorsystem 101 zum Ermitteln einer ersten Verkehrssituation VS1(t) in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, ein Speichermedium 102 zum Bereitstellen von einer Anzahl k vorgegebener dritter Verkehrssituationen VS3,i, mit i = 1, 2, ..., k, ein Vergleichsmittel 103, mit dem die ermittelte erste Verkehrssituation VS1(t) mit den k vorgegebenen dritten Verkehrssituationen VS3,i verglichen und jeweils ein Vergleichsergebnis ermittelt werden, und ein Steuermittel 104, das abhängig von dem jeweiligen Vergleichsergebnis die Funktion 105 des automatischen Motor-Stopps beim Motor-Start-Stopp-System 100 deaktiviert, wobei die Funktion dann dekativiert wird, wenn die ermittelte erste Verkehrssituation VS1(t) mit einer der k vorgegebenen dritten Verkehrssituationen VS3,i übereinstimmt/gleich ist.
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2 zeigt ein schematisiertes Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Durchführung eines automatischen Motor-Start-Stopps bei einem Kraftfahrzeug. Das Verfahren umfasst folgende Schritte. In einem Schritt 201 wird mittels zumindest eines am Kraftfahrzeug angeordneten Sensorsystems eine erste Verkehrssituation VS1(t) in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs ermittelt. In einem Schritt 202 werden mittels eines Vergleichsmittels die ermittelte erste Verkehrssituation VS1(t) mit zumindest einer vorgegebenen dritten Verkehrssituationen VS3 verglichen und ein Vergleichsergebnis ermittelt. In einem Schritt 203 wird mittels eines Steuermittels abhängig von dem Vergleichsergebnis die Funktion des automatischen Motor-Stopps beim Motor-Start-Stopp-System dann deaktiviert, wenn die ermittelte erste Verkehrssituation VS1(t) gleich der vorgegebenen dritten Verkehrssituationen VS3 ist.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Motor-Start-Stopp-System
- 101
- Sensorsystem
- 102
- Speichermittel
- 103
- Vergleichsmittel
- 104
- Steuermittel
- 105
- Motor-Stopp-Funktion des Motor-Start-Stopp-Systems
- 201–203
- Verfahrensschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10218348 B4 [0003]
- DE 102010027937 A1 [0004]
- DE 102008042306 A1 [0005, 0006]
